Технология разработки проектов с использованием интерфейса MS Visual Studio 2010

Следующая строка программы осуществляет выход из main():

return 0;

Эта строка завершает функцию main() и заставляет ее вернуть значение 0 в вызывающий процесс (которым обычно является операционная система). Для большинства операционных систем возвращаемое значение 0 указывает на то, что программа завершается правильно. Другие значения свидетельствуют о завершении программы в результате возникновения какой-либо ошибки, return является одним из ключевых слов С++ и используется для возврата значения из функции. Все ваши программы должны при нормальном (т. е. без ошибок) завершении возвращать 0.

Завершающая фигурная скобка в конце программы формально заканчивает программу.

Возможно, в программировании нет более фундаментальной конструкции, чем переменная. Переменная представляет собой именованную ячейку памяти, которой может быть присвоено определенное значение. В дальнейшем, по ходу выполнения программы, значение переменной может быть изменено. Другими словами, содержимое переменной не фиксировано, а поддается изменениям.

Приводимая ниже программа создает переменную с именем length (длина), присваивает ей значение 7 и затем выводит на экран сообщение Длина равна 7.

// Использование переменной.

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

int length; .// здесь объявляется переменная

length =7; // здесь length присваивается значение 7

cout << " Длина равна " ;

cout << length; // здесь выводится 7

return 0;

}

Как уже отмечалось ранее, имена в С++ можно выбирать произвольно. Так, вводя текст программы, вы можете присвоить файлу с программой любое удобное для вас имя. Например, файлу с этой программой можно дать имя VarDemo.cpp.

В этой программе вводятся две новых концепции. Во-первых, предложение

int length; // здесь объявляется переменная

объявляет переменную с именем length типа int (целое число). В С++ все переменные, перед тем, как их использовать, должны быть объявлены, при этом в объявлении переменной должно быть указано, какого рода значения будут содержаться в этой переменной. Эта называется типом переменной. В нашем случае length может содержать только целочисленные значения, т. е. целые числа в диапазоне от -32768 до 32767.

Второе важное средство используется в следующей строке кода:

length = 7; // здесь length присваивается значение 7

Как следует из комментария, в этом предложении переменной length присваивается значение 7. В С++ в качестве оператора присваивания используется один знак равенства. Этот оператор копирует значение, находящееся справа от него, в переменную, имя которой указано слева от оператора. После выполнения этого предложения переменная length будет содержать число 7.

Следующее предложение выводит на экран значение переменной length:

cout << length; // здесь выводится 7

Если вы хотите вывести на экран значение переменной, просто укажите имя этой переменной справа от знака << в предложении cout. В нашем конкретном случае, поскольку length содержит число 7, именно это число будет выведено на экран.

1.3 Дидактические особенности создание программ с использование языка С++

Как и большинство других компьютерных языков, С++ поддерживает весь диапазон арифметических операторов, которые позволяют вам манипулировать числовыми значениями, используемыми в программе. К арифметическим операторам относятся:

+Сложение

--Вычитание

*Умножение

/Деление

Эти операторы используются в С++ в точности так же, как и в обычной алгебре.

В приведенной ниже программе оператор * используется для вычисления площади прямоугольника по данным длине и ширине.

// Использование оператора.

# inс1udе <iоstrеam >

using namespace std;

int main()

{

int length; // объявление переменной

int width; // объявление другой переменной

int area; /7 объявление третьей переменной

length = 7; // здесь length присваивается значение 7

width = 5; // здесь width присваивается значение 5

area = length * width; // вычисление площади

cout << "Площадь равна ";

cout << area; // здесь выводится 35

return 0;

}

В программе объявляются три переменные: length, width и area Переменной length присваивается значение 7, а переменной width - значение 5. Далее программа вычисляет произведение и присваивает полученное значение переменной area. Вывод программы выглядит следующим образом:

Площадь равна 35

В нашей программе в действительности не было необходимости вводить переменную area. Программу можно было составить следующим образом:

// Упрощенный вариант программы для вычисления площади.

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

int length; // объявление переменной

int width; // объявление другой переменной

length = 7; // здесь length присваивается значение 7

width = 5; // здесь width присваивается значение 5

cout << "Площадь равна ";

cout << lengtn*width; // здесь выводится 35

return 0 ;

}

В этом варианте программы площадь вычисляется в предложении cout путем умножения length на width. Полученный результат выводится на экран,

Еще одно замечание перед тем, как мы двинемся дальше: в одном предложении объявления можно объявить две или несколько переменных. Просто разделите их имена запятыми. Например, переменные length, width и area можно было объявить таким образом:

int length, width, area; // все переменные объявляются в

// одном предложении

Объявление нескольких переменных в одном предложении является весьма распространенной практикой в профессионально написанных С++-программах.

Ввод с клавиатуры.В предыдущих примерах данные, над которыми выполнялись действия, определялись в программах явным образом. Например, приведенная выше программа определения площади вычисляет площадь прямоугольника размером 7 на 5, причем эти размеры являются частью самой программы. Разумеется, алгоритм вычисления площади прямоугольника не зависит от его размеров, и наша программа была бы значительно полезнее, если бы она запрашивала у пользователя размеры прямоугольника, а пользователь вводил бы их с клавиатуры.

Для того, чтобы дать пользователю возможность ввода данных в программу с клавиатуры, вы будете использовать оператор >>. Это оператор С++ ввода. Чтобы прочитать данное с клавиатуры, используйте предложение такого вида:

сin >> переменная;

Здесь cin представляет собой еще один предопределенный идентификатор, автоматически предоставляемый С++, cin -- это сокращение от console input (консольный ввод); по умолчанию cin связан с клавиатурой, хотя его можно перенаправить и на другие устройства. Вводимое данное поступает в указанную в предложении переменную.

Ниже приводится программа вычисления площади, которая позволяет пользователю вводить размеры прямоугольника:

/*

Интерактивная программа, вычисляющая

площадь прямоугольника.

*/

#include <iostream>

using namespace std;

int main ( )

{

int length; // объявление переменной

int width; // объявление другой переменной

cout << "Введите длину: ";

//Ввод с клавиатуры значения переменной length

cin » length; // ввод длины

cout << "Введите ширину: " ;

//Ввод с клавиатуры значения переменной width

cin >> width; / / ввод ширины

cout << "Площадь равна ";

cout « length * width; // вывод площади

return 0 ;

}

Ниже приведен пример работы программы:

Введите длину: 8

Введите ширину: 3

Площадь равна 24

Обратите особое внимание на эти строки:

cout << "Введите длину:

cin >> length; / / ввод длины

Предложение cout запрашивает у пользователя ввод данных. Предложение cin считывает ввод пользователя, сохраняя значение в length. Таким образом, значение, введенное пользователем (в данном случае оно должно быть целым числом) помещается в переменную (в данном случае length), указанную справа от оператора >>. В результате после выполнения предложения cin переменная length будет содержать длину прямоугольника. (Если пользователь вводит нечисловое данное, length будет присвоено значение 0.) Предложения, запрашивающие и читающие ширину, действуют в точности так же.

Некоторые дополнительные возможности вывода.До сих пор мы использовали лишь простейшие виды предложений cout. Однако cout позволяет формировать значительно более сложные предложения вывода. Вот два полезных усовершенствования. Во-первых, вы можете с помощью одного предложения cout выводить более одной порции информации. Например, в программе вычисления площади для вывода на экран используются две строки:

cout << "Площадь равна ";

cout « length * width; // вывод площади

Эти два предложения можно написать более компактно:

cout << "Площадь равна " << length * width ;

В такой редакции в одном предложении cout используются два оператора вывода. В данном случае на экран выводится строка "Площадь равна ", а за ней значение площади. Вообще же вы можете в одно предложение вывода включать сколь угодно длинные цепочки операций вывода. Просто используйте отдельный знак << для каждого выводимого элемента.

Вторая возможность, предоставляемая предложениями cout, заключается в выводе нескольких строк данных. До сих пор нам не нужно было переходить на следующую строку экрана (другими словами, выполнять последовательность возврат каретки - перевод строки). Однако необходимость в такой операции возникнет очень скоро. В С++ последовательность возврат каретки -- перевод строки генерируется с помощью символа новой строки. Для того, чтобы включить в строку этот символ, используйте комбинацию знаков \n (обратная косая черта, за которой стоит строчная буква n). Чтобы посмотреть, как действует комбинация \n, рассмотрите следующую программу:

/*

Эта программа демонстрирует действие кода \n, который осуществляет переход в начало следующей строки.-

*/

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

cout << "oдин\n";

cout << " два \n;

соut << "три";

cout << "четыре";

return 0;

}

Эта программы выведет на экран следующее:

один

два

тричетыре

Символ новой строки может быть помещен в любое место выводимой строки, не обязательно в ее конце.

Для тех чисел, которые имеют дробную часть, в С++ определено два типа данных с плавающей точкой: float и double, представляющие значения с одинарной и двойной точностью соответственно. Из этих двух типов double используется, пожалуй, чаще.

Чтобы объявить переменную типа double, используйте предложение вроде следующего:

double result;

Здесь result -- это имя переменной, которая имеет тип double. Поскольку переменная result принадлежит типу с плавающей точкой, она может содержать такие значения, как 88.56, 0.034 или -107.03.

Чтобы лучше разобраться в том, чем double отличается от int, рассмотрите следующую программу:

/*

Эта программа иллюстрирует различия

типов int и double.

*/

#include <iostream>

using namespace std;

int main ()

{

int ivar; // объявление переменной типа int

double dvar; // объявление переменной с плавающей точкой

ivar =100; // присвоить ivar значение 100

dvar =100.0; // присвоить dvar значение 100.0

cout << "Исходное значение ivar: " << ivar << "\n";

cout « " Исходное значение dvar: " << dvar << "\n";

cout << "\n"; // вывести пустую строку

// теперь разделим обе переменные на 3

ivar = ivar / 3 ;

dvar = dvar / 3.0;

cout << "ivar после деления: " << ivar << "\n";

cout << "dvar после деления: " << dvar << "\n";

return 0;

}

Вывод этой программы показан ниже:

Исходное значение ivar: 10 0

Исходное значение dvar: 100

ivar после деления: 33

dvar после деления: 33.3333

Когда на 3 делится ivar, выполняется целочисленное деление и результат оказывается равным 33 - дробная часть результата теряется Однако, когда на 3 делится dvar, дробная часть сохраняется.

В программе использован еще один новый прием. Обратите внимание на эту строку:

сout << "\n" ; // вывести пустую строку

Это предложение выводит на экран пустую строку. Используйте его, если вы хотите разделить части вывода пустыми строками.

Спросим у эксперта

Вопрос: Зачем в С++ предусмотрены различные типы данных для целых чисел и значений с плавающей точкой? Почему не сделать все числа одного типа?

Ответ: С++ предоставляет различные типы данных, чтобы вы могли писать более эффективные программы. Целочисленная арифметика работает быстрее вычислений с плавающей точкой. И если вам в программе не нужны дробные числа, то нет смысла идти на издержки, связанные с использованием типов float и double. Кроме того, объем памяти, требуемый для размещения данных одного типа, может быть меньше, чем для данных другого типа. Предоставляя различные типы данных, С++ дает вам возможность наилучшим образом использовать системные ресурсы. Наконец, некоторые алгоритмы требуют использования (или по крайней мере выигрывают от использования) определенных типов данных. Набор встроенных типов данных С++ обеспечивает максимальную гибкость при разработке программ.

Каждая функция выполняется предложение за предложением, от начала к концу. Однако с помощью различных управляющих предложений, включенных в язык С++, можно изменить этот поток выполнения. Позже мы рассмотрим управляющие предложения детально, здесь же кратко остановимся только на двух таких предложениях, так как мы будем использовать их в дальнейших примерах программ.

Предложение if

С помощью условного предложения языка С++ if можно селективно выполнять определенный участок программы. Предложение if языка С++ действует так же, как и в любом другом языке. Оно, в частности, синтаксически идентично предложениям if языков С, Java и С#. Его простейшая форма выглядит следующим образом:

if(условие) предложение;

Здесь условие представляет собой выражение, результат которого воспринимается либо как истина (true), либо как ложь (false). В С++ истина соответствует ненулевому значению, а ложь - нулевому. Если условие истинно, предложение будет выполняться. Если условие ложно, предложение не выполняется. Например, следующий фрагмент выводит на экран фразу 10 меньше 11, потому что 10 действительно меньше 11.

if (10 < 11) cout << "10 меньше 11";

Рассмотрим, однако, следующее предложение:

if (10 > 11) cout << "эта строка не выводится";

В этом случае, поскольку 10 не больше 11, предложение cout выполняться не будет. Разумеется, операнды внутри предложения if не обязательно должны быть константами. В качестве операндов можно использовать и переменные.

В С++ определен полный набор операторов отношения, которые используются в условных выражениях. Эти операторы перечислены ниже:

Таблица

Оператор	Значение
<	Меньше чем
<=	Меньше чем или равно
>	Больше чем
>=	Больше чем или равно
==	Равно
!=	Не равно

Обратите внимание на то, что проверка на равенство требует использования двойного знака равенства.

Ниже приводится программа, иллюстрирующая использование предложения if:

// Демонстрация использования if.

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

int a, b, c;

a = 2;

b = 3;

cout << "а меньше чем b\n";

// это предложение ничего не выведет на экран

if (a == b) cout << "это вы не увидите\n" ;

cout << “\n”;

c = a - b; // с содержит -1

cout << “с содержит -1\n”;

if (c >= 0) cout << "с неотрицательно\n";

if (c < 0) cout << "с отрицательно\n" ;

cout << “\n”;

с = b - с;теперь содержит 1

cout << "с сопесжит 1\п";

if (c >= 0) cout << "с неотрицательно\n";

if (c < 0) cout << "с отрицательно\n" ;

return 0;

}

Ниже приведен вывод этой программы:

a меньше, чем b

c содержит -1

c отрицательно

c содержит 1

c неотрицательно

Цикл for

С помощью конструкции цикла вы можете повторно выполнять некоторую последовательность кодов. В С++ предусмотрен богатый ассортимент конструкций циклов. Здесь мы рассмотрим только цикл for. Если вы знакомы с С# или Java вам будет приятно узнать, что цикл for действует в С++ точно так же. как и в этих двух языках. Ниже приведена простейшая форма цикла for:

for(инициализация; условие; приращение) предложение;

В этой конструкции инициализация устанавливает начальное значение управляющей переменной, условие является выражением, которое анализируется в каждом шаге цикла, приращение представляет собой выражение, определяющее, как будет изменяться значение управляющей переменной в каждом шаге цикла.

Приводимая ниже программа демонстрирует простой цикл for. Она выводит на экран числа от 1 до 100.

// Программа, иллюстрирующая цикл for.

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

for( count = 1; count <- 100; count = count +1)

cout << count << " " ;

return 0;

}

В этой программе переменная count инициализируется числом 1. В каждом шаге цикла проверяется условие

count <= 100

Если результат истинен, значение count выводится на экран, после чего count увеличивается на 1. Когда count достигает значения, большего 100, условие становится ложным и цикл прекращает свое выполнение.

В профессионально написанной С++-программе вы почти никогда не встретите предложение вроде

count = count + l

потому что С++ включает в себя специальный инкрементный оператор, выполняющий эту операцию более эффективно. Инкрементный оператор записывается как ++ (два последовательных знака плюс). Этот оператор увеличивает операнд на 1. С его помощью предыдущее предложение for запишется таким образом:

for(count=1; count <= 100; count++)

cout << count << " " ;

В С++ имеется и декрементный оператор, который записывается
как --. Он уменьшает операнд на 1.

Использование программных блоков.Еще одним ключевым элементом С++ является программный блок. Программный блок представляет собой группу из двух или более предложений. Блок образуется заключением его предложений в фигурные скобки. Блок, будучи создан, становится логической единицей, которую можно использовать в любом месте, где может находиться одиночное предложение. В частности, блок может служить целевым объектом (мишенью) в предложениях if и for. Рассмотрим пример предложения if:

if (w < h) {

v = w * h;

w=0;

}

В этом фрагменте если w меньше чем h, выполняются оба предложения внутри блока. Таким образом, эти два предложения внутри блока образуют логическую единицу, в которой одно предложение не может выполняться без второго. Во всех случаях, когда вам требуется логически связать два или несколько предложений, вы заключаете их в блок. С использованием программных блоков многие алгоритмы реализуются с большей ясностью и эффективностью.

Рассмотрим программу, которая использует программный блок для предотвращения деления на 0:

//Демонстрация программного блока.

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {

double result, n, d;

cout « "Введите значение: ";

cin >> n;

cout « "Введите делитель: ";

cin » d;

// целевым объектом предложения if является блок

if (d != 0) {

cout << "d не равно нулю, поэтому делить можно" << "\n";

result = n / d;

cout << n << " / “ << d << " равно" << result;

}

return 0;

}

Ниже приведен пример прогона программы:

Введите значение: 10

Введите делитель: 2

d не равно нулю, поэтому делить можно

10 / 2 равно 5

В этом случае мишенью предложения if является программный блок, а не просто одиночное предложение. Если проверяемое в предложении if условие истинно (как это имеет место в примере прогона программы), то выполняются все три предложения, заключенные в блок. Если задать в качестве делителя ноль, весь код внутри блока не выполняется.

В С++ знак точки с запятой обозначает конец предложения. Другими словами, каждое предложение должно заканчиваться точкой с запятой. Как вы знаете, блок представляет собой последовательность логически связанных предложений, окруженных открывающей и закрывающей фигурной скобкой. Блок не заканчивается знаком точки с запятой. Поскольку в блок входит группа предложений, и каждое из них заканчивается точкой с запятой, то вполне логично, что весь блок не имеет в конце точки с запятой; на конец блока указывает закрывающая фигурная скобка.

С++ не рассматривает конец строки текста как конец предложения -- только точка с запятой заканчивает предложение. По этой причине не имеет значения, в каком месте строки вы размещаете предложение. Например, для С++

х = у ;

y=y+1;

cout << х << " " << у;

будет значить то же самое, что

х = у; у = у + 1; cout << х << " " << у;

Более того, отдельные элементы предложения тоже могут располагаться на отдельных строках. Например, приведенный ниже фрагмент вполне правилен:

cout << "Это длинное предложение. Сумма равна : " << а +

b + c + d + e + f;

Разделение длинной строки на несколько более коротких часто используется для повышения наглядности программы. Кроме того, умышленное деление на строки помогает избежать автоматического перехода на следующую строку в неудачном месте.

Практика использования отступов. Вы могли заметить, что в рассмотренных программах некоторые предложения писались с отступом. С++ относится к языкам свободной формы, что означает возможность располагать предложения в любом месте строки. Однако с течением лет в практике программистов утвердился определенный стиль использования отступов, существенно способствующий ясности и удобочитаемости текста программы. Согласно общепринятому стилю вы отступаете вправо на один уровень после каждой открывающей фигурной скобки и перемещаетесь назад на один уровень после каждой закрывающей фигурной скобки. Есть, однако, определенные предложения, в которые удобно вводить дополнительные отступы; мы рассмотрим их позже.

Знакомимся с функциями.С++-программа конструируется из строительных блоков, называемых функциями. Начнем с определения термина функция: функцией называется подпрограмма, содержащая одно или несколько предложений С++.

У каждой функции есть имя, и это имя используется для вызова функции. Для того, чтобы вызвать функцию, просто укажите в исходном тексте вашей программы ее имя, сопровождаемой парой круглых скобок. Предположим, что некоторая функция названа MyFunc. Для того, чтобы вызвать MyFunc, вы должны написать:

MyFunc ( ) ;

Вызов функции приводит к тому, что управление передается этой функции, в результате чего выполняется код, содержащийся внутри функции. После того, как выполнятся все предложения, составляющие функцию, управление возвращается назад в вызывающую программу. Таким образом, функция выполняет некоторую задачу, в которой возникла необходимость по ходу программы.

Некоторые функции требуют указания одного или нескольких аргументов, которые передаются функции при ее вызове. Аргумент представляет собой значение, передаваемое функции. Перечень аргументов указывается внутри круглых скобок в предложении вызова функции. Если, например, функция MyFunc() требует в качестве аргумента целое число, то приведенная ниже строка вызовет MyFunc() с передачей ей в качестве аргумента числа 2:

MyFunc(2);

Если аргументов два или больше, они разделяются запятыми. Термин список аргументов будет относиться к перечню аргументов, разделяемых запятыми. Учтите, что не всем функциям требуются аргументы. Если аргументы не нужны, при вызове функции скобки остаются пустыми.

Функция может возвращать значение в вызывающий ее код. Не все функции возвращают значение, хотя многие это делают. Значение, возвращаемое функцией, может быть присвоено переменной в вызывающем коде путем помещения вызова функции с правой стороны предложения присваивания. Если, например, функция MyFunc() возвращает значение, ее можно вызвать таким образом:

х = MyFunc(2);

Это предложение выполняется следующим образом. Прежде всего вызывается MyFunc(). Когда осуществляется возврат из функции, возвращаемое ею значение присваивается переменной х. Допустимо также использовать вызов функции в выражении. Например,

х = MyFunc(2)+ 10;

В этом случае возвращаемое функцией MyFunc( ) значение прибавляется к 10, и результат присваивается переменной х. Вообще всегда, когда имя функции встречается в предложении, она вызывается автоматически, что дает возможность получить возвращаемое ею значение.

Повторим: аргументом называется значение, передаваемое в функцию. Возвращаемое значение -- это данное, которое передается назад в вызывающий код.

Ниже приведена короткая программа, демонстрирующая вызов функции. Она использует одну из встроенных в С++ функций, которая называется abs( ), чтобы вывести на экран абсолютное значение числа. Функция abs() принимает один аргумент, преобразует его в абсолютное значение и возвращает результат.

// Использование функции abs().

#incluae <iostream>

#include <cstdlib>

using namespace std;

int main ()

{

int result;

result = abs(-10);

cout << result;

return 0;

}

В приведенной программе значение -10 передается функции abs() в качестве аргумента. Функция abs( ) получает аргумент, с которым она вызывается, и возвращает его абсолютное значение, которое в данном случае составляет 10. Это значение присваивается переменной result. В результате программа выводит на экран "10".

Обратите внимание на включение в программу заголовка <cstdlib>. Этот заголовок требуется для функции abs(). Во всех случаях, если вы используете библиотечную функцию, вы должны включать заголовок, в котором она описана.

Вообще говоря, вы будете использовать в своих программах функции двух видов. Один вид функций -- это те функции, текст которых вы пишете сами; примером такой функции является main(). Позже вы научитесь писать и другие прикладные функции. Реальные С++-программы всегда содержат большое число функций, написанных пользователем.

Функции второго вида предоставляются компилятором. Примером такой функции является abs( ), использованная в предыдущей программе. Программы, которые вам придется писать, всегда будут содержать как функции, созданные вами, так и функции, предоставленные компилятором.

Обозначая функции в тексте программы, мы пользовались и будем пользоваться впредь соглашением, общепринятым в среде программистов на С++. После имени функции ставятся круглые скобки. Если, например, функция имеет имя getval, то при использовании этого имени мы будем писать getval(). Такой прием поможет вам отличать имена переменных от имен функций.

Библиотеки С++. Как только что было сказано, функция abs( ) поставляется вместе с вашим компилятором С++. Эта функция, как и много других, хранится в стандартной библиотеке. Мы на протяжении всей книги будем использовать в примерах программ различные библиотечные функции.

В С++ определен большой набор функций, содержащихся в стандартной библиотеке функций. Эти функции выполняют различные задачи общего назначения, включая операции ввода-вывода, математические вычисления и обработку строк. Если вы используете библиотечную функцию, компилятор С++ автоматически связывает объектный код этой функции с объектным кодом вашей программы.

Стандартная библиотека С++ очень велика; она содержит большое количество функций, которые наверняка потребуются вам при написании программ. Библиотечные функции действуют как строительные блоки, из которых вы собираете нужную вам конструкцию. Вам следует познакомиться с документацией к библиотеке вашего компилятора. Вас может удивить, насколько разнообразны библиотечные функции. Если вы напишите функцию, которую будете использовать снова и снова, ее также можно сохранить в библиотеке.

В дополнение к стандартной библиотеке функций, каждый компилятор С++ содержит библиотеку классов, являющуюся объектно-ориентированной библиотекой. Однако, чтобы начать использовать эту библиотеку, вам придется обождать, пока вы познакомитесь с классами и объектами.

Ключевые слова С++.К настоящему времени в стандартном С++ определены 63 ключевых слова; все они приведены в табл. 1-1. Вместе с формальным синтаксисом С++ они образуют язык программирования С++. Ранние версии С++ определяли еще ключевое слово overload, но теперь оно устарело. Имейте в виду, что язык С++ различает прописные и строчные буквы, при этом он требует, чтобы все ключевые слова вводились строчными буквами (на нижнем регистре клавиатуры).

Таблица 1-1. Ключевые слова С++

asm	auto	boot	break
case	catch	char	class
const	const_cast	continue	default
delete	do	double	dynamic_cast
else	enum	explicit	export
extern	false	float	for
friend	goto	if	inline
int	long	mutable	namespace
new	operator	private	protected
public	register	reinterpret_cast	return
short	signed	sizeof	static
staticcast	struct	switch	template
this	throw	true	try
typedef	typeid	typename	union
unsigned	using	virtual	void
volatile	wchart	while

Идентификаторы. В С++ к идентификаторам относятся имена, присвоенные функциям, переменным или любым другим определенным пользователем объектам. Идентификатор может состоять из одного или нескольких символов. Имена переменных допустимо начинать с любой буквы латинского алфавита или со знака подчеркивания. Далее может идти буква, цифра или знак подчеркивания. Знаки подчеркивания обычно используются для повышения наглядности имен переменных, например, line_count (счетчик_строк). Прописные и строчные буквы рассматриваются компилятором, как различные символы; таким образом, для С++ myvar и MyVar являются различающимися именами. При назначении имен переменным или функциям следует иметь в виду важное ограничение: ключевые слова С++ нельзя использовать в качестве идентификаторов. Кроме того, нельзя использовать в произвольных целях предопределенные идентификаторы, такие, как cout.

Вот несколько примеров правильных идентификаторов:

Test	x	y2	Maxlncr
up	_top	my_var	simplelnterest23

Не забывайте, что недопустимо начинать идентификатор с цифры. Так. 980ОК не может служить идентификатором. Хороший стиль программирования требует, чтобы ваши идентификаторы отражали существо обозначаемых ими объектов.

2. Методика разработки проектов с использованием инерфейса MS Visual Studio 2010

2.1 Создание консольного приложения в MS Visual Studio C++ 2010

Microsoft Visual С++ -- среда программирования на языке С++ является одним из популярнейших инструментов разработки прикладных программ различного назначения. В нее на основе единого интерфейса интегрированы удобный конструктор форм, специализированный редактор кода, высокоскоростной оптимизирующий компилятор, отладчик и другие полезные инструменты.

Среда Microsoft Visual С++ ориентирована на так называемую быструю разработку, в основе которой лежит технология визуального проектирования и событийного программирования, суть которой заключается в том, что среда разработки берет на себя большую часть рутины, оставляя программисту работу по созданию диалоговых окон (визуальное проектирование) и функций обработки событий (событийное программирование).

Изначально среда Microsoft Visual С++ была ориентирована на разработку Win32-приложений. С появлением технологии .NET и платформы Microsoft .NET Framework for Windows, обеспечивающей поддержку этой технологии в Microsoft Windows, в Visual С++ были интегрированы возможности, обеспечивающие разработку .NET-приложений.

Технология Microsoft .NET основана на идее универсального программного кода, который может быть выполнен любым компьютером, вне зависимости от используемой операционной системы. Универсальность программного кода обеспечивается за счет предварительной (выполняемой на этапе разработки) компиляции исходной программы в универсальный промежуточный код (CIL-код, Common Intermediate Language), который во время запуска (загрузки) программы транслируется в выполняемый. Преобразование промежуточного кода в выполняемый осуществляет JIТ-компилятор (от Just In Time -- в тот же момент, "на лету"), являющийся элементом виртуальной выполняющей системы (Virtual Execution System, VES). Выполнение .NET-приложений в операционной системе Microsoft Windows обеспечивает Common Language Runtime (CLR, общеязыковая исполняющая среда)-- компонент Microsoft .NET Framework.

Консольное приложение.Консольное приложение -- это программа, которая для взаимодействия с пользователем использует консоль -- клавиатуру и монитор, работающий в режиме отображения символьной информации (буквы, цифры и специальные знаки).

Консольные приложения удобны для решения задач, в которых не предъявляется особых требований к интерфейсу. Они широко используются для решения системных задач. Следует обратить внимание, что многие утилиты Microsoft .NET Framework реализованы как консольные приложения.

Консольное приложение может вывести информацию на экран и получить данные с клавиатуры одним из двух способов:

1. вывести информацию в поток вывода (cout), прочитать данные из потока ввода (cin);

2. при помощи методов WriteLine и ReadLine объекта Console.

Консольный ввод и вывод в Win32-приложениях C++

В Win32-приложениях C++ ввод/вывод выполняется с использованием операторов. Оператор вывода (вставки) -- это <<, а оператор ввода (извлечения) -- >>.

Рассмотрим следующую инструкцию C++:

cout << "Эта строка выводится на экран.\n";

Эта инструкция осуществляет вывод строки в заранее определенный поток cout, который автоматически связывается с терминалом, когда программа C++ начинает выполняться.

С помощью оператора вывода << можно вывести данные любого базового типа C++. Например, следующая инструкция осуществляет вывод величины 100.99:

cout << 100.99;

В общем случае, для вывода на экран терминала используется следующая обычная форма оператора <<:

cout << выражение;

Здесь выражение может быть любым действительным выражением C++, включая другие выражения вывода.

Оператор вывода << можно многократно использовать в одном операторе, начинающегося с cout. Например,

cout << “pi= ” << ` ' << 3.14;

Для считывания значения с клавиатуры используется оператор ввода >> с объектом cin. Например, в этом фрагменте целая величина вводится в num:

int num;

cin >> num;

В общем случае для ввода значения с клавиатуры используется следующая форма оператора >>:

cin >> переменная;

Для правильного использования операторов ввода/вывода в C++ вы должны включить в программу заголовочный файл iostream и предложение using namespace std;.

Оператор ввода >> тоже можно многократно использовать совместно с cin. Однако такой подход используется крайне редко, поскольку в этом случае перед вводом значений не будет выводиться на экран пользователю соответствующие приглашения.

Для форматирования текста вывода данных в языке С++ можно использовать комбинации специальных символов и манипуляторов.

Специальные символы

В выражениях с объектом cout (устройство вывода) наиболее часто используются следующие специальные символы:

\n - новая строка;

\r -возврат каретки;

\t -табуляция;

\a -звуковой сигнал.

Например оператор

cout << “\aAn error occurred\t”;

не только выводит сообщение об ошибке на экран компьютера, но и подает предупреждающий звуковой сигнал, а также выполняет переход к следующей позиции табуляции.

Манипуляторы

С объектом cout используются также манипуляторы. Манипуляторы -- это инструкции форматирования, которые вставляются прямо в символьный поток. Манипуляторы действуют только на те данные, которые следуют за ними в потоке, а не на те, которые находятся перед ними.

Манипулятор endl вставляет в символьный поток символа окончания строки, поэтому весь последующий текст будет печататься с новой строки. Фактически это эквивалентно действию управляющей последовательности \n.

Манипулятор setw (ширина) устанавливает ширину поля для вывода данных. Манипулятор setprecision (точность) устанавливает количество знаков после плавающей запятой.

Например:

cout << setw(12) << setprecision(2) << x << endl;

Здесь устанавливается ширина поля в 12 знаков, после чего выводится значение переменной x с двумя знаками после запятой и добавляется символ новой строки.

Для использования манипуляторов setw() и setprecision() нужно включить в программу заголовочный файл <iomanip>.

Для того чтобы создать консольное приложение, надо в меню File выбрать команду New Project, в появившемся окне New Project выбрать Win32 Console Application, в поле Name ввести имя проекта (рис. 1.1) и нажать кнопку ОК. В результате этих действий станет доступным окно редактора кода (рис.1.2), в котором можно набирать текст программы.

Рис.1.1 - В окне New Project выбрать Win32 Console Application, в поле Name ввести имя проекта

Рис.1.2 - Окно редактора кода

При создании нового проекта автоматически генерируется «пустая», но полностью работоспособная заготовка будущего приложения. Она представляет собой готовый код со всеми дополнительными ресурсами. От разработчика не требуется усилий по настройке исходного текста -- он может быть сразу преобразован в исполнимый код и запущен на выполнение. В исходный код создаваемой программы вставлены следующие строки:

// Sample.cpp : Defines the entry point for the console application.

//

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

cout << "Hello World!";

char ch;

cin >> ch;

return 0;

}

Структура программы

Изучим структуру консольной программы. В ее начале имеются такие строки:

// - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Этот текст является так называемым комментарием и не влияет на работу программы. Комментарий в программе на языке C+ + представляет собой пояснительный текст. Комментарии всегда пропускаются компилятором. Программист добавляет комментарии, чтобы сделать программу более наглядной.

Обычно комментарии начинаются с двух символов // и весь последующий текст до конца строки считается комментарием. Допускаются также многострочные комментарии. Они заключаются в пары символов /* и */. Все, что записано внутри них, считается комментарием.

Первая команда

#include "stdafx.h"

инструктирует компилятор о способе оптимального хранения содержимого так называемых заголовков (файлов, описывающих внешние подключаемые библиотеки программ).

Язык С++ определяет несколько заголовков, которые содержат информацию либо необходимую, либо полезную для вашей программы. Заголовки включаются в программу с помощью директивы #include.

Следующая команда

#include <iostream>

требует подключения заголовка <iostream>, который поддерживает систему ввода-вывода С++. Этот заголовок поставляется вместе с компилятором.

Далее в программе стоит такая строка:

using namespace std;

Эта строка указывает компилятору, что он должен использовать пространство имен std. Пространства имен являются относительно новым добавлением к С++. Пространство имен создает декларативный район, в который помещаются различные элементы программы. Элементы, объявленные в одном пространстве имен, отделены от элементов, объявленных в другом пространстве. Пространства имен оказывают помощь в организации больших программ. Предложение using информирует компилятор о том, что вы хотите использовать пространство имен std. В этом пространстве имен объявлена вся библиотека стандартного С++. Используя пространство имен std, вы упрощаете доступ к стандартной библиотеке.

Следующая строка представляет собой начало программы:

int main ( )

Все С++-программы состоят из одной или нескольких функций. Как уже отмечалось ранее, функция - это подпрограмма. Любая функция С++ должна иметь имя. при этом единственная функция, которая должна включаться в каждую С++ - программу, называется main(). Функция main() - это то место в программе, где начинается и где (чаще всего) заканчивается ее выполнение. Открывающая фигурная скобка, которая стоит в следующей строке, отмечает начало кода функции main( ). Слово int, предшествующее main( ), задает тип данного, возвращаемого функцией main(). Как вы узнаете позже, С++ поддерживает несколько встроенных типов данных, и int является одним из них. Это обозначение происходит от слова integer (целое).

Далее в программу включена строка:

cout << "Hello World!";

Это предложение консольного вывода. Оно приводит к выводу на экран сообщения Hello World!. Вывод на экран осуществляется с помощью оператора вывода <<. Оператор << действует так, что выражение (каким бы оно ни было), стоящее справа от него, выводится на устройство, указанное слева, cout представляет собой предопределенный идентификатор, обозначающий консольный вывод, который, как правило, закреплен за экраном. Таким образом, рассматриваемое предложение выводит на экран сообщение. Заметьте, что это предложение заканчивается знаком точки с запятой. Так заканчиваются все предложения С ++.

Сообщение " Hello World!" представляет собой строку. В С++ строкой называется последовательность символов, заключенная в двойные кавычки. Строки широко используется в программах на С++.

Строки

char ch;

cin >> ch;

приостанавливают выполнение программы, пока не будут введены любые символы(можно также нажать клавишу <Enter>).

Следующая строка программы осуществляет выход из main():

return 0;

Эта строка завершает функцию main() и заставляет ее вернуть значение 0 в вызывающий процесс (которым обычно является операционная система). Для большинства операционных систем возвращаемое значение 0 указывает на то, что программа завершается правильно. Другие значения свидетельствуют о завершении программы в результате возникновения какой-либо ошибки, return является одним из ключевых слов С++ и используется для возврата значения из функции. Все ваши программы должны при нормальном (т. е. без ошибок) завершении возвращать 0.

Завершающая фигурная скобка в конце программы формально заканчивает программу.

Переменная

Возможно, в программировании нет более фундаментальной конструкции, чем переменная. Переменная представляет собой именованную ячейку памяти, которой может быть присвоено определенное значение. В дальнейшем, по ходу выполнения программы, значение переменной может быть изменено. Другими словами, содержимое переменной не фиксировано, а поддается изменениям.

В С++ все переменные, перед тем, как их использовать, должны быть объявлены, при этом в объявлении переменной должно быть указано, какого рода значения будут содержаться в этой переменной. Эта называется типом переменной. В нашем случае length может содержать только целочисленные значения, т. е. целые числа в диапазоне от -32768 до 32767. Для того, чтобы в языке С++ объявить целочисленную переменную, перед ее именем следует поставить ключевое слово int.

Общая форма объявления переменной имеет следующий вид:

тип_переменной имя_переменной ;

Оператор присваивания

В С++ в качестве оператора присваивания используется один знак равенства. Этот оператор копирует значение, находящееся справа от него, в переменную, имя которой указано слева от оператора.

Если вы хотите вывести на экран значение переменной, просто укажите имя этой переменной справа от знака << в предложении cout.

В качестве примера использования операторов ввода >> и вывода << выполните следующий проект.

Проект 1. Преобразование футов в метры

В данном проекте мы создадим программу, которая будет преобразовывать футы в метры. Программа запрашивает у пользователя длину в футах и выводит на экран значение этой длины, преобразованное в метры. Метр приблизительно эквивалентен 3,28 фута. Таким образом, нам следует использовать данные с плавающей точкой. Для выполнения преобразования программа объявляет две переменные типа double. В одной будет содержаться число футов, во второй - результат преобразования в метры.

Шаг за шагом

1. Создайте новый файл С++, назвав его FtoM.cpp. (Имена файлов можно выбирать произвольно, так что при желании вы можете использовать и другое имя.)

2. Начните писать программу со строк, которые объясняют назначение программы, включите заголовок <iostream> и задайте пространство имен std:

/*

Проект 1-1

Эта программа преобразует футы в метры

Назовите эту программу FtoM.cpp.

*/

#include <iostream>

using namespace std;

3.Начните функцию main() с объявления переменных f и m:

int main() {

double f; // содержит длину в футах

double m; // содержит результат преобразования в метры

4.Добавьте код, который введет число футов:

cout << "Введите длину в футах: ";

cin >> f; // читает число футов

5.Добавьте код, который выполнит преобразование и выведет результат:

m = f / 3.28; // преобразование в метры

cout << f << " футов составляет " << m << “ метров. " ;

6. Завершите программу, как это показано ниже:

return 0 ;

7.Законченная программа должна выглядеть таким образом::

/*

Проект 1-1

Эта программа преобразует футы в метры

Назовите эту программу FtoM.cpp.

*/

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

double f; // содержит длину в футах

double m; // содержит результат преобразования в метры

cout << "Введите длину в футах: " ;

cin >> f; // читает число футов

m = f / 3.28; // преобразование в метры

cout << f << " футов составляет " << m << " метров.";

cin >> f;

return 0;

}

8.Откомпилируйте и запустите программу. Пример ее вывода:

Введите длину в футах: 5т

5 футов составляет 1.52439 метров.

9.Попробуйте ввести другие значения. После этого измените программу так, чтобы она преобразовывала метры в футы.

В следующей программе приведен пример со строковой переменной.

#include <iostream>

using namespace std;

#include <string>

int main()

{

string firstName;

cout << "vvedite vashe imya\n";

cin >> firstName;

cout << "vot vashe imya: " << firstName << "\n";

cin >> firstName;

return 0;

}

Примеры

Упражнение 1. Дополним пустую заготовку консольного приложения первыми командами. Прикажем, чтобы программа после запуска остановилась и ожидала ввода пользователем некоторого числа и нажатия клавиши ENTER. Такое действие выполняется в несколько шагов.

§ Определяется переменная, в которую будет введено значение с клавиатуры.

§ В программе с помощью инструкции #include задается заголовочный файл iostream, который подключает набор стандартных функций ввода-вывода.

§ Задействуется стандартное устройство ввода с клавиатуры сin и оператор », предназначенный для занесения введенного значения в переменную.

Результирующий программный код запишется так:

// заголовочный файл

// библиотеки ввода-вывода

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

// декларация переменной n:

int n ;

// считывание значения из cin -

// стандартного устройства ввода

// с клавиатуры, в переменную n:

cin >> n;

// завершение программы

return 0;

}

Если теперь нажать клавишу F9, то консольное приложение запустится, но теперь уже не закроется, а останется на экране. Оно будет ожидать ввода человеком с клавиатуры целого числа. Лишь после нажатия клавиши ENTER приложение завершится и управление вернется обратно в среду C++Builder.

Упражнение 2. В этой программе выводится строка, два целых числа и одно число с плавающей точкой двойной точности:

#include <iostream>

using namespace std;

int main ( )

{

int i, j;

double d;

i = 10; j = 20; d = 99.101;

cout << "Вот несколько чисел:”

cout << i;

cout << ` `;

cout << j;

cout << ` `;

cout << d;

return 0;

}

Ниже представлен результат работы программы:

Вот несколько чисел: 10 20 99.101

Упражнение 3. В одном выражении ввода/вывода можно выводить более одной величины. Например, версия программы, описанной в примере 1, показывает один из эффективных способов программирования инструкций ввода/вывода.

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

int i, j;

double d;

i = 10; j = 20; d = 99.101;

cout << "Вот несколько чисел: ";

cout << i << ' ' << j << ' ' << d;

return 0;

}

Здесь в строке

cout << i << ' ' << j << ' ' << d;

выводится несколько элементов данных в одном выражении. В общем случае вы можете использовать единственную инструкцию для вывода любого требуемого количества элементов данных. Если это кажется неудобным, просто запомните, что оператор вывода << ведет себя так же, как и любой другой оператор C++, и может быть частью произвольно длинного выражения.

Обратите внимание, что по мере необходимости следует включать в программу пробелы между элементами данных. Если пробелов не будет, то данные, выводимые на экран, будет неудобно читать.

Упражнение 4. Это программа предлагает пользователю ввести целое число:

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

int i ;

cout << "Введите число: ";

cin >> i;

cout << "Вот ваше число: ` ' << i << ` `\n";

return 0;

}

Результат работы программы:

Введите число: 100

Вот ваше число: 100

Как видите, введенное пользователем значение действительно оказывается в i.

Упражнение 5. Следующая программа -- это программа ввода целого, числа с плавающей точкой и строки символов. В ней для ввода всего перечисленного используется одна инструкция.

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

int i ;

float f;

char s[80];

cout << "Введите целое, число с плавающей точкой и строку: ";

cin >> i >> f >> s;

cout << "Вот ваши данные: ";

cout << i << ' ' << f << ' ' << s;

return 0;

}

Как видно из этого примера, можно ввести в одной инструкции ввода столько элементов данных, сколько нужно.

Упражнение 6. Следующая программа вычисляет площадь прямоугольника по заданным высоте и ширине.

#include <iostream>

using namespace std;

int main ()

{

unsigned short int Width = 5, Length;

Length = 10;

// создать переменную типа unsigned short и присвоить

...