5 Основы программирования 2012

11

Для консольного ввода данных в С используются следующие функции Таблица 5.11 – Функции ввода данных conio.h

Функция getchar используется для ввода символа с клавиатуры. После набора символа на клавиатуре он отражается на экране (ввод с эхом), подтвердить ввод нужно нажатием клавиши Enter.

Таблица 5.12 – Функции вывода данных conio.h

Основной функцией вывода в С является printf, а чтения данных – scanf. Эти функции имеют следующий формат

printf(―форматная строка‖, данные); scanf(―форматная строка‖,&переменные);

В форматной строке указываются следующие спецификаторы данных, которые определяют формат ввода-вывода конкретных данных

Многие спецификаторы формата используют модификаторы, уточняющие способ представления данных.

Модификатор минимума длинны поля указывается для чисел в виде цифры сразу за символом %. Пример:

%8d – минимальная ширина поля 8 символов с заполнением пустых позиций пробелами;

%05i – минимальная ширина поля 5 с заполнением пустых позиций нулями Модификатор точности указывается для вещественных чисел (%e, %f, %E) в

формате %общая_длинна.символы_дробной_части, например

%10.4f

Модификатор вывода по левому краю при более короткой длине данных выполняется с помощью указания символа -. Например %-20d

Модификаторы l и h используются для работы с длинными и короткими целыми при модификаторах d, i, o, u и x. А так же l для e, f и g.

5.8.2 Ввод – вывод в языке программирования С++

ВС++ для обмена данными с консолью используется два стандартных потока:

1)cin – поток ввода данных с клавиатуру в программу;

2)cout – поток вывода данных из программы на экран.

Для передачи данных в эти потоки используются два оператора << и >>. С помощью первого передаются данных на поток cout, второй – читает данные из cin.

При вводе данных используется следующий формат

cin >> <Данные1> >> <Данные2> >> … >> <Данные N>;

При выводе данных на консоль

cout << <Данные1> << <Данные2> << … << <Данные N>;

Для форматированного вывода в С++ используются встроенные функции потока cout и манипуляторы модуля iomanip.

Встроенная функция cout (или иного потока) вызывается с помощью конструкции составного имени:

поток.функция(параметры);

Таблица 5.14 – Встроенные функции потока cout

Манипулятор – специальная функциообразная операция. В отличие от встроенных функций манипуляторы при выводе данных передаются в поток с помощью оператора << .

Таблица 5.15 – Манипуляторы потоков модулей iostream.h и iomanip.h

Манипуляторы могут объединяться в цепочку вставок (или извлечений из потока). Например,

cout << setw(4) << i << setw(6) << j;

Это эквивалентно более широкой записи с использованием функций cout.width(4);

cout << i;

13

cout.width(6); cout << j;

5.8.3 Дополнительные функции консольного ввода-вывода

Функции текстового режима в консольном окне делятся на четыре группы:

1)вывода и манипулирование текстом;

2)управления окнами и режимом;

3)управления атрибутами;

4)запроса состояния.

Таблица 5.16 – функции манипулирование текстом (и курсором) в окне консоли

По умолчанию программы консольного вывода работают с текстовым окном, без предварительных установок режима. После того, как текст выведен на экран, можно стереть активное окно при помощи clrscr, либо стереть часть строки от текущей позиции курсора при помощи clreol, либо удалить строку при помощи delline, либо вставить пустую строку при помощи insline. Три последние функции работают относительно текущей позиции курсора; перемещение курсора в желаемую позицию выполняется при помощи gotoxy. Можно скопировать целый блок текста из одной прямоугольной области в другую при помощи movetext.

5.9 Операторы программирования переходов

Данная группа операторов используется для программирования алгоритмов ветвления и выбора. В С и С++ имеется три условных оператора: if, switch и ?.

5.9.1 Условный оператор if

Синтаксис описания оператора условного перехода if имеет вид: if (выражение_условия) выражение_альтернативы_Да;

else выражение_альтернативы_Нет;

Два момента, на которые следует обратить внимание при использовании if: а) часть оператора else не является обязательной, допустимо использовать

оператор if в следующем виде:

if (выражение_условия) оператор_Да;

в этом случае оператор_Да выполняется тогда, когда выражение истинно, в противном случае пропускается <оператор_Да> и выполняется следующий оператор;

б) если необходимо выполнить более одного оператора, то следует использовать составной оператор.

Условие в операторе if должно быть заключено в круглые скобки.

5.9.2 Оператор выбора switch

Оператор switch производит сопоставление значения с множеством констант и передает управление на блок операторов, отметенных искомым значением. Пример:

}// Конец оператора switch

Операторы break применяются для выхода из оператора switch. Константы в вариантах case должны быть различными, и если проверяемое значение не совпадает ни с одной из констант, выбирается вариант default, не являющийся обязательным.

14

5.9.3 Оператор ?

В С имеется компактное представление логического перехода, которое используется вместо конструкции if-else – оператор ?. Синтаксис оператора следующий:

<выражение_условия>? <выражение_ДА>:<выражение_НЕТ>;

Сначала вычисляется выражение условия. Если оно истинно, то выполняется выражение_ДА, если не выполняется – выражение_НЕТ.

Пример сравнивания двух целочисленных переменных, вводимых с клавиатуры, сначала с использованием if

#include <iostream.h> #include <conio.h> int X,Y;

int main()

{cout << "\nВведите X и Y"; cin >> X >> Y;

if(X>Y) cout << "\nX>Y"; else cout << "\nX<=Y";

getch(); return 0;

}

с использованием оператора ? #include <iostream.h> #include <conio.h>

int X,Y; int main()

{cout << "\nВведите X и Y"; cin >> X >> Y;

(X>Y)? cout << "\nX>Y": cout << "\nX<=Y"; getch();

return 0;

}

5.9.4 Операторы безусловного перехода.

Операторы безусловного перехода производят изменение управления в программе без задания условия.

5.9.4.1 Оператор break

Оператор break можно использовать только внутри операторов циклов (while, do и for) или с оператором switch. Он прекращает выполнение итерации или оператора switch. Поскольку операторы циклов и оператор switch могут комбинироваться и иметь любую глубину вложенности, следует обращать особое внимание на то, чтобы оператор break выполнял выход именно из нужного цикла или оператора switch. Оператор break заканчивает выполнение ближайшего к нему объемлющего цикла итерации или оператора switch.

5.9.4.2 Оператор continue

Оператор continue может быть использован только внутри оператора цикла; он передает управление на проверку условия циклов while и do, либо на выражение инкремента цикла for. При вложенности циклов итерации оператор continue считается принадлежащим ближайшей объемлющей итерации.

5.9.4.3 Оператор goto Синтаксис оператора следующий: goto метка;

Оператор goto передает управление оператору, имеющему указанную "метку", которая должна находиться в пределах операторной части этой же функции. В С++ допустимо обойти объявление с явным или неявным инициализатором, если это объявление не находится во внутреннем блоке, который также обходится.

5.9.4.4 Оператор return

Если тип возврата функции не равен void, то тело функции должно содержать как минимум один оператор return следующего формата:

return выражение-возврата;

где выражение-возврата должно быть типа, заданного в заголовке функции,. Значение выражения возврата и есть значение, возвращаемое данной функцией. Выполнение вызова функции заканчивается, когда встретился оператор return; если

5.10 Операторы цикла

В случае, когда при выполнении какого-либо условия (или невыполнения), необходимо выполнять группу операторов повторно, используются циклы. Различают три основных оператора цикла (итераций), предназначенных для программирования итерационных алгоритмов.

1)цикл с предусловием

2)цикл с постусловием;

3)цикл с заданным числом итераций.

5.10.1 Оператор цикла с предусловием while

Цикл while используется для проверки некоторого условия в начале цикла. Оператор цикла с предусловием организует выполнение блока тела цикла до

тех пор, пока будет выполняться указанное условие. Условие проверяется каждый раз перед выполнением тела цикла. Формат цикла следующий

тех пор, пока вычисление условия не даст ноль (станет ложно).

5.10.2 Цикл с постусловием do .. while.

В отличие от предыдущего оператор цикла с постусловием сначала выполняет тело цикла, а затем проверяет условие о том, нужно ли продолжить итерации.

17

Считается, что этот оператор более эффективен с точки зрения поиска ошибок при верификации и отладки программ, так как тело цикла выполниться хотя бы один раз. Формат цикла с постусловием:

do { оператор; оператор;

...

оператор;

} while (условие продолжения цикла);

5.10.3 Оператор цикла for

Данный оператор используется для задания цикла с заранее определенными параметрами итераций. Формат описания цикла for:

for (начальная_инструкция; условие_выполнения_цикла; выражение_модификации )

Сначала выполняется начальная_инструкция, потом проверяется условие и если оно истинно, то выполняются инструкции, затем вычисляется выражение и управление передается в начало цикла с разницей что начальная_инструкция уже не выполняется. Например:

#include <iostream.h> int main()

{ for(int i = 0; i != 10; ++i) cout << i << endl;

return 0;

}

Пример вывода на экран десяти целых чисел, начиная с нуля: for (int i=0; i<10; i++) cout << i << ― ―;

Что эквивалентно int i = 0;

while (i<10) { cout << i << ― ―; i++; }

но более удобочитаемо, поскольку вся информация, управляющая циклом, локализована. Операция ++ к целой переменной i добавляет к ней единицу. Первая часть оператора for не обязательно должна быть описанием, она может быть любым оператором.

Возможно использование внутри цикла for нескольких счетчиков и условий. При этом они внутри скобок отделяются друга запятой в формате:

for(инициализация первого счетчика, инициализация второго счетчика; условие продолжения итераций;

1)break – прерывает выполнение цикла в указанной точке;

2)continue – прекращает расчет текущей итерации и возвращает процесс в точку проверки условия продолжения итераций.

5.10.4 Примеры циклических программ

5.10.4.1 Пример программы с циклом с предусловием Задача. Написать консольную программу для расчета функции по формуле

Y(X)=X3+X2+X+1 на заданном интервале X

Исходные данные вводятся с клавиатуры, результаты расчета выводятся на

{Y = X*X*X+X*X+X+1; // Расчет функции для текущего аргумента

{Y = X*X*X+X*X+X+1; // Расчет функции для текущего аргумента

19

5.10.4.2 Пример программы с циклом с постусловием

Задача расчета функции Y(X)=X3+X2+X+1 на заданном интервале. Алгоритм решения задачи показан на рисунке 5.4

Составить блок-схему алгоритма и написать текст программы на языке программирования С++ решения циклической задачи вычисления значения функции в зависимости от значения переменной аргумента. Значения переменной аргумента должны изменяться от начального до конечного значения заданное число раз. Исходные данные:

1)тип переменных float;

2)число элементов массивов – 10;

3)выражение функции