/* явное преобразование типа данных, используя приводимый тип как функцию*/

cout<< «float (int_value15)/int_value2 =» << float (int_value15)/int_value2 <<endl

<< «15 / double(2) =» << 15/double(2) <<endl;

cout<< «static_cast<float>(15)/2 =» <<

// унарная операция приведения типа

static_cast<float>(15)/2<<endl

<< «static_cast<char>(15) =» <<static_cast<char>(15) << endl /*можно печатать различные символы из таблицы ASCII*/

<< «static_cast<char>(20) =» <<static_cast<char>(20) <<endl; /*в скобках прописываем код символа, который находим в таблице ASCII*/

system («pause»);

return 0;

}

В строке 5 подключена библиотека манипуляций ввода / вывода <iomanip>, эта библиотека нужна для использования различных манипуляторов, в нашем случае - fixedsetprecision(). В строке 10 специально созданы две переменные типа int, аналогично создал две переменный типа float в строке 11. Эти переменные нужны будут для преобразования их значений в другие типы данных. В строке 12 после операции cout и операции сдвига в поток вывода << стоят два манипулятора fixed и setprecision(). Манипулятор fixed - это не параметризированный манипулятор, так как никаких параметров не принимает, пишется без круглых скобок. Данный манипулятор применяется в паре с параметризированным манипулятором setprecision() и выполняет фиксированное отображение разрядов после запятой.

В строках 13, 14, 15, 16 показаны примеры неявного преобразования типов данных, эти примеры взяты из таблицы 1.

В строках 17, 18 показан один из способов явного преобразования данных. Суть такого способа заключается в том, что нужно дописать десятичную точку и нуль к целому числу. В строках 19, 20 явное преобразование выполняется посредством использования приводимых типов как функций, внутри скобок которых, нужно указать значение или переменную, которую необходимо преобразовать.

В строках 21, 22, 23 выполняется явное преобразование типов данных с помощью унарной операции преобразования данных. В круглых скобочках указывается, переменная или значение, которое нужно преобразовать, а в обрамлении знаков <>тип данных, к которому нужно преобразовать.

Встроках 22, 23 выполняется унарная операция преобразования данных, причём преобразуются числа 15 и 20 к типу данных char. Этот тип данных пока вам не известен, но запомните, что char - тип данных для хранения символов. Так вот, из рисунка 1 видно, что в конце появились символы. Эти символы получились путём преобразования чисел в char. Числами являлись коды из таблицы ASCII. Таким образом, если необходимо вывести какой-нибудь символ из таблицы ASCII, это можно сделать как показано в строках 22, 23, при этом подставив только нужный код.

Выводы

Выделим основное, что необходимо запомнить:

· Тип данных указывается перед именем переменной и определяет какие данные в ней будут храниться и сколько памяти необходимо под них выделить.

· Имя переменной дает программист, соблюдая правила, указанные выше.

· Чтобы создать (объявить) переменную надо указать её тип и дать имя. Переменную желательно сразу инициализировать (присвоить значение при создании): тип имя = значение;

· Чтобы объявить константу необходимо использовать ключевое слово const и обязательно сразу присвоить значение: const тип имя = значение;

· Объявлять переменные желательно в начале main-функции. А при необходимости еще и оставить комментарий о том, что они будут хранить.

· Регистр букв имени имеет значение. Имена Apple и apple обозначают разные переменные.

Проект консольного приложения в C++ Builder

Технология проектирования включает ряд шагов.

Шаг 1. Создайте новый проект. Меню File | New > | Other…

Откроется диалоговое окно New Items. Выберите страницу с закладкой Console Wisard | OK. В следующем окне согласитесь на тип C++ для Source Type | OK.

Шаг 2. В редакторе кода нужно набрать листинг программы.

Нужно дополнить шаблон своими операторами. Регулярно сохраняйте все файлы проекта. File | Save All. Особенно важно, не забыть это сделать перед выполнением проекта.

Шаг 3. Компиляция и выполнение проекта. Меню Run | Run

Откроем папку проекта и увидим много файлов.

Шаг 4. Тестирование и отладка проекта.

4. Операторы C++

Операторы C++ делятся на две группы:

1. Простые операторы.

2. Сложные операторы.

Простые операторы

Синтаксис

выражение; // оператор-выражение

; // пустой оператор

goto метка; // оператор перехода

В языке программирования C++ символ»;» входит в определение оператора, в отличие от Pascal.

Примеры

k++; cout << «- Так.\n»;

goto skip;

Оператор goto

Оператор goto - это оператор управления порядком выполнения кода, который заставляет ЦП сделать переход из одного участка кода на другой, осуществить так называемый прыжок. Другой участок кода идентифицируется с помощью метки. Ниже приведен пример с использованием goto и метки:

Листинг

#include <iostream>

#include <cmath> // для функции sqrt()

using namespace std;

int main()

{

double z;

tryAgain: // это метка

std:cout << «Enter a non-negative number»;

std:cin >> z;

if (z < 0.0)

goto tryAgain; // а это оператор goto

std:cout << «The sqrt of» << z << «is»

<< sqrt(z) << std:endl;

return 0;

}

Организуйте паузу для того, чтобы рассмотреть результаты.

#include <conio.h>

…

cout << «Для продолжения нажмите любую клавишу»;

getch(); // пауза

return 0;

В этой программе пользователю предлагается ввести неотрицательное число. Однако, если пользователь введет отрицательное число, то программа, используя оператор goto, сделает переход назад к строчке tryAgain. Затем пользователю снова нужно будет ввести число. Таким образом, мы можем постоянно запрашивать у пользователя ввод числа, пока он или она не введут корректные числа.

Локальные переменные, область видимости и время жизни

Прежде чем мы продолжим, нужно сначала разобраться с двумя терминами: область видимости и время жизни. Область видимости определяет, где можно использовать переменную. Время жизни (продолжительность) определяет, где она создается и уничтожается. Эти две концепции связаны между собой.

Переменные, определенные внутри блока, называются локальными переменными. Локальные переменные имеют автоматическую продолжительность: они создаются (и инициализируются, если необходимо) в точке определения и уничтожаются при выходе из блока. Локальные переменные имеют локальную область видимости (или блочную), то есть они входят в область видимости с точки объявления и выходят в самом конце блока, в котором определены.

Рассмотрим простую функцию:

Листинг

int main()

{ // переменные x, y создаются и инициализируются здесь

int x=4;

double y=5.0;

return 0;

} /* x и y выходят из области видимости и уничтожаются здесь*/

Поскольку x и y определены внутри блока, который является главной функцией, они оба уничтожаются, когда main() завершает свое выполнение.

Базовая структура следования

Переменные, определенные внутри вложенных блоков, уничтожаются, как только заканчивается вложенный блок:

Листинг

int main() // внешний блок

{ // переменная m создается и инициализируется здесь

int m=4;

{ // начало вложенного блока

// переменная k создается и инициализируется здесь

double k=5.0;

}/* k выходит из области видимости {} и

уничтожается здесь, переменная k не может быть

использована здесь, так как она уже уничтожена!*/

return 0;

} /* переменная m выходит из области видимости и уничтожается здесь*/

Локальные переменные можно использовать только внутри блоков, в которых они определены. Поскольку каждая функция имеет свой собственный блок {}, то переменные одной функции не соприкасаются и не влияют на переменные другой функции.

Область видимости функции

Метки используют область видимости функции. Оператор goto и соответствующая метка должны находиться в одной и той же функции. Существуют некоторые ограничения на использование операторов goto. Например, вы не сможете перепрыгнуть вперед через переменную, которая инициализирована в том же блоке, что и goto:

Листинг

int main()

{

goto skip; // прыжок вперед недопустим

int z = 7;

skip:

z += 4; // какое значение будет в этой переменной вообще?

return 0;

}

В целом, программисты избегают использования оператора goto в большинстве других высокоуровневых языков. Основная проблема с ним заключается в том, что он позволяет управлять выполнением кода так, что точка выполнения может прыгать по коду произвольно. А это в свою очередь создает то, что бывалые программисты называют «спагетти-код». Спагетти-код - это код, порядок выполнения которого напоминает тарелку со спагетти (всё запутано и закручено), что крайне затрудняет следованию и пониманию логике выполнения такого кода.

Как говорил один известный специалист в информатике и программировании, Эдсгер Дейкстра: «Качество программистов - это уменьшающаяся функция плотности использования операторов goto в программах, которые они пишут».

В C++ goto почти никогда не используется, поскольку любой код, написанный с ним, можно более эффективно переписать с использованием других конструкций в C++.

Сложные операторы

Сложные операторы организуют работу программы и могут содержать внутри различные операторы C++. Сложные операторы соответствуют трем структурам алгоритмов:

{операторы} // блок или составной оператор

if, switch // операторы ветвления

for, while, do // циклы

После символа»}» символ»;» не пишется.

Блок

Блок операторов (или так называемый {составной оператор} - это группа операторов, которые обрабатываются компилятором как одна инструкция. Блок начинается с символа «{» и заканчивается символом»}», объединяемые операторы находятся внутри. Блоки могут использоваться в любом месте, где разрешено использовать один оператор. В конце составного оператора точка с запятой не ставится.

Их можно видеть при написании функций:

Листинг

int add (int x, int y)

{ // начало блока

return x + y;

} // конец блока

int main()

{ // начало блока

// несколько операторов

int value(0);

add (3, 4);

return 0;

} // конец блока (без точки с запятой после))

Блоки могут быть вложены внутри других блоков. Как вы видите в примере выше, если условие истинно, то выполняется только одна инструкция. Однако, поскольку составные операторы могут использоваться везде, где может использоваться один оператор, то мы можем использовать вложенный блок инструкций, чтобы оператор if выполнил несколько действий в случае, если условие - true!

Листинг

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

std:cout << «Enter an integer:»;

int value;

std:cin >> value;

if (value >= 0)

{ // начало вложенного блока

std:cout << value <<

«is a positive integer (or zero)» << std:endl;

std:cout << «Double this number is»

<< value * 2 << std:endl;

} // конец вложенного блока

else

{ // начало другого вложенного блока

std:cout << value << «is a negative integer»

<< std:endl;

std:cout << «The positive of this number is»

<< - value << std:endl;

} // конец другого вложенного блока

return 0;

}

Если ввести число 3, то программа выведет:

Enter an integer: 3

3 is a positive integer

Double this number is 6

Если ввести число -4, то программа выведет:

Enter an integer: -4

-4 is a negative integer

The positive of this number is 4

Можно даже размещать вложенные блоки внутри других вложенных блоков:

Листинг

int main()

{

std:cout << «Enter an integer:»;

int value;

std:cin >> value;

if (value > 0)

{

if ((value % 2) == 0)

{

std:cout << value << «is positive and even»

<< std:endl;

}

else

{

std:cout << value << «is positive and odd»

<< std:endl;

}

}

return 0;

}

Практически, ограничений на количества вложенных блоков нет. Однако, не рекомендуется делать больше 3 ступеней вложенности (максимум 4). Если ваша функция нуждается в большем количестве вложенности, то эту функцию лучше разбить на несколько меньших функций!

Выводы

Блоки позволяют выполнять несколько операторов везде, где можно использовать одно. Они чрезвычайно полезны, когда нужно выполнить сразу несколько инструкций вместе.

5. Ввод / Вывод данных

Сначала поговорим о выводе данных на монитор (консоль). При помощи ключевого слова cout, мы можем вывести на монитор строку, которую пишем в «кавычках», либо значение переменной, обратившись к ней по имени. Так же вы знакомы с оператором endl, который позволяет перевести вывод на следующую строку. И еще один важный момент - мы можем комбинировать вывод данных, используя оператор << несколько раз после cout:

cout << «Значение переменной var_name =» << var_name << endl;

Теперь мы познакомимся еще с несколькими специальными символьными последовательностями, которые помогут нам манипулировать выводом данных на экран.

Вы посмотрели и задумались. Зачем использовать обратный слэш? Рассмотрим на примере. Нам надо вывести на экран цитату из фильма. Сразу пусть прозвучит сигнал, который привлечет внимание пользователя на экран. По центру разместим заголовок и название фильма, из которого цитируем, а ниже - цитату.

Код программы показан ниже:

Листинг

#include<iostream>

using namespace std;

int main()

{

setlocale (LC_ALL, «rus»);

cout << «\a\a\a\a\a\n»;

cout <<

«\t\t\\ Цитата из фильма \ «Джентльмены удачи\» \\ \n»;

cout << «- Мы вам приклеиваем парик.\n»;

cout << «- Так.\n»;

cout << «- Рисуем татуировку.\n»;

cout << «- Так.\n»;

cout << «- И сажаем в тюрьму.\n»;

cout << «- Так… А за что это?\n»;

return 0;

}

Зачем нам нужен обратный слэш? Он говорит компилятору: «Внимание, за мной стоит не простой символ, а специальный! Он скажет тебе, что нужно сделать!:)» Вот в строке cout << «\a\a\a\a\a\n»;, если бы мы не использовали с вами обратный слэш, на экран бы пошёл вывод пяти символов а. А так, мы услышим «прекрасную музыку». В строке 9 тоже интересно: две табуляции, далее надо вывести на экран один бэк слэш, а фактически надо написать два, ну и берём в кавычки название фильма. В конце каждой строки вместо манипулятора потока endl (<< endl) который позволяет перейти на новую строку (фактически аналог кнопки Enter на вашей клавиатуре) удобнее и короче использовать управляющий символ \n.

Ввод данных с клавиатуры

С определения исходных данных начинаются алгоритмы решения задач на компьютере. Мы уже знаем - чтобы присвоить значение переменной, её можно инициализировать при создании либо присвоить значение ниже по ходу программы:

имяПеременной = значение;

Теперь поговорим о вводе данных пользователем с клавиатуры. Научимся записывать в переменную значение, которое вводит пользователь с клавиатуры. Мы можем организовать ввод данных, используя операторы cin и >>. Синтаксис следующий: cin >> имяПеременной. Рассмотрим эту возможность на примере:

Листинг

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

setlocale (LC_ALL, «rus»);

int amount = 33;

int new_trees = 0;

cout << «Сколько деревьев вы посадили сегодня?»;

cin >> new_trees;

cout << «Количество деревьев в парке:» << amount << endl;

cout << «Вы посадили» << new_trees <<

«деревьев.\n»;

cout << «Всего стало:» << amount + new_trees << endl;

return 0;

}

Если запустить программу, то она выполнит команду

cout << «Сколько деревьев вы посадили сегодня?»;

и, дойдя до оператора cin >>, остановится и будет ожидать действия от пользователя. Надо ввести значение и нажать Enter. Как только переменная получит значение, введенное с клавиатуры, программа продолжит выполнение.

Стоит отметить, что cin понимает и различает типы переменных. И если ввести в int символ, а не цифру, значение переменной не изменится. А если ввести несоответствующее значение в переменную, которая не инициализирована при создании, на экран будет показан какой-то остаточный «мусор» из переменной. Чтобы вводить символы - переменные надо объявлять типа char. Мы обязательно вскоре научимся с вами проверять правильность ввода данных пользователем. А так же научимся вводить с клавиатуры не одиночные символы, а целые строки.

Раздел 6. Выражения

Код программы состоит из символов. Из символов складываются слова (служебные и пользовательские). Из слов и операций получаются выражения. Выражения входят в исполняемые предложения программы (операторы). Декларации и операторы формируют код программы.

Выражения

Выражение - это правило для вычисления значения определенного типа. Выражение содержит операнды: константы, переменные, вызовы функций. Операнды объединяются в выражении операциями и круглыми скобками. Операции выполняются в соответствии с их приоритетами. Круглые скобки изменяют приоритеты операций. В языке программирования C++ есть 3 типа выражений.

1. Арифметическое выражение приводит к результату числового типа (целое или действительное значение).

2. Логическое выражение приводит к результату логического типа bool. Может принимать только два значения true (истина) и false (ложь).

3. Символьное выражение приводит к результату символьного типа char. Значение типа char (1 байт) - хранит один символ. Типа данных для хранения строк в С++ нет.

Арифметические операции

В современной жизни очень сложно обойтись без арифметических операций. Нам постоянно приходится что-то считать: складывать, умножать, вычитать, делить и т.д. Программирование - не исключение. Вам в 99.9% случаев придется ими пользоваться, при написании своих программ. Бояться их не стоит - все арифметические операции - просты, понятны и знакомы нам со школы.

Школьная задача по математике

Школьная задача по математике расколола соцсети на два лагеря. Решить было необходимо следующий пример: 8 ч 2 (2+2) =?

В результате у одних комментаторов получилось 16, у других 1. Поднимите руки, если вы за первый ответ? Кто за II ответ? Кто воздержался? Произошло это из-за того, что кто-то отдал приоритет умножению, а кто-то - делению. Скобки все раскрыли правильно.

Рассмотрим арифметические операции в следующей таблице.

Таблица 1. Арифметические операции в С++



Операции имеют приоритеты выполнения. Если выражение не содержит круглых скобок, то сначала выполняются операции типа умножения, а потом операции типа сложения. Операции одного ранга выполняются в порядке их записи: слева-направо.

Особое внимание следует уделить делению по модулю (%). Эта операция достаточно часто используется в решении определённых задач. Пример её применения: если нам необходимо поделить по модулю 9 на 4 (9% 4), результат будет равен 1 (это остаток). Еще примеры: 20% 8 = 4 (8 помещается в 20-ти 2 раза: 8*2 = 16, 20-16 = 4 остаток от деления), 3% 2 = 1, 99% 10 = 9, 9% 10 = 9. Важно:

· деление по модулю применяется только к целочисленным переменным;

· нельзя делить по модулю на 0;

Листинг. Пример

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

setlocale (LC_ALL, «rus»);

int number1 = 18;

int number2 = 4;

cout << «number1 =» << number1 << endl;

cout << «number2 =» << number2 << endl;

cout << «number1 + number2 =» << number1 + number2 << endl;

cout << «number1 - number2 =» << number1 - number2 << endl;

cout << «number1 * number2 =» << number1* number2 << endl;

cout << «number1 / number2 =» << number1/ number2 << endl;

cout<<«number1% number2 = «<< number1% number2<< endl;

cout << endl;

return 0;

}

Результат компиляции

Тут вы видите, что при делении num1 на num2, на экране появилась только целая часть - 4 (хотя точное значение 4.5). Дробная часть отсекается, так как переменные определены, как целочисленные - int. А в результате деления по модулю мы видим 2 - то что осталось в остатке от деления 18 на 4.

Еще рассмотрим комбинированные операции. Помимо выполнения арифметической роли, они одновременно выполняют присваивание значения переменным. Вот список таких составных операций:



Таблица 2. Комбинированные арифметические операции в С++

Покажем на примере:

Листинг

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

setlocale (LC_ALL, «rus»);

int number1 = 10;

int number2 = 4;

cout << «number1 =» << number1 << endl;

cout << «number2 =» << number2 << endl;

// эквивалентно записи number1 = number1 + number2

number1 += number2;

cout << «Результат от +=:» << «number1 =» << number1 << endl;

// number1 = number1 - number2 и т.д.

number1 -= number2;

cout << «Результат от -=:» << «number1 =» << number1 << endl;

number1 *= number2;

cout << «Результат от *=:» << «number1 =» << number1 << endl;

number1 /= number2;

cout << «Результат от /=:» << «number1 =» << number1 << endl;

number1%= number2;

cout << «Результат от%=:» << «number1 =» << number1 << endl;

cout << endl;

return 0;

}

Хотя для кого-то эти операторы могут показаться запутанными, к ним очень быстро можно привыкнуть и успешно применять в своих программах. Надо только немного попрактиковаться с их применением. Ваш код при этом будет компактнее. Использование комбинированных операторов является признаком хорошего тона в программировании. Поэтому, в коде предпочтительней использовать сокращенный вариант записи number1 += number2; вместо сложения отдельно от присваивания - number1 = number1 + number2;.

Результат

В этом разделе были рассмотрены только бинарные операции - те, которые применяются для арифметических операций с двумя переменными (операндами). В следующем отделе мы познакомимся с унарными операциями (для операций с одной переменной) - инкрементом и декрементом, а в будущем - и с тернарным оператором (которому необходимо три операнда).

Инкремент и декремент в С++

В этом разделе мы научимся применять унарные операции, для которых необходим один операнд. Называются они инкремент (++) и декремент (-). Роль этих операторов в том, чтобы изменить (увеличить или уменьшить соответственно) значение переменной на единицу, при этом значение будет перезаписано. Рассмотрим пример, в котором будем изменять значение переменной variable на единицу тремя различными способами:

Листинг

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

setlocale (LC_ALL, «rus»);

int variable = 0;

cout << variable << endl;

variable = variable + 1; // обычный способ

cout << variable << «- variable = variable + 1»

<< endl;

variable += 1; // комбинированный оператор +=

cout << variable << «- variable += 1» << endl;

variable++; // используем инкремент ++

cout << variable << «- variable++» << endl;

variable-; // используем декремент -

variable -;

variable -;

cout << variable << «- три раза variable-» << endl;

return 0;

}

После каждой операции в строках 11, 13 и 15. к значению переменной variable прибавляется единица. Как видите, самая короткая запись - это запись с использованием инкремента. Ниже, в строках 17 - 19, мы трижды применили декремент и в итоге получим значение variable уменьшенное на 3.

Компилируем

Обе эти унарные операции могут иметь две формы: постфиксную (когда оператор расположен сразу за переменной) и префиксную (оператор расположен перед переменной). В рассмотренном примере мы применяли постфиксные формы инкремента и декремента. Чем же отличаются эти формы друг от друга? И первая и вторая формы этих операторов выполняют одинаковые роли - увеличение или уменьшение переменной на единицу. Но если в строке кода, где применяются инкремент или декремент, присутствуют еще какое-либо команды, тогда эти операции по-разному себя ведут. Постфиксная форма будет применена после выполнения других команд. Посмотрим на следующем примере:

Листинг

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

setlocale (LC_ALL, «rus»);

int variable = 0;

/*постфиксный инкремент variable++, значение variable увеличится на 1 после показа на экран*/

cout << variable++ <<

«- результат \ «cout << variable++\»» << endl;

cout << variable << «- изменённое значение» << endl;

// префиксный инкремент

// сразу увеличение на 1, потом показ на экране

cout << ++variable <<

«- результат \ «cout << ++variable\»» << endl;

// та же логика для постфиксного декремента

cout << variable-

<< «- результат \ «cout << variable-\"» << endl;

cout <<variable<<» - изменённое значение»<<endl;

// префиксный декремент - variable

cout << - variable <<

«- результат \ «cout << - variable\»» << endl;

return 0;

}

В результате выполнения кода строки 12, мы увидим на экране число 0. Так произойдет потому, что увеличение на единицу выполнится после вывода значения переменной variable на экран. Чтобы убедиться, что значение действительно изменилось - в строке 13 просим показать нам variable. А вот в случае применения префиксной формы инкремента (строка 16), переменная сразу перезапишется и уже только после этого произойдет вывод на экран. Для декремента всё то же самое, но с уменьшением на единицу.

Компилируем

Пример

Вот посмотрите еще на этот пример:

Листинг

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

setlocale (LC_ALL, «rus»);

int variable = 1;

int a = 0;

a = ++variable + 1 + ++variable * 2;

cout << «a =» << a << endl;

return 0;

}

Результат

Размещено на Allbest.ru

...