Лабораторна робота № 1-2

Тема: Знайомство з інтегрованим середовищем мови програмування С. Введення, відлагодження та виконання програми простої структури.

Мета роботи: Ознайомитись з функціональними можливостями інтегрованого середовища мови C, навчитись вводити, відлагоджувати і виконувати програми простої структури, використовуючи засоби середовища C.

1 Короткі теоретичні відомості

Мова СІ створена в 1972 р. Денісом Річі при розробці ОС Unix. Вона проектувалася як інструмент системного програмування з орієнтацією на розробку добре структурованих програм. Мова поєднує в собі, з одного боку, засоби мови програмування високого рівня: опис типів даних, оператори for, while, if і т.ін., а з іншого боку, містить засоби мови типу Асемблер: адресну арифметику, можливість роботи з полями бітів і т.ін.

Структура програми. Програма мовою С має таку структуру:

#директиви препроцесора

.........

#директиви препроцесора

функція а ()

оператори

функція в ()

оператори

void main () { //функція, з якої починається виконання програми

оператори; функція { оператори;}

}

Директиви препроцесора - управляють перетворенням тексту програми до її компіляції. Початкова програма, підготована мовою СІ у вигляді текстового файлу проходить 3 етапи обробки:

1) препроцесорне перетворення тексту;

2) компіляція;

3) компонування (редагування зв'язків або зборка).

Після цих 3 етапів формується виконавчий машинний код програми. Завдання препроцесора - перетворення тексту програми до її компіляції. Правила препроцесорної обробки визначає програміст за допомогою директив препроцесора.

Директива починається з #. Наприклад,

1) #define - вказує правила заміни в тексті. #define ZERO 0.0

Означає, що кожне використання в програмі імені ZERO буде замінятися на 0.0.

2) #include< ім'я заголовкового файлу> - призначена для включення в текст програми тексту з каталогу «Заголовкових файлів», що надходять разом зі стандартними бібліотеками. Кожна бібліотечна функція СІ має відповідний опис в одному із заголовкових файлів. Список заголовкових файлів визначений стандартом мови. Вживання директиви include не підключає відповідну стандартну бібліотеку, а тільки дозволяє вставити в текст програми описи із зазначеного заголовкового файлу. Підключення кодів бібліотеки здійснюється на етапі компонування.. Хоча в заголовкових файлах містяться всі описи стандартних функцій, у код програми включаються тільки ті функції, які використовуються в програмі.

Після виконання препроцесорної обробки в тексті програми не залишається жодної препроцесорної директиви. Програма є набором описів і визначень, і складається з набору функцій. Серед цих функцій завжди повинна бути функція з ім’ям main. Без неї програма не може бути виконана. Перед ім'ям функції міститься інформація про тип значення, що повертається функцією, (тип результату). Якщо функція нічого не повертає, то вказується тип void: void main (). Кожна функція, у тому числі й main повинна мати набір параметрів, він може бути порожнім, тоді в дужках вказується (void).

За заголовком функції розташовується тіло функції. Тіло функції - це послідовність визначень, описів й виконавчих операторів, взятих у фігурні дужки. Кожне визначення, опис або оператор закінчується крапкою з комою.

Визначення - вводять об'єкти (об'єкт - це іменована область пам'яті, окремий випадок об'єкту - змінна), необхідні для представлення в програмі даних, що обробляються. Прикладом є

int y = 10; //іменована константа

float x; //змінна

Описи - повідомляють компілятору про властивості й імена об'єктів і функцій, описаних в інших частинах програми.

Оператори - визначають дії програми на кожному кроці її виконання.

Константи й змінні. Константа - це значення, яке не може бути змінене в процесі виконання програми.

Змінні можна змінювати. При заданні значення змінної у відповідну їй область пам'яті записується код цього значення. Доступ до значення можливий через ім'я змінної, а доступ до ділянки пам'яті – через її адресу. Кожна змінна перед використанням у програмі повинна бути визначена, тобто їй повинна бути виділена пам'ять. Розмір ділянки пам'яті, виділеної для змінної й інтерпретація вмістимого залежать від типу, зазначеного у визначенні змінної. Найпростіша форма визначення змінних:

тип список_імен_змінних;

Основні типи даних. Основні типи даних наведено в таблиці.

Назва типу даних	Ключове слово	Розмір б	Діапазон значень
символьний	char		0.. 255
беззнаковий цілий	unsigned int		0.. 65535
короткий цілий	short int		-32768.. 32767
беззнаковий короткий цілий	unsigned short		0.. 65535
цілий	int		-32768.. 32767
беззнаковий довгий цілий	unsigned long		0.. 4294967295
довгий цілий	long		-214748348.. 2147483647
дійсний одинарної точності	float		3.4Е-38.. 3.4Е+38
дійсний подвійної точності	double		1.7Е-308.. 1.7Е+308
дійсний максимальної точності	long double		3.4Е-4932.. 1.1Е+4932

Відповідно до синтаксису мови змінні після визначення за замовчуванням мають невизначені значення. Змінним можна присвоювати початкові значення, явно вказуючи їх у визначеннях:

тип ім'я_змінної = початкове_значення;

Цей прийом називається ініціалізацією.

Приклади:

float pi = 3.14, cc=1.3456;

unsigned int year = 1999;

Операції.

Унарні операції

++	збільшення на одиницю: (інкременту) префіксна операція - збільшує операнд до його використання, постфіксна операція збільшує операнд після його використання.
--	зменшення на одиницю: (декременту) префіксна операція - зменшує операнд до його використання, постфіксна операція зменшує операнд після його використання.

Бінарні операції.

+	бінарний плюс (додавання арифметичних операндів)
-	бінарний мінус (віднімання арифметичних операндів)
*	множення операндів арифметичного типу
/	ділення операндів арифметичного типу (якщо операнди цілочисельні, то виконується цілочисельне ділення)
%	отримання залишку від ділення цілочисельних операндів

Вирази. З констант, змінних, розділювачів і знаків операцій можна конструювати вирази. Кожен вираз складається з одного або декількох операндів, символів операцій й обмежувачів, в ролі яких зазвичай виступають квадратні дужки. Якщо вираз формує ціле або дійсне число, то це арифметичний вираз. В арифметичних виразах можливі операції: + - * / %.

Вирази мови С записуються з використанням множини операцій та з врахуванням їх пріоритетів

Ввід і вивід у мові С. Обмін даними із зовнішнім середовищем програма на стандартному СІ реалізує за допомогою бібліотеки функцій вводу-виводу

#include <stdіo.h>

1) printf (<форматний рядок>,<список аргументів>);

<форматний рядок> - рядок символів, взятих в лапки, що показує, як повинні бути надруковані аргументи. Наприклад:

printf (“Значення числа Пі дорівнює %f\n”, pi);

Форматний рядок може містити

1) символи, що будуть надруковані текстуально;

2) специфікації перетворення

3) керуючі символи.

Кожному аргументу відповідає своя специфікація перетворення:

%d - десяткове ціле число;

%f - число із плаваючою крапкою;

%c - символ;

%s - рядок.

\n - керуючий символ новий рядок.

2) scanf (<форматний рядок>,<список аргументів>);

В ролі аргументів використовуються вказівники. Наприклад:

scanf(“ %d%f ”, &x,&y);

Дата добавления: 2015-07-17