- •Основы программирования на языке Си.
- •Достоинства языка Си.
- •Будущее языка Си.
- •Использование языка Си.
- •Использование текстового редактора для подготовки программ.
- •Исходные и выполняемые файлы
- •Пример простой программы на языке Си
- •Структура простой программы
- •2. Лекция: Данные, символьные строки, директива #define.
- •Основные типы данных
- •Описание различных типов, переменные и константы
- •Символьные строки
- •Препроцессор языка Си
- •3. Лекция: Операции.
- •Основные операции
- •Дополнительные операции
- •Перечень операций языка Си
- •Операции, уровень приоритета которых равен 1
- •Операции, уровень приоритета которых равен 2
- •Операции, уровень приоритета которых равен 3
- •Операции, уровень приоритета которых равен 4
- •Операции, уровень приоритета которых равен 5
- •Операции, уровень приоритета которых равно 6
- •Операции, уровень приоритета которых равен 7
- •Операция, уровень приоритета которой равен 8
- •Операция, уровень приоритета которой равен 9
- •Операция, уровень приоритета которой равен 10
- •Операция, уровень приоритета которой равен 11
- •Операция, уровень приоритета которой равен 12
- •Операция, уровень приоритета которой равен 13
- •Операция, уровень приоритета которой равен 14
- •Операция, уровень приоритета которой равен 15
- •Примеры простых задач
- •4. Лекция: Операторы.
- •Выражения
- •Простейшие выражения
- •Операторы
- •Составные операторы
- •Оператор цикла while
- •10 Км. В последующие дни он проезжал со скоростью,
- •Изучение и использование функций printf( ) и scanf( )
- •Применение функции scanf( )
- •Подведем итог.
- •5. Лекция: преобразование типов.
- •Эквивалентность типов
- •Преобразование типов
- •Разбор программы
- •Операция приведения
- •Неявное преобразование типа
- •Арифметические преобразования
- •Явные преобразования типов
- •Синтаксис типов
- •6. Лекция: функции и переключение ввода-вывода
- •Ввод и вывод одного символа
- •Чтение одной строки
- •Чтение файла
- •Переключение и работа с файлами
- •7. Лекция: Выбор вариантов.
- •Выбор вариантов
- •Оператор if
- •Расширение оператора if
- •Операции отношения
- •Логические операции
- •Операция условия: ?:
- •Множественный выбор
- •8. Лекция: Циклы и другие управляющие средства. Структурное программирование.
- •Структурное программирование
- •Цикл с предусловием
- •Цикл со счетчиком
- •Цикл с постусловием
- •Другие управляющие операторы
- •9. Лекция: Функции.
- •Создание и использование функций
- •Аргументы функции
- •Возвращение значений
- •Локальные переменные
- •Нахождение адресов
- •Указатели, первое знакомство
- •Функции с переменным количеством аргументов
- •10. Лекция: Классы памяти и разработка программ.
- •Классы памяти и область действия
- •Автоматические переменные
- •Внешние переменные
- •Статические переменные
- •Внешние статические переменные
- •Регистровые переменные
- •11. Лекция: Препроцессор языка Си.
- •Общие сведения
- •Символические константы: #define
- •Использование аргументов с #define
- •Макроопределение или функция?
- •Включение файла: #include
- •Условная компиляция
- •12. Лекция: Массивы и указатели.
- •Указатели и массивы
- •Массивы
- •Указатели
- •Динамические объекты
- •Создание динамических объектов
- •Доступ к динамическим объектам
- •Связь между указателями и массивами
- •Инициализация массивов и классы памяти
- •Функции, массивы и указатели
- •Операции с указателями
- •13. Лекция: Символьные строки и функции над ними.
- •Строковые константы
- •Массивы символьных строк и их инициализация
- •Массив и указатель: различия
- •Указатели и строки
- •Ввод-вывод строк
- •Обработка строк
- •14. Лекция: Структуры.
- •Определение структурных переменных
- •Доступ к компонентам структуры
- •Поля битов в структурах
- •Объединения
- •Перечисления
- •Переменные структуры
- •Указатели и структуры
- •Массив структур
- •Переименование типов
- •15. Лекция: Библиотека языка Си и файлы ввода-вывода.
- •Стандартные библиотечные функции
- •Связь с файлами
- •Текстовые файлы с буферизацией
- •Распределение памяти
- •16. Лекция: Функции в примерах.
- •Функция получения случайных чисел
- •Поиск узлов из простых чисел
- •Матрица инцидентности
- •Структуры данных
- •Все операции со стеком
Исходные и выполняемые файлы
Приведем простенькую программу на языке Си:
#include <stdio.h>
main( )
{
printf("Добро пожаловать!\n");
}
Все конструкции языка мы рассмотрим в последующих лекциях. Если эту программу оттранслировать, то получим файл с выполняемой программой. В результате работы этой программы на дисплей будет выведено предложение: "Добро пожаловать!". Наша программа, несмотря на свою лаконичность и простоту, для компьютера является совершенно бессмысленным набором символов, так как он не понимает директив #include или printf. Компьютер понимает только специальный язык, называемый машинным кодом, т.е. набор последовательностей двоичных цифр, например 101000101. Если мы хотим, чтобы компьютер выполнил программу, мы должны осуществить перевод (трансляцию) кода, написанного на Си (исходного) в ее код (машинный). В результате этих действий будет получен выполняемый файл. Процесс перевода (трансляции) удалось переложить на сам компьютер. Программы, переводящие исходный код в машинный код, называютсякомпиляторами. Детали процесса перевода зависят от особенностей конкретной системы. В некоторых компиляторах с языка Си, работающих на персональных ЭВМ, реализован альтернативный способ трансляции. В процессе перевода получается файл с расширением .obj, затем используется системный компоновщик для получения файла с выполняемой программой, т.е. файла с расширением .exe. Почему компиляция, а не интерпретация? Дело в том, что после компиляции получается более эффективный конечный продукт, чем при интерпретации.
Пример простой программы на языке Си
Рассмотрим простую программу на языке Си:
#include <stdio.h>
main( )/*простая программа*/
{
int courses;
courses=30;
printf("Сколько учебных курсов на сайте");
printf(" www.intuit.ru?\n");
printf("Более %d. Но будет еще больше!\n",
courses);
}
Давайте, выполним эту программу. Сначала используем текстовый редактор для создания файла, содержащего текст программы. Этому файлу нужно присвоить какое-то имя. Допустим - intuit.c. Выполним компиляцию программы. После запуска программы, при условии отсутствия синтаксических ошибок, результат должен выглядеть следующим образом:
Сколько учебных курсов на сайте www.intuit.ru?
Более 30. Но будет еще больше!
Пояснения к программе
Мы выполним два просмотра текста программы: во время первого просмотра объясним смысл каждой строки, а во время второго - рассмотрим детали.
Первый просмотр
#include <stdio.h>- включение другогофайла.
Эта строка указывает компилятору, что нужно включить информацию, содержащуюся в файле stdio.h.
main( )- имя функции
Любая программа, написанная на языке Си, состоит из одной или более функций, являющихся основными модулями, из которых она собирается. Наша программа состоит из одной функции main( ), а круглые скобки указывают именно на то, чтоmain( )- имя функции.
/* простая программа*/–комментарий
/*,*/- открывающая и закрывающая скобки многострокового комментария.
Комментарии- это примечания, помогающие понять смысл программы. Они предназначены для читателя, и игнорируются компилятором.
{ – начало телафункции
Открывающая фигурная скобка отмечает начало последовательности операторов - тело, или определение, функции. Конец определения отмечается закрывающей фигурной скобкой – }.
int courses;–оператор описания.
С помощью такого оператора мы объявляем, что будем использовать в программе переменную courses, которая принимает целые (int) значения.
courses = 30;–оператор присваивания
Этот оператор служит для присваивания переменной courses значения 30.
printf("Сколько учебных курсов на сайте");–оператор вывода на печать
С его помощью выводится на печать фраза, заключенная в кавычки:
Сколько учебных курсов на сайте
printf(" www.intuit.ru?\n");– еще один оператор вывода на печать. Этот оператор добавляет словаwww.intuit.ru?в конец последней печатаемой фразы. Комбинация символов\nуказывает компилятору наначало новой строки.
printf("Более %d. Но будет еще больше!\n",courses); – этот оператор выводит на печать значение переменнойcourses, равное30, содержащееся в кавычках. Символы%dуказывают компилятору, где и в какой форме печатать значение переменнойcourses.
} - конец
Программа завершается закрывающей фигурной скобкой.
Второй просмотр
#include <stdio.h>
Файл с именем stdio.hявляется частью пакета, имеющегося в любом компиляторе языка Си и содержащего информацию о вводе-выводе. В качестве имени файла используется аббревиатура английских слов:
standard input/output header - заголовок стандартного ввода-вывода.
Программисты называют набор данных, содержащийся в начале файла, заголовком.
Строка "#include <stdio.h>" даже не является оператором языка Си. Символ#указывает, что она должна бытьобработана "препроцессором" языка Си. Препроцессор осуществляет некоторую предварительную обработку текста программы перед началом компиляции.
main( )
Программа, написанная на языке Си, всегда начинает выполняться с функции, называемой main( ). Скобки указывают на то, чтоmain( )-имя функции.
Функция - это основные модули программы, написанные на языке Си. В круглых скобках в общем случае содержится информация, передаваемая этой функции. В нашем случае передача информации отсутствует и, следовательно, в скобках ничего не содержится.
Файл, содержащий программу, может иметь любое имя с тем ограничением, что оно должно удовлетворять системным соглашениям, и оканчиваться символом с. Например,game.c.
/* простая программа*/
Комментарии облегчают процесс понимания программы. Длинный комментарий может помещаться на отдельной строке или даже занимать несколько строк. Все, что находится между символом, указывающим на начало комментария /*, и символом, указывающим на его конец */, игнорируется компилятором.
{,}
Фигурные скобки { }отмечаютначалоиконец тела функции.
int courses;
Это оператор описания переменной. В нашей программе в теле функции используется переменная courses, и с помощью словаintобъявляется, что переменнаяcoursesпринимаетцелые значения.Точка с запятойв конце строки указывает на то, что в ней содержится оператор языка Си, причем этот символявляется частью оператора, а не разделителем операторов.intслужит ключевым словом, определяющим один из основных типов данных языка Си.
Ключевыми словаминазываются специальные зарезервированные слова, используемые для построения фраз языка.
В языке Си все переменные должны быть объявлены. Это означает, что мы должны привести список всех используемых переменных и указать тип каждой из них.
Имя переменной нужно давать осмысленно. Оно может содержать от одного до восьми символов. Фактически мы можем использовать и большее их число, но компилятор пропустит все символы, начиная с девятого.
Идентификатор переменной - имя переменной. Для обозначения имени переменной разрешается использовать строчные и прописные буквы, цифры и символ подчеркивания, считающийся буквой. Первым символом должна быть обязательно буква.
Например, courses,cat_1,_total- правильные идентификаторы, а$courses*,1cat,-total- неправильные.
Переменные можно описывать по мере необходимости, но лучше размещать операторы объявления переменных в начале программы. Любая программа, написанная на языке Си, не будет выполняться, если
не описать все используемые переменные.
courses=30;
Оператор присваивания является одним из основных средств языка. Приведенную строку программы можно интерпретировать так: присвоить переменной coursesзначение30. При описании переменнойcoursesбыла выделена ячейка памяти, и только теперь в результате выполнения оператора присваивания переменная получает свое значение. При желании мы могли бы присвоить ей другое значение, поэтому имяcoursesи обозначает переменную.
В данной программе используется стандартная функция языка Си - printf( ). Строка символов, заключенная в скобки, является информацией, передаваемой функцииprintf( )из главной функцииmain( ). Такая информация называется аргументом. В первом случае аргументом является "Сколько учебных курсов на сайте". Данная строка дает пример того, как вызывать функцию или обратиться к ней, программируя на языке Си. Для этого требуется только указать имя функции и заключить требуемый аргумент, или аргументы, в скобки. Когда при выполнении функции программа достигнет этой строки, управление будет передано указанной функции. Когда выполнение функции будет завершено, управление вернется обратно в исходную, вызывающую программу.
Символы \n служат директивой начать новую строку на устройстве вывода. Комбинация \nпредставляет один символ, называемый"новая строка". Его смысл формулируется так: начать вывод новой строки с самой левой колонки. Символ "новая строка" служит одним из примеров того, что называется "управляющей последовательностью". Управляющая последовательность начинается с "\".