Материал: Программирование на языке высокого уровня Лекции 09.03.01

Раздел 2. Язык программирования С/С++ как язык программирования высокого уровня. Лекции 8-

22.

Тема 8. Понятие о языке программирования и среде программирования. Виды реализаций языков программирования.

Средой (или системой) программирования называют комплекс программ, предназначенный для создания, отладки и выполнения программ, создаваемых программистом на том или ином языке.

В состав среды программирования входят транслятор с языка программирования, компоновщик, отладчик, редактор, система помощи, библиотека стандартных подпрограмм и т.д.

Язык программирования – это набор правил, определяющих систему записей, составляющих программу, синтаксис и семантику используемых грамматических конструкций.

последовательность машинных команд.

Имеется два вида средств реализации (трансляторов) – компиляторы и интерпретаторы.

Компилятор осуществляет перевод в несколько этапов, причем для перехода к следующему этапу требуется, чтобы предыдущий этап был полностью и успешно завершен. При переводе программы с языка C компилятор работает в три прохода – препроцессорная обработка, синтаксический анализ, перевод в машинный код. После компиляции производится компоновка, во время которой устанавливаются смысловые связи между отдельными частями программы и соединяются модули, откомпилированные отдельно. Результатом компиляции и компоновки является программа в машинных кодах, которая затем выполняется без участия среды программирования.

Интерпретатор работает с программой построчно. Каждая строка программы проверяется на наличие ошибок, если их нет, то сразу переводится и выполняется.

Тема 9. Характеристики и свойства языков программирования.

Основными характеристиками , позволяющими сравнивать языки программирования и выбирать наилучшие для решения той или иной

задачи, являются мощность, уровень, надежность, удобочитаемость, полнота, гибкость, простота, мобильность и эффективность.

Мощность языка характеризуется количеством и разнообразием задач, алгоритмы решения которых можно записать, используя этот язык. Любую задачу, запрограммированную на каком-либо языке, можно запрограммировать и на машинном языке.

Уровень языка характеризуется сложностью решения задач с помощью этого языка. Чем проще для человека записать решение задачи, тем выше уровень языка.

Надежность языка обеспечивает при написании программ минимум

программисту достаточно возможностей для выражения всех операций в программе.

Простота языка обеспечивает легкость понимания семантики языковых конструкций и запоминания их синтаксиса.

Мобильность языка обеспечивает независимость его от аппаратных средств, позволяет переносить программное обеспечение с одного типа компьютера на другой с относительной легкостью.

Эффективность языка обеспечивает высокоэффективную работу программ, написанных на этом языке.

Темы 10-11. Программа на языке программирования С/С++. Понятие о структурном программировании. Стандартные типы данных.

С – это универсальный язык программирования, сочетающий в себе как высокоуровневые, так и низкоуровневые черты. В частности, низкоуровневой является возможность в некоторых ситуациях принудительно назначать место в памяти для хранения данных. К высокоуровневым особенностям, например, относится отсутствие механизмов ввода-вывода, которые реализованы с помощью явно вызываемых функций.

Этот язык был создан в 1972 году Деннисом Ритчи (Bell Laboratories). Основными его предшественниками являются:

Algol – 1960 год – разработан специально созданным международным комитетом – большое внимание было уделено модульной структуре программы;

CPL (Combined Programming Language) – 1963 год – разработка

В – 1970 год – разработан Кеном Томпсоном из Bell Laboratories – еще большее упрощение – пригоден для узкого круга системных задач.

Впоследствии Деннис Ритчи дополнил систему типов данных языка В без потери его простоты.

Программа на языке С состоит из произвольного количества функций, причем одна из них должна называться main(). Выполнение программы начинается с первой инструкции этой функции.

Тело функции представляет из себя перечень действий, которые необходимо выполнить. Этот список действий заключается в фигурные скобки. Перед телом функции помещается заголовок.

Как правило, функция main() среди своих действий содержит вызовы других функций, которые могут создаваться самим программистом или содержаться в библиотеках, входящих в комплект поставки.

# include <stdio.h> main()

Вначале программы помещается конструкция, позволяющая

подключить информацию о стандартной библиотеке ввода-вывода. Знак # показывает, что данная строка должна быть выполнена до начала процесса перевода программы в машинный код.

Если необходимо в теле одной функции вызвать другую, то к

для работы. Если функции не надо ничего передавать, то в строке вызова круглые скобки остаются, но в них ничего не будет.

Комбинация “\n” внутри строки означает на необходимость перейти на новую строку при печати. Существует несколько таких последовательностей, начинающихся с наклонной черты, которые служат для печати трудно представимых символов.

В языке C существует четыре базовых типа данных:

-символьный (char);

-целый (int);

-действительный (float);

-двойной точности(double).

Имеется также несколько квалификаторов, которые можно использовать для расширения числа типов данных. Это квалификаторы long (длинный), short (короткий), unsigned (беззнаковый) и signed (со знаком). Знаковым или беззнаковым может объявляться любой целый тип (в том числе и тип char), а long и short применяются к типу int. Кроме этого существует тп long double.

Стандарт языка С не устанавливает размер памяти, который должен быть выделен на тот или иной тип. При этом некоторые соотношения между типами в стандарте описаны. Например,

short int <= int <= long int.

Реально выделенный размер можно узнать при помощи конструкции sizeof(тип) или sizeof(переменная).

Кроме переменных в программах на С используются константы. Целую константу от действительной можно отличить по наличию десятичной точки.

Символьная константа – это целое число, записанное в виде символа, заключенного в одиночные кавычки. Значением символьной константы является код символа, зависящий от используемой системы кодировки. Символьные константы могут участвовать в операциях по тем же правилам, что и целые переменные или константы.

Некоторые трудно представимые символы записываются как комбинация нескольких других символов. Такие комбинации называются Esc-последовательностями. К ним, например, относятся:

Строковая константа – это произвольное количество символов, заключенных в двойные кавычки, которые не являются составной частью строки. Такая строка фактически воспринимается как массив символов, а в конце этого массива присутствует специальный невидимый символ завершения строки \0.

Символьная константа и строка, содержащая один символ, воспринимаются компьютером совершенно по разному. Так, “a” воспринимается как массив из двух символов, а ‘a’ – как число, равное коду буквы a.

Константы перечисления – это список целых констант. Первое имя в списке имеет значение 0, следующее – 1 и т.д. Если значение какой-нибудь константы явно определено, то следующие константы продолжаю прогрессию с шагом 1.

enum aaa {A,B=8,C}.

Все переменные должны быть описаны до их использования, при своем описании переменная может быть инициализирована (то есть ей может быть присвоено начальное значение). В языке С описание переменных разрешается в начале функции или начале блока.

К любой переменной может быть применен квалификатор const для запрета в дальнейшем изменения значения этой переменной. Константы принято инициализировать при описании в обязательном порядке.

Темы 12-15. Управляющие структуры языка С/С++.

Структуры, реализующие последовательность.

Для того чтобы любое выражение языка воспринималось как действие, в конце его необходимо поставить точку с запятой.

a=5;

Если необходимо, чтобы с точки зрения синтаксиса несколько действий воспринимались как одно, то перед первым из этих

Основной конструкцией для реализации развилки является оператор if-else.

if (условие)

действие;

else

действие; Если по какой-то ветви необходимо выполнить более чем одно

действие, то нужны фигурные скобки. if(a>5)

{b=3;

t=4;}

else

a=29;

k=11;

Очень часто не поставленные или неверно поставленные фигурные скобки вызывают не только синтаксические ошибки, обнаруживаемые при компиляции, но и смысловые ошибки, из-за которых программа работает неверно.

else – часть может отсутствовать. В этом случае, если условие ложно, то управление передается на следующий оператор программы.

if (a>5)

;

else

t=t+1;

r=7;

В случае, когда нескольким вложенным друг в друга или идущим друг за другом операторам if соответствует один оператор else, этот else считается относящимся к ближайшем if.