Мова програмування С++
Дипломна робота
Мова програмування С++
Зміст
1. Створення простих програм на С++
1.1 Структура програми
1.2 Етапи виконання програми
1.3 Порядок запуску програми
2. Форматний ввід/вивід у мові С/С++
2.1 Функції вводу/виводу мови С
2.2 Функції вводу/виводу та маніпулятори мови С++
3. Лінійні програми на С++
3.1 Стандартні типи даних мови С++
3.2. Операції мови С++
4. Основні оператори мови С++
4.1 Складові оператори
4.2 Оператори розгалуження
4.3 Оператори циклу
4.4 Оператори переходу
5. Вказівними та операції над ними
5.1 Поняття вказівника
5.2 Дії над вказівниками
6. Робота з одновимірними масивами
6.1 Статичні та динамічні масиви
6.2 Рядки, як одновимірні масиви
7. Двовимірні масиви
8. Символьна інформація та рядки
8.1 Збереження символьної інформації
8.2 Функції вводу/виводу для роботи з рядками
8.3 Спеціальні функції для роботи з рядками та символами
9. Функції користувача
9.1 Функції: визначення, опис, виклик
9.2 Передача масивів у функцію
9.3 Перевантаження функцій у С++
9.4 Функції зі змінною кількістю параметрів
10. Структури
Список літератури
1. Створення простих програм на С++
C++ (Сі-плюс-плюс) — універсальна мова програмування високого рівня з підтримкою декількох парадигм програмування: об'єктно-орієнтованої, узагальненої та процедурної. Розроблена Б'ярном Страуструпом (англ. Bjarne Stroustrup) в AT&T Bell Laboratories (Мюррей-Хілл, Нью-Джерсі) у 1979 році та названа «Сі з класами». Страуструп перейменував мову у C++ у 1983 р. Базується на мові Сі. Визначена стандартом ISO/IEC 14882:2003.
1.1 СТРУКТУРА ПРОГРАМИ
Розглянемо програму, що виводить на екран монітора фразу “Ласкаво просимо до С++!”:
Приклад 1.
// Welcome.cpp – ім’я файла з програмою
# include <iostream.h>
void main ()
{ cout << ” Ласкаво просимо до С++! n”;
}
Результат виконання програми:
Ласкаво просимо до С++!
У першому рядку програми міститься однорядковий коментар, що починається з символу “//”, який вказує, що після цього символу йде однорядковий коментар. Коментарі не викликають ніяких дій комп’ютера і ігноруються компілятором С++, а лише допомагають іншим людям читати і зрозуміти Вашу програму.
У другому рядку розміщено команду (директиву) препроцесору, що забезпечує включення до програми засобів зв’язку зі стандартними потоками вводу і виводу даних. Вказані засоби містяться у файлі під назвою iostream.h (мнемоніка: “і” (input) – ввід; “output” – вивід; “stream” – потік; “head” - заголовний). Рядок, що починається з ”#”, обробляється препроцесором перед компіляцією програми. Файл iostream.h повинен бути залучений для всіх програм, що виводять дані на екран монітора або вводять дані з клавіатури.
Третій рядок є заголовком функції з іменем main. Будь-яка програма на С++ повинна містити лише одну функцію з таким іменем.Саме з неї починається виконання програми.void – специфікатор типу, який вказує, що функція main в даному прикладі не повертає ніякого значення. Круглі дужки після main потрібні в зв’язку з форматом (синтаксисом) заголовка будь-якої функції. В них розміщується список параметрів. У нашому прикладі параметри не потрібні.
Тіло будь-якої функції повинно починатися і закінчуватися фігурними дужками, між якими знаходиться послідовність описів, операторів і визначень. Кожен оператор, визначення чи опис повинні закінчуватися крапкою з комою.
Рядок
cout << ” Ласкаво просимо до С++! n”;
є командою комп’ютеру надрукувати на екрані рядок символів, що записаний у лапках. Повний рядок, включаючи cout, операцію ”<<”, рядок ”Ласкаво просимо до С++! n” і крапку з комою “;”, називається оператором. Всі вводи і виводи в С++ виконуються над потоками символів. Таким чином потік символів Ласкаво просимо до С++! спрямовується до об’єкта стандартного потоку виводу cout, який пов’язаний з екраном. Вже зараз слід відмітити одну з принципових особливостей мови С++, яку називають перевантаженням або розширенням дії стандартних операцій. Операція ”<<” називається операцією „розмістити у потік” лишень у тому випадку, коли зліва від неї знаходиться ім’я об’єкта cout. Інакше пара символів “<<” означає бінарну операцію зсуву вліво. Символи правого операнда зазвичай виводяться так само, як вони виглядають між лапками.
Слід зазначити, що символи ”n” не виводяться на екран. Комбінацію символів, що починаються з позначки оберненого Стеша (””), називають знаком переходу або escape-символом. Керуюча послідовність ”n” означає перехід на початок нового рядка. Цей символ в лапках може знаходитися будь-де в рядку, при цьому послідовність символів, що знаходиться за ним, виводитиметься з нового рядка. Тобто результат виконання операції
cout << ” Ласкаво просимо nдо С++! n”;
матиме вигляд:
Ласкаво просимо
до С++!
1.2 ЕТАПИ ВИКОНАННЯ ПРОГРАМИ
Вихідна програма, підготовлена на мові С++ у вигляді текстового файла з розширенням *.срр (welcome.cpp), проходить 3 етапи обробки:
препроцесорне перетворення тексту програми;
компіляція;
компоновка (редагування звўязків чи складання).
Після цих 3 етапів формується машинний код програми, що виконується.
Задачею препроцесора є перетворення (доповнення) тексту програми до початку її компіляції. Правила препроцесорної обробки визначаються програмістом за допомогою директив препроцесора. Директива починається з ”#” (ўдієсў, ўшарпў). Наприклад,
1) #define - визначає правила заміни в тексті:
#define ZERO 0.0
Це означає, що кожне використання у програмі імені ZERO буде замінюватися на 0.0.
2) #include< імўя заголовного файла > - передбачена для залучення до тексту програми тексту файлу з каталогу “Заголовних файлів” INCLUDE, які постачаються разом зі стандартними бібліотеками. Кожна бібліотечна функція чи обўєкт С++ має відповідний опис в одному з заголовних файлів (наприклад, iostream.h, stdio.h, conio.h, math.h). Список заголовних файлів визначається стандартом мови. Використання директиви include не підўєднує відповідну стандартну бібліотеку, а лише дозволяє долучити до тексту програми описи із зазначеного заголовного файлу. В нашому випадку препроцесор обробляє директиву #include <iostream.h> і під’єднує до вихідного тексту програми засоби для обміну з дисплеєм. Далі файл передається на компіляцію, у ньому виявляються синтаксичні помилки, які потрібно усунути програмістові. Після безпомилкової компіляції текст програми перекладається компілятором на машинну мову, далі отримуємо об’єктний файл з розширенням *.obj. Підключення обўєктних кодів файлів з визначеннями необхідних стандартних функцій і обўєктів з бібліотеки відбувається на етапі компоновки, тобто після компіляції. У обўєктному коді створюваної програми ніби замуровуються дірки за допомогою кодів стандартних функцій. Хоча в заголовних файлах містяться всі описи стандартних функцій, до коду програми залучаються лише функції й обўєкти, які використовуються в програмі.
Після компоновки утворюється модуль програми з розширенням *.ехе.
Отже, в нашому випадку, виконавши директиви, препроцесор сформує повний текст програми, компілятор створить об’єктний файл welcome.obj, за замовчуванням обравши для нього зазначене ім’я, а компоновщик (редактор зв’язків Linker) доповить програму бібліотечними функціями, наприклад, для роботи з об’єктом cout і побудує модуль welcome.exe, запустивши, який ми одержуємо на екрані бажану фразу. Схема етапів виконання програми наведена на рис. 1.1.
1.3 ПОРЯДОК ЗАПУСКУ ПРОГРАМИ
Відкрийте нове вікно редагування (File > New) і надайте йому ім’я Welcome (File > Save As);
У новому вікні наберіть текст програми, що наводиться у Прикладі 1.
Відкомпілюйте програму (Compile > Compile або (Alt+F9)). В разі повідомлень про помилку, перевірте текст програми і усуньте невідповідності. Щоразу, вносячи зміни у вихідний текст програми, зберігайте файл (File > Save або F2). Після чого змінену програму слід відкомпілювати;
Запуск відкомпільованої програми здійснюється за командою (Run > Run або Ctrl+F9). Якщо з моменту останньої компіляції вихідний код було модифіковано, ця команда виконає послідовно компіляцію і компоновку. Результат виконання програми можна переглянути, натиснувши комбінацію клавіш Alt+F5.
2. Форматний ввід/вивід у мові С/С++
2.1 ФУНКЦІЇ ВВОДУ/ВИВОДУ МОВИ С
У мові С++ немає вбудованих засобів вводу/виводу – вони здійснюються за допомогою функцій, типів та об’єктів, що містяться у стандартних бібліотеках. Використовується два способи: функції, успадковані з мови С та об’єкти С++.
Основні функції вводу/виводу в стилі С, опис яких міститься у заголовному файлі <stdio.h>:
рrintf (<керуючий рядок>, <список аргументів>);
Керуючий рядок береться у лапки і вказує компілятору вигляд інформації, що виводиться. Вона може містити специфікації перетворення і керуючи або escape-символи.
Специфікація перетворення має такий вигляд:
% <прапор> <розмір поля. точність> специфікація,
де прапор може набувати наступних значень:
- вирівнювання вліво числа, що виводиться (за замовчуванням виконується вирівнювання вправо);
+ виводиться знак додатного числа;
розмір поля – задає мінімальну ширину поля, тобто довжину числа. Якщо ширини поля недостатня, автоматично виконується його розширення;
точність – задає точність числа, тобто кількість цифр його дробової частини;
специфікація вказує на вигляд інформації, що виводиться. У таблиці 2.1 наведено основні формати функції друку.
Таблиця 2.1
| Формат | Тип інформації, що виводиться |
| %d | десяткове ціле число |
| % і | для виведення цілих чисел зі знаком (printf (“a=%i”, -3)); |
| %u | для виводу беззнакових цілих чисел (printf(“s=%u”, s)) |
| %c | один символ |
| %s | рядок символів |
| %e | число з плаваючою крапкою (експоненційний запис) |
| %f | число з плаваючою крапкою (десятковий запис) (printf(“b=%fn, c=%fn, d=%fn”, 3.55, 82.2, 0.555 )); |
| %u | десяткове число без знака |
Керуючий рядок може містити наступні керуючі символи:
n – перехід на новий рядок;
t – горизонтальна і v – вертикальна табуляція;
b – повернення назад на один символ;
r – повернення на початок рядка;
a – звуковий сигнал;
” –лапки;
? – знак питання;
\ - зворотний слеш.
Список аргументів - обўєкти, що друкуються (константи, змінні). Кількість аргументів та їх типи повинні відповідати специфікаціям перетворення в керуючому рядку.
Приклад 1.
#include <stdio.h>
#define PI 3.1415926
void main()
{
int number=5, cost=11000, s=-777;
float bat=255, x=12.345;
printf ("%d студентів зўїло %f бутербродів.n", number, bat);
printf ("Значення числа pi рівне%f.n", pi);
printf ("Вартість цієї машини %d%sn", cost,"у.е");
printf ("x=%-8.4f s=%5d%8.2f ", x, s, x);
}
В результаті виконання останньої функції printf() на екрані буде виведено:
х=12.3450 s= -777 12.34
Функція scanf передбачена для форматного вводу інформації довільного вигляду. Загальний вигляд функції:
scanf (<керуючий рядок>, < список адрес>);
На відміну від функції виводу printf(), scanf() використовує у списку адреси змінних, для одержання яких перед іменем змінної ставиться символ ”&”, що позначає унарну операцію одержання адреси. Для вводу значень рядкових змінних символ ”&” не використовується. При використанні формату %s рядок вводиться до першого пропуску. Вводити дані можна як в одному рядку через пропуск, так і в різних рядках.
Дану особливість ілюструє відповідна частина програми:
int course;
float grant;
char name[20];
printf ( "Вкажіть ваш курс, стипендію, імўя n");
scanf ( "%d%f", &course, &grant);
scanf ( "%s", name); /* ”&” відсутній при зазначенні масиву символів */
Для зміни кольору тексту використовують функції із файла <conio.h>: clrscr() – очищує екран; textcolor(Колір) – задає колір символів; textbackground (Колір) – встановлює колір фону. Вивід тексту на екран здійснюється за допомогою функції cprintf(), яка використовується аналогічно printf(). Зверніть увагу на те, що перехід на початок нового рядка у цій функції здійснюється за допомогою комбінації ”nr”.
Колір можна задати за допомогою цілої або іменованої константи, перелік яких наводиться у таблиці 2.2.
Таблиця 2.2
|
Колір |
Константа |
Значення константи |
| Чорний | BLACK | 0 |
| Синій | BLUE | 1 |
| Зелений | GREEN | 2 |
| Червоний | RED | 4 |
| Фіолетовий | MAGENTA | 5 |
| Сірий | GREY | 8 |
| Блакитний | LIGHTBLUE | 9 |
| Помаранчевий | LIGHTRED | 12 |
| Жовтий | YELLOW | 14 |
| Білий | WHITE | 15 |
2.2 ФУНКЦІЇ ВВОДУ/ВИВОДУ ТА МАНІПУЛЯТОРИ МОВИ С++
А ось як виглядає програма вводу/виводу з використанням бібліотеки класів С++:
Приклад 2.
# include <iostream.h>
void main()
{ int i;
cout<< “Введіть ціле числоn”;
//об’єкт для вводу з клавіатури і >>розміщення у потік виводу
cin>> i;
cout<< “Ви ввели число”<< i <<”дякую!”;
}
Для форматного виводу у С++ використовуються маніпулятори, для використання яких до програми потрібно підключити заголовний файл <iomanip.h>:
setw(int) – встановлює максимальну ширину поля виводу чисел та рядків (не символів);
setprecision(int) – встановлює максимальну кількість цифр дробової частини для дійсних чисел з фіксованою крапкою;
setiosflags(ios::showpoint | ios::fixed) – вивід дійсних чисел з фіксованою крапкою;
setiosflags(ios::left) або setiosflags(ios::right) – вирівнювання по лівому або правому полю;
endl – при виводі включає у потік символ нового рядка, еквівалентний “n” (його опис міститься у файлі iostream.h).
Маніпулятори спрямовуються в потік виводу, аналогічно тому, як це зроблено у прикладі 3:
Приклад 3.
# include<iostream.h>
#include <iomanip.h>
void main()
{float d=52.28679;
float f= 410.0;
cout<< setprecision(3);
cout<<setiosflags(ios::showpoint | ios::fixed);
cout<<setw(12)<<d<<endl<<setw(12)<<f<<endl;
}
Результат виводу (ˆ позначає пробіл):
ˆˆˆˆˆˆ52.287
ˆˆˆˆˆ410.000
У даному прикладі маніпулятори точності та фіксації крапки спрямовуються у потік виводу одноразово, тоді як ширину поля виводу необхідно встановлювати для кожного значення.
3. Лінійні програми на С++
3.1 СТАНДАРТНІ ТИПИ ДАНИХ МОВИ С++
Всі обўєкти (змінні, масиви тощо), з якими працює програма в С/С++, необхідно визначати або описувати. Найпростіша форма визначення змінної:
<тип> <список імен змінних>;
При оголошенні обўєкти можна ініціалізувати (задавати початкове значення).
Наприклад: int j=10, m(3), n;
float c(-1.3), l=-10.23, f1;
Оголошення повідомляють компілятору про властивості та імена обўєктів і функцій. Змінні можуть змінювати свої значення. При наданні значення змінній у комірці памўяті, яка відводиться під неї, розміщується код цього значення. Доступ до значення цієї змінної можливий через імўя змінної, а доступ до ділянки памўяті здійснюється за її адресою. Розмір ділянки памўяті, що відводиться змінній, визначається її типом. Перелік базових типів даних наведено у таблиці 3.1.
Таблиця 3.1
| Тип даних | Назва | Розмір, біт | Діапазон значень |
| unsigned char | Беззнаковий цілий довжиною не менше 8 біт | 8 | 0 . . 255 |
| сhar | Цілий довжиною не менше 8 біт | 8 | -128 . . 127 |
| unsigned int | Без знаковий цілий | 16 | 0 . . 65535 |
| short int (short) | Короткий цілий | 16 | -32768 . . 32767 |
| unsigned short | Беззнаковий короткий цілий | 16 | 0 . . 65535 |
| int | Цілий | 16 | -32768 . . 32767 |
| unsigned long | Беззнаковий довгий цілий | 32 | 0 . . 4294967295 |
| long int (long) | Довгий цілий | 32 | -214748348 . . 2147483647 |
| float | Дійсний одинарної точності | 32 | 3.4Е-38 . . 3.4Е+38 |
| double | Дійсний подвійної точності | 64 | 1.7Е-308 . . 1.7Е+308 |
| long double | Дійсний максимальної точності | 80 | 3.4Е-4932 . . 1.1Е+4932 |
3.2 ОПЕРАЦІЇ МОВИ С++
Позначкиоперацій – це один або декілька символів, що визначають дію над операндами. Операції поділяють на унарні, бінарні та тернарні за кількістю операндів, які беруть участь в операції (таблиця 3.2).
Таблиця 3.2.
| Операція | Короткий опис |
|
Унарні операції |
|
| & | Операція одержання адреси операнда |
| * | Звернення за адресою (розіменування) |
| - | Унарний мінус – змінює знак арифметичного операнда |
| ~ | Порозрядове інвертування внутрішнього двійкового коду (побітове заперечення) |
| ! | Логічне заперечення (НЕ) значення операнда. Цілочисельний результат 0 (якщо операнд ненульовий, тобто істинний) або 1 (якщо операнд нульовий, тобто хибний). Таким чином: !1 дорівнює 0; !2 дорівнює 0; !(-5)=0; !0 дорівнює 1. |
| ++ |
Інкремент (збільшення на одиницю): Префіксна операція (++х) збільшує операнд на 1 до його використання. Постфіксна операція (х++) збільшує операнд на 1 після його використання. int m=1, n=2; int a=(m++)+n; // a=3, m=2, n=2 int b=m+(++n);// b=6, m=2, n=3 |
| - - |
Декремент (зменшення на одиницю): Префіксна операція (--х) зменшує операнд на 1 до його використання. Постфіксна операція (х--) зменшує операнд на 1 після його використання. |
| sizeof |
Обчислення розміру (в байтах) обўєкта того типу, який має операнд. Має дві форми: 1) sizeof (вираз); sizeof(1.0); // Результат - 8, Дійсні константи за замовчуванням мають тип double; 2) sizeof (тип) sizeof (char); // Результат – 1. |
|
Бінарні операції |
|
| Арифметичні операції | |
| + | Бінарний плюс (додавання арифметичних операндів) |
| - | Бінарний мінус (віднімання арифметичних операндів) |
| Мультиплікативні | |
| * | Добуток операндів арифметичного типу |
| / | Ділення операндів арифметичного типу (якщо операнди цілочисельні, абсолютне значення результату заокруглюється до цілого, тобто 20/3 дорівнює 6) |
| % | Одержання залишку від ділення целочисельних операндів (13%4 = 1) |
| Операції зсуву (визначені лише для цілочисельних операндів) | |
| << | Зсув вліво бітового представлення значення лівого цілочисельного операнда на кількість розрядів, рівну значенню правого операнда (4<<2 дорівнює 16, т.я. код 4 100, а звільнені розряду обнуляються, 10000 – код 16) |
| >> | Зсув вправо бітового представлення значення правого цілочисельного операнда на кількість розрядів, рівну значенню правого операнда |
| Порозрядні операції | |
| & | Порозрядна кон’юнкція (І) бітових представлень значень цілочисельних операндів |
| | | Порозрядна диз’юнкція (АБО) бітових представлень значень цілочисельних операндів |
| ^ | Порозрядне виключне АБО бітових представлень значень цілочисельних операндів |
| Операції порівняння | |
| < | Менше, ніж |
| > | Більше, ніж |
| <= | Менше або рівне |
| >= | Більше або рівне |
| = = | Рівне |
| != | Не рівне |
| Логічні бінарні операції | |
| && | Кон’юнкція (І) цілочисельних операндів або відношень, цілочисельний результат (0) або (1) |
| || | Диз’юнкція (АБО) цілочисельних операндів або відношень, цілочисельний результат (0) або (1) (умова 0<x<1 мовою С++ записується як 0<x && x<1) |
|
Тернарна операція |
|
| Умовна операція | |
| ? : |
Вираз1 ? Вираз2 : Вираз3; Першим вираховується значення Виразу1. Якщо воно істинне, тоді обчислюється значення Виразу2, яке стає результатом. Якщо при обчисленні Виразу1 одержуємо 0, тоді в якості результату береться значення Виразу3. Наприклад: х<0 ? -x : x ; //обчислюється абсолютна величина x. |
Таблиця 3.3. Пріоритет виконання операцій
| Ранг | Операції | Напрямок виконання |
| 1 | () (виклик функції), [], ->, "." | >>> |
| 2 | !, ~, +, - (унарні), ++, --, *, (тип), sizeof, (new,delete – Сі++) | <<< |
| 3 | .* , ->* - Сі++ | >>> |
| 4 | *, /, % (бінарні) | >>> |
| 5 | +, - (бінарні) | >>> |
| 6 | <<, >> | >>> |
| 7 | <, <=, =>, > | >>> |
| 8 | ==, != | >>> |
| 9 | & (порозрядна) | >>> |
| 10 | ^ | >>> |
| 11 | | (порозрядна) | >>> |
| 12 | && (логічна) | >>> |
| 13 | || (логічна) | >>> |
| 14 | ?: (тернарна) | <<< |
| 15 | =, +=, -=, *=, /=, %=, &=, ^=, |=, <<=,>>= | <<< |
| 16 | "," (кома) | >>> |
Основні матичні функції мови С/С++, опис яких міститься у файлі <math.h>, наведені у таблиці 3.4.
Таблиця 3.4
| Матичний запис | Функція | Пояснення | Приклад |
| arccos x | acos | Повертає арккосинус кута, рівного х радіан | acos(x); |
| arcsin x | asin | Повертає арксинус аргументу х в радіанах | asin(x); |
| arctg x | atan | Повертає арктангенс аргументу х в радіанах | atan(x); |
| аrctg(x/у) | atan2 | Повертає арктангенс відношення параметрів х та у в радіанах | atan2(x, y); |
| - | ceil | Заокруглює дійсне значення х до найближчого більшого цілого і повертає його як дійсне | ceil(x); |
| cosx | cos | Повертає косинус кута, рівного х радіан | cos(x); |
| chx=1/2(ex+e-x) | cosh | Повертає гіперболічний косинус аргументу, рівного х радіан | cosh(x); |
| ex | exp | Повертає результат піднесення числа е до степені х | exp(x); |
| |x| | fabs | Повертає модуль дійсного числа х | fabs(x); |
| - | floor | Заокруглює дійсне число до найближчого меншого числа і повертає результат як дійсний | floor(x); |
| - | fmod | Повертає залишок ділення х на у. Аналогічна операції %, але працює з дійсними числами | fmod(x, y); |
| ln x | log | Повертає значення натурального логарифму х | log(x); |
| lg x | log10 | Повертає значення десяткового логарифму х | log10(x); |
| xy | pow | Вираховує значення числа х у степені у | pow(x, y); |
| sinx | sin | Повертає синус кута, рівного х радіан | sin(x); |
| sh x=1/2 (ex-e-x) | sinh | Повертає гіперболічний синус кута, рівного х радіан | sinh(x); |
|
|
sqrt | Визначає корінь квадратний числа х | sqrt(x); |
| tg x | tan | Повертає тангенс кута, рівного х радіан | tan(x); |
| tgh x | tanh | Повертає гіперболічний тангенс кута, рівного х радіан | tanh(x); |
Таблиця 3.5 Операції присвоювання
| Операція | Пояснення | Приклад |
| = | Присвоїти значення виразу-операнду з правої частини операнду лівої частини | Р=10.5-3*х |
| *= | Присвоїти операнду лівої частини добуток значень обох операндів | Р*=2 еквівалентно Р=Р*2 |
| /= | Присвоїти операнду лівої частини результат від ділення значення лівого операнда на значення правого |
Р/=(2.2-х) еквівалентно Р=Р/(2.2-х) |
| %= | Присвоїти лівому операнду залишок від ділення цілочисельного значення лівого операнда на цілочисельне значення правого операнда | Р%=3 еквівалентно Р=Р%3 |
| += | Присвоїти операнду лівої частини суму значень обох операндів | А+=В еквівалентно А=А+В |
| -= | Присвоїти операнду лівої частини різницю значень лівого і правого операндів | Х-=3.4-у еквівалентно Х=Х-(3.4-у) |
4. Основні оператори мови С++
4.1 СКЛАДОВІ ОПЕРАТОРИ
Складовий оператор – це два або більше оператори, що повинні виконуватися у певній частині програми як один оператор. До складових операторів належать власне складовий оператор та блок. В обох випадках - це послідовність операторів, розміщених у фігурних дужках. Блок відрізняється від складового оператора наявністю в його тілі оператора визначення об’єкту (змінної, константи, масиву тощо).
Наприклад:
{n++; summa+=n;}//це складовий оператор
{int n=0; n++;summa+=n;} //це блок
4.2 ОПЕРАТОРИ РОЗГАЛУЖЕННЯ
Оператор умовного переходу if використовується для спрямування ходу програми за однією з гілок обчислень в залежності від певної умови.
Загальна форма запису:
if (умова) оператор1;
else оператор2;
Наприклад, для знаходження коренів квадратного рівняння використовується запис:
if (d>=0)
{x1=(-b-sqrt(d))/(2*a);
x2=(-b+sqrt(d))/(2*a);
cout<< “nx1=”<<x1<<“x2=”<<x2;
}
else cout<<“nРозвўязку немає”;
Якщо оператор1 та/або оператор2 містять два або більше операторів, їх беруть у фігурні дужки {}, тобто вони є складовими. Оператор if перевіряє істинність чи хибність умови. Якщо умова справджується (не рівна 0), тоді виконується оператор1, інакше, при хибності умови (==0), виконується оператор2.
Другу частину оператора (else оператор2;) можна опускати. Така його форма має назву “скороченої”. Тоді у випадку хибності умови, керування передається до оператора, що йде услід за умовним оператором.
Якщо оператор1 і оператор2 в свою чергу є операторами if , вони є вкладеними.
Загальний вигляд вкладеного оператора if: if (умова1) оператор1;
else if (умова2) оператор2;
else оператор3;
В якості умов у мовах С/С++ використовуються стандартні операції відношення: <, <=, >, >=, !=, ==. Пари наведених символів не можна відокремлювати чи переставляти.
Для об’єднання в умові декількох умов використовуються логічні операції. Наведемо їх перелік в порядку спадання пріоритету: ! (заперечення або логічне НІ), && (кон’юнкція або логічне І), || (диз’юнкція або логічне АБО). Між позначками && та || не дозволяються пробіли.
Наприклад: 0<x&&x<=100
((!x)&&(y>0)||((z==1)&&(k>0))
Оператор вибору switch подібний до умовного оператора if, проте у ньому замість виразу-умови використовується вираз, результатом якого може бути декілька цілочисельних значень, кожне з яких, вимагає виконання свого оператора. Отже, програму можна спрямувати більше ніж у двох напрямках.
Загальна форма запису оператора вибору:
switch(вираз)
{ case consnant1: оператори; break;
сase consnantN: оператори;break;
default: оператори; },
де consnant1…consnantN - цілі або символьні константи. При виконанні оператора switch, обраховується вираз, записаний після switch і його значення послідовно порівнюється з константами, записаними після case. При першому ж співпаданні виконуються оператори, позначені даною міткою. Якщо виконувані оператори не містять оператор переходу break, далі виконуватимуться оператори усіх наступних варіантів. Якщо значення виразу, записаного після switch, не співпало з жодною константою, виконуватимуться оператори після мітки default, яка не є обов’язковою.
4.3 ОператорИ циклУ
Цикл з параметром for:
Основна форма запису:
for (вираз_1; вираз_2; вираз_3 ) оператор;
де вираз_1 – ініціалізація початкового значення параметру циклу;
вираз_2 – перевірка умови на продовження циклу;
вираз_3 – зміна параметру циклу з кожною ітерацією (корекція);
оператор – тіло циклу, простий або складовий оператор.
Цикл продовжується до тих пір, поки вираз_3 не стане рівним 0. Будь-який вираз можна опускати, залишаючи натомість “ ; ”.
Приклади використання циклу з параметром:
Зменшення параметра:
for ( n=10; n>0; n--)
{ <тіло циклу>}
Зміна кроку коректування:
for ( n=2; n>60; n+=13)
{ <тіло циклу>}
3)Корекція може здійснюватися не лише за допомогою додавання чи віднімання:
for ( d=100.0; d<150.0;d*=1.1)
{ <тіло циклу>}
for (x=1;y<=75;y=5*(x++)+10)
{ <тіло циклу>}
Можна використовувати декілька виразів ініціалізації або модифікації:
for (x=1, y=0; x<10;x++,y+=x)
{ <тіло циклу>}.
Цикл з передумовою while:
Основна форма запису:
while (умова)
оператор;
де оператор – це простий, складовий або порожній оператор.
Цикл виконується до тих пір, поки умова приймає значення “true”, тобто вираз у дужках повертає ненульовий результат. У циклі з передумовою спочатку перевіряється істинність умови, а потім виконується оператор тіла циклу. Тому цикл while не виконується жодного разу, якщо від початку умова буде хибною.
Цикл з післяумовою do – while:
Основна форма запису:
do
оператор;
while (умова);
де оператор – це простий, складовий чи порожній оператор.
Тіло циклу виконується до тих пір, поки умова справджується. Оскільки в циклі do–while умова перевіряється в кінці, оператор тіла циклу виконуватиметься хоча б один раз.
Для запобігання безкінечності циклу в тілі циклів while та do–while потрібно передбачити зміну параметрів, які входять до умови.
4.4 ОПЕРАТОРИ ПЕРЕХОДУ
Оператори переходу виконують безумовну передачу управління.
goto < мітка> - оператор безумовного переходу. Керування передається оператору з даною міткою:
<мітка>: оператор;
В мові С мітка не декларується.
break - оператор перериває цикл або перемикач, управління передається на перший наступний оператор;
while (умова)
{< оператори>
if (<вираз-умова>) break;
<оператори>}.
Тобто оператор break доцільно використовувати, коли умову продовження ітерації потрібно перевіряти в тілі циклу.
continue – припинення поточної і перехід до наступної ітерації циклу. Використовується, коли тіло циклу містить розгалуження.
3) return – здійснює повернення результату з тіла функції.
5. Вказівники та операції над ними
5.1 ПОНЯТТЯ ВКАЗІВНИКА
Кожна змінна у програмі - це об’єкт, який володіє ім’ям і значенням. Після визначення змінної з ініціалізацією всі звернення у програмі до неї за іменем замінюються компілятором на адресу іменованої області оперативної пам’яті, в якій зберігається значення змінної (Рис. 5.1). Програміст може визначити власні змінні для збереження адрес областей пам’яті. Такі змінні називають вказівниками.
int a=10;
Рис. 5.1.
Вказівник визначається наступним чином:
<тип> *< ідентифікатор> <ініціалі затор>;
Приклад 1. Визначення вказівників
int* pa=&a;// вказівник ра містить значення адреси змінної а
float *ptr (NULL); // Нульовий вказівник на об’єкт типу float
char*p; // Неініціалізований вказівник на об’єкт типу char
Значення адреси змінної одержується за допомогою унарної операції ”&”.
Для доступу до комірки пам’яті, виділеної під змінну через вказівник до останнього, слід застосувати унарну операцію розіменування ”*”.
Приклад 2. Непряма адресація через вказівник
int x=2; //змінна типу int
int *y =&x;// вказівник на елемент даних типу int
*y=1; // через вказівник до поля x вноситься значення 1,
//тобто x=1
p=new char(12);
В останньому операторі прикладу 2 неініціалізований вказівник р, описаний у прикладі 1, асоціюється з ділянкою у динамічній пам’яті під змінну типу char, до якої заноситься значення 12.
5.2 ДІЇ НАД ВКАЗІВНИКАМИ
Приклад 3: Дії над