Структура программы на языке Си

Вязыке Си исходные файлы бывают двух типов:

∙заголовочные, или h-файлы;

∙файлы реализации, или Cи-файлы.

Имена заголовочных файлов имеют расширение ".h". Имена файлов реализации имеют расширения ".c" для языка Си и ".cpp", ".cxx" или ".cc" для языка C++.

Заголовочные файлы содержат только описания. Прежде всего, это прототипы функций. Прототип функции описывает имя функции, тип возвращаемого значения, число и типы ее аргументов. Сам текст функции в h- файле не содержится. Также в h-файлах описываются имена и типы внешних переменных, константы, новые типы, структуры и т.п. В общем, h-файлы содержат лишь интерфейсы, т.е. информацию, необходимую для использования программ, уже написанных другими программистами (или тем же программистом раньше). Заголовочные файлы лишь сообщают информацию о других программах. При трансляции заголовочных файлов, как правило, никакие объекты не создаются.

Файлы реализации, или Cи-файлы, содержат тексты функций и определения глобальных переменных. Говоря упрощенно, Си-файлы содержат сами программы, а h-файлы - лишь информацию о программах.

Представление исходных текстов в виде заголовочных файлов и файлов реализации необходимо для создания больших проектов, имеющих модульную структуру. Заголовочные файлы служат для передачи информации между модулями. Файлы реализации - это отдельные модули, которые разрабатываются и транслируются независимо друг от друга и объединяются при создании выполняемой программы.

В общем случае программа на языке Си имеет следующую структуру:

∙раздел описания подключаемых библиотек;

∙функция main;

∙раздел описания процедур и функций.

56

Обязательным являются все разделы.

В разделе описания подключаемых библиотек после ключевого слова #include указывается имя подключаемого к программе библиотечного модуля. Имя модуля заключается в треугольные кавычки − <имя модуля>. В этих модулях содержатся необходимые программе стандартные и пользовательские процедуры и функции, например, «#include<stdio.h>». В этом примере приведен важнейший модуль, в котором находятся основные стандартные процедуры и функции ввода/вывода. В дальнейших примерах программ будем применять эту конструкцию.

Любая программа, каков бы ни был ее размер, состоит из одной или более "функций", указывающих фактические операции компьютера, которые должны быть выполнены. В языке Си − это функция main. Обычно функциям можно давать любые имена, но main − это особое имя; выполнение программы начинается сначала с функции main. Это означает, что каждая программа должна в каком-то месте содержать функцию с именем main. Для выполнения определенных действий функция main обычно обращается к другим функциям, часть из которых находится в той же самой программе, а часть − в библиотеках, содержащих ранее написанные функции.

В разделе описания процедур и функций описываются нестандартные (пользовательские) процедуры и функции. Процедура или функция – это подпрограмма, т.е. специальным образом оформленная часть программы, которая выполняет необходимое в программе действие. Подробнее о процедурах и функциях рассказывается в разделе 8.

Обобщая все вышесказанное, структура программы на языке Си в упрощенном виде выглядит следующим образом:

57

int <имя процедуры/функции> // раздел описания процедур и функций

{

} <основная часть процедуры/функции >;

Как видно из приведенного примера, текст программы на языке Си состоит из строк. Символы в строке записываются на одном уровне без надстрочных и подстрочных индексов. Для разделения некоторых конструкций языка используются пробелы. Пробелы формируются с помощью клавиш «пробел» и «Tab» на клавиатуре компьютера. Пробелы нельзя использовать внутри имён, чисел, специальных символов и служебных слов. По крайней мере 1 пробел должен быть между двумя последовательными именами, числами и служебными словами. Во всех других случаях наличие или отсутствие пробела не влияет на смысл программы. В том месте, где можно использовать 1 пробел, можно использовать любое количество пробелов. Конец строки считается пробелом, поэтому текст программы можно прерывать и переносить на другую строку в любом месте, где можно использовать пробел. Пробелы позволяют выделять структурные блоки программы и делают ее более наглядной, программа без такого структурирования плохо читаема и не понятна. Поэтому существует правило табулирования текста программы – выделения с помощью пробелов, символов табуляции и переводов строк вложенных блоков, циклов, условий.

Операторы разделяются между собой символом точка с запятой («;»). Пустым оператором считается оператор, который не выполняет никаких действий. На языке Си это может быть пробел с последующей точкой запятой.

Для пояснения текста программы используется комментарии. Комментарии имеют вид (//текст) или (/*текст*/). Комментарий может

охватывать несколько строк (используется форма «/*текст*/»), либо помещаться в одной строке (точнее, до конца строки), тогда используется форма: «// комментарий до конца строки».

Внутри комментария можно располагать любые символы, в том числе символы, не входящие в алфавит языка. Комментарии можно использовать везде, где применяется пробел. Наличие или отсутствие комментария не влияет

58

на работу программы. Комментарии к программе делают ее более наглядной и понятной, поэтому рекомендуется использовать комментарии как можно чаще. Существует негласное правило хорошего тона программирования: как минимум одна строка комментария на три строки кода программы.

Имена объектов в программе

Имена (идентификаторы) – условные обозначения для используемых в программе констант, типов, переменных, процедур и функций. Имя начинается с буквы и состоит из букв и цифр, т.е. в виде грамматики:

<имя> =:: <буква>{<буква> | <цифра>}, или в виде синтаксической диаграммы (рис.25):

Имя

буква

буква

цифра

Рис. 24. Синтаксическая диаграмма имени (идентификатора)

Примечание:

1.Во многих реализациях языка количество символов в имени ограничено.

2.В качестве имен нельзя использовать служебные слова языка Си.

3.К буквам относится также символ «_» (подчёркивание).

4.В языке определены стандартные имена, которые можно использовать только в строго определенном смысле. Эти имена используются для обозначения стандартных констант, типов, файлов, процедур и функций.

Приведем перечень некоторых стандартных имён: abs – абсолютное значение целого;

acos – арккосинус; asctime – дать время; atan, atan2 – арктангенс;

atof, atoi, atol – преобразовать в плавающее; close – закрыть файл;

59

creat – создать файл;

difftime – определить отрезок времени; div – делить;

ecvt – преобразовать число в строку;

exit, _exit – завершить выполнение программы; exp – экспонента;

fclose – закрыть файл;

fcvt – преобразовать double в строку с фиксированной точкой; feof – проверка признака конца файла;

fgetc – взять байт из файла; fgets – взять строку из файла; filesize – дать размер файла;

findfirst, findnext – поиск файлов по шаблону; floor – целая часть;

fmod – остаток от деления двух чисел; fopen – открыть файл;

fprintf – форматный вывод в файл; fputc – запись байта в файл;

fputs – запись строки в файл; fread – читать из файла;

free – освободить память; freopen – открыть файл повторно;

frexp – экспоненциальное представление; fscanf – форматный ввод из файла;

fseek – позиционировать файл;

60

ftell – дать позицию в файле; fwrite – писать в файл;

getc, getchar, getche, getch – взять байт из файла; getcwd – дать текущий каталог;

gets – ввод строки;

index – найти литеру в строке; inp, inpw – ввод из порта;

itoa – представление целого;

kbhit – проверка ввода с клавиатуры; labs – абсолютное значение длинного; ldexp – экспонента;

ldiv – деление чисел типа long; localtime – дать местное время; log, log10 – логарифм;

lseek – изменить позицию в файле; mkdir – создать каталог;

mktime – преобразовать время; modf – дробная и целая часть числа; open – открыть файл;

outp, outpw – вывод в порт; pow – степень;

printf, fprintf, sprintf – форматный вывод; puts – вывод строки в файл;

rand – случайная величина; read – читать блок из файла;

61