ИНФОРМАТИКА:
ОСНОВЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ. Лабораторный
курс доцента кафедры «Информационные
системы и компьютерные технологии»
Пановой Т.В. БГТУ «ВОЕНМЕХ»
Лабораторная работа № 3
Тема
Линейные вычислительные процессы
Цель: получение практических навыков решения задач, связанных с вычислением значений по заданным формулам, используя операторы простой последовательности и ввода/вывода.
I. Теоретические сведения.
1. Алгоритм, язык программирования, программа
Алгоритм – это точно определенное описание способа решения задачи в виде конечной (по времени) последовательности действий.
Для представления алгоритма в виде, понятном компьютеру, служат языки программирования, которые являются искусственными языками.
Сначала разрабатывается алгоритм действий, затем он записывается на одном из языков программирования, в итоге, получается текст программы, который является полным, законченным и детальным описанием алгоритма на данном языке программирования.
2. Состав и описание языка программирования
Алгоритмический язык содержит следующие элементы: символы, элементарные конструкции (слова), выражения (словосочетания), операторы (предложения).
Описание языка – это описание символов, элементарных конструкций, выражений и операторов.
Описание символов заключается в перечислении допустимых символов языка, которые являются основными неделимыми знаками.
Под описанием элементарных конструкций понимают правила их образования. Элементарные конструкции – это минимальные единицы языка, имеющие самостоятельный смысл. Они образуются из основных символов языка.
Описание выражений – это правила образования любых выражений, имеющих смысл в данном языке. Выражение в алгоритмическом языке состоит из элементарных конструкций и символов, оно задает правило вычисления некоторого значения.
Описание операторов состоит из рассмотрения всех типов операторов, допустимых в языке. Оператор задает полное описание некоторого действия, которое необходимо выполнить. Для описания сложного действия может потребоваться группа операторов. В этом случае операторы объединяются в составной оператор или блок.
Действия, заданные операторами, выполняются над данными. Предложения алгоритмического языка, в которых даются сведения о типах данных, называются описаниями или неисполняемыми операторами.
Описание каждого элемента языка задается его синтаксисом и семантикой.
3. Базовые типы данных
Базовые типы данных – это стандартные формы представления данных в компьютере, перенесенные в язык программирования.
3.1. Целочисленные типы данных (числа с фиксированной точкой).
int i; // целое число со знаком, занимает в памяти стандартное машинное слово – 2 байта, диапазон значений от -32768 до 32767
long l; // целое число со знаком, двойное слово – 4 байта
short s; // целое число со знаком, короткое слово или байт
char c; // целое число со знаком, байт, диапазон значений от -128 до 127
3.2. Вещественные типы данных (числа с плавающей точкой).
Тип float используется, в основном, при вводе-выводе, занимает в памяти 4 (6) байта.
Тип double (8 байт) обеспечивает стандартную точность вычислений в арифметических выражениях, поэтому любая переменная типа float перед использованием в выражении автоматически преобразуется в double. Кроме того, если в операции присутствует одна переменная типа double, а вторая является целым числом, то последняя также преобразуется (приводится) к double.
3.3. Представление символьных данных.
Представление и обработка символьной информации в С основаны на использовании базового целочисленного типа данных char, каждый байт которого может хранить либо двоичное число, либо символ текста, за которым стандартами закреплено значение байта, называемого кодом символа.
3.4. Тип VOID.
Множество значений типа VOID пусто; используется для определения функций, которые не возвращают никакого значения, для указания пустого списка аргументов функции и в операции приведения типов.
4. Структура С-программы
Программа на С представляет собой строку символов, состоящую из лексических элементов (лексем): констант (литералов), зарезервированных слов, идентификаторов, знаков операций и ограничителей (разделителей).
/*комментарии*/
/*Глобальные объявления*/
#<директивы_препроцессора> (например, #INCLUDE <STDIO.H> или “MYFILE.H”)
<прототипы_используемых_функций_программы>; (<тип функции> <имя_функции>)
<объявление_внешних_переменных>; (EXTERN <имена_переменных>)
int main(<список_формальных_параметров>);(например, INT MAIN(VOID) – главная функция, с которой начинается выполнение программы)
{
<объявление_переменных>;
<последовательность_операторов>;
}
<тип_возвращаемого_значения> <имя_функции_1>(список _формальных_параметров);
{
<объявление_переменных>;
<последовательность_операторов>;
}
...