IT_03_11
.pdf
Министерство образования Республики Беларусь БЕЛОРУССКО-РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра "ЭП и АПУ"
Э
П
А 
П 
У
Курс "Вычислительная техника и программирование"
Методические указания по лабораторной работе №3
Изучение интегрированной среды программирования Borland С++Builder
для студентов очной формы обучения
г. Могилев 2011
УДК 004 |
Абабурко В.Н. |
|
Корнеев А.П. |
Изучение интегрированной среды программирования Borland C++Builder. Методические указания к лабораторной работе №3 по дисциплине «Вычислительная техника и программирование». Для студентов очной формы обучения специальности 1-53 01 05 «Автоматизированные электроприводы».
Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании кафедры “Электропривод и АПУ” "31" августа 2011 г. протокол №1.
В.Н. Абабурко, А.П. Корнеев, О.В. Концевенко, 2011.
БЕЛОРУССКО-РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
1 Цель работы
Целью лабораторной работы является:
а) изучение интегрированной среды разработчика (IDE) языка програм-
мирования Borland С++Builder для операционной системы Microsoft Windows XP;
б) изучения основ языков программирования С и С++; в) получение практических навыков работы со средой по созданию линейной
программы на языке С++.
2 Ход работы
2.1 Регистрация в локальной сети
Для начала работы с персональным компьютером, входящим в состав локальной вычислительной сети, необходимо в диалоговом окне в полях ввести имя пользователя и указать пароль доступа (если он предусмотрен).
Если имя (login) и пароль (password) введены верно, то пользователь получает доступ к ресурсам персонального компьютера. Рекомендуется с помощью файлового менеджера или ярлыка «Мой компьютер» сразу перейти в рабочий каталог группы, который расположен на логическом диске D: в одноименном каталоге с именем пользователя.
2.2 Получение индивидуального задания
Каждый студент получает у ведущего лабораторную работу преподавателя номер варианта, согласно которого выбирается расчетное выражение из таблицы 6.1.
Пример варианта индивидуального задания (расчетного выражения):
Z= |x3·sin(α)-y2·cos(β)|.
2.2Загрузка интегрированной среды разработчика (IDE)
Запуск оболочки интегрированной среды визуального программирования С++Builder производится одним из следующих способов:
1)с помощью клика по соответствующему ярлыку на рабочем столе Windows;
2)выбором одноименного раздела в Стартовом меню Windows;
3)запуском на выполнение загрузочного файла bcb.exe из подкаталога bin.
Рисунок 2.1 – Среда разработчика С++Builder
В случае успешного запуска на экране раскроется окно среды Borland C++Builder соответствующей версии. Рекомендуется сразу закрыть отображаемый шаблон нового Window-проекта используя раздел меню File/Close All.
2.3 Создание проекта консольной программы
Для создания проекта консольного приложения в среде Borland C++Builder следует нажать кнопку New или выбрать раздел системного меню File/New. После этого на экране раскроется окно New Item, вид которого показан на рисунке 2.2. В окне следует выбрать пиктограмму (ярлык) Console Wizard для создания консольного приложения. При этом на экране распахнется окно мастера Console Wizard, вид которого показа на рисунке 2.3. Где следует переместить маркер в группе Source Type на позицию C++ (рисунок 2.4) для написания текста приложения в стиле классического языка ANSII C++.
Рисунок 2.2 – Окно выбора типа нового элемента New Item
Рисунок 2.3 – Окно выбора языка программирования приложения
После выполненных операций раскроется окно редактора cpp-модуля проекта консольного приложения, который будет включать несколько файлов. Текст программы записывается в файле-модуле с расширением .cpp, вид которого показан на рисунке
2.4.
Рисунок 2.4 - Вид окна редактора модуля консольного проекта
Следует сразу сохранить модуль и весь проект консольного приложения в отдельном подкаталоге внутри собственного каталога студента на жестком диске компьютера. Для этого используется кнопка Save All или раздел меню File/Save All. Переписывать проект на сетевой диск следует только по завершении работы со средой C++Builder с помощью файлового менеджера MS Windows Explorer или иного. Проект консольного приложения включает три файла:
1)файл с си-модулем программы, имеющий расширение сpp;
2)файл проекта с расширение bpr;
3)файла настроек с расширением bpf.
Сгенерированный автоматически текст шаблона модуля не следует удалять. Дальнейшее написание программы следует производить, используя автоматически установленные в программу ресурсы.
2.4 Разработка текста линейной программы
2.4.1 Подключение стандартных заголовочных файлов
Вязыке программирования С и С++ в начале программы подключаются
стандартные заголовочные файлы, которые содержат используемые программой ресурсы. Для этого используется директива #include и указывается в кавычках или символах <> имя заголовочного файла в формате
#include <имя заголовочного файла> |
|
|
|
Для выполнения работы следует использовать два заголовочных файла: |
|
||
1) |
iostream.h – организация ввода-вывода данных через |
потоки в |
стиле |
|
языка С++; |
|
|
2) |
math.h – набор встроенных математических функций |
и констант |
для |
|
расчета. |
|
|
Пример выполнения: |
|
|
|
#include |
<iostream.h> |
// |
ресурсы для организации ввода-вывода |
#include |
<math.h> |
// |
математические ресурсы |
2.4.2 Определение состава глобальных переменных
После подключения заголовочных файлов в программе на языке C++ выполняется описание глобальных переменных. При этом сначала указывается тип, а потом имя переменной. Если имеется несколько переменных одинакового типа, то между ними ставится запятая, а в конце строки объявления записывается точка с запятой. Формат описания глобальной переменной:
тип_данных переменная1, переменная2, … переменнаяN;
В задании все переменные имеют вещественный тип (с дробной частью) float. Имена переменных должные записываться латинскими цифрами. При учесть то, что в языках С и С++, в отличие от Паскаля, различается компилятором регистр символов. Пример выполнения:
float alfa, beta, x, y, z; //глобальные переменные
2.4.3 Задание заголовка главной функции После определения глобальных переменных производится описание заголовка
главной функции, внутри которой реализуется основной вычислительный алгоритм программы. Формат задания заголовка головной функции:
тип_результата main(список параметров)
После записи заголовка главной функции с помощью фигурных скобок (символов
{и } ) задается тело функции. В лабораторной работе среда C++Builder сама генерирует заголовок и список параметров, поэтому следет просто оставить эту строку без изменения, поэтому в С++ вид заголовка главной функции
int main(int argc, char* argv[]) // заголовок программы
{// здесь следует записать дальнейший текст программы
2.4.4 Ввод исходных данных В С++ удобно организовать ввод исходных данных с клавиатуры с помощью
потока ввода cin и оператора извлечения данных из потока >>. В конце строки ввода записывается точка с запятой. При этом формат ввода переменной следующий
cin >> имя_переменной;
Перед вводом переменной рекомендуется вывести текстовое сообщение, о том что программа ожидает ввод конкретной переменной (запрос). Для этого в С++
используется поток вывода на экран cout и оператор передачи данных в поток <<. Текст передаваемого запроса заключается в кавычки. Чтобы текст на экране отображался в начале новой строки, используется литерал \n, устанавливаемый в начало запроса. Формат вывода запроса на экран
сout << “\n текст_запроса”; |
|
|
|
Пример оформления |
ввода данных по |
предварительному |
запросу: |
cout << "\nalfa="; |
// вывод текста |
запроса на экран |
«alfa=» |
cin >> alfa; |
// ввод значения переменной alfa |
с клавиатуры |
|
cout << "\nbeta="; |
// вывод текста |
запроса на экран |
«beta=» |
cin >> beta; |
// ввод значения переменной beta |
с клавиатуры |
|
cout << "\nx="; |
// вывод текста |
запроса на экран |
«x=» |
cin >> x; |
// ввод значения переменной x с клавиатуры |
||
cout << "\ny="; |
// вывод текста |
запроса на экран |
«y=» |
cin >> y; |
// ввод значения переменной y с клавиатуры |
||
2.4.5 Программирование расчета Для расчета выражения согласно заданной формулы необходимо использовать
оператор присваивания, обозначаемого символом =. В левой части которого записывается имя искомой переменной, а в правой выражения для расчета, в составе которого используются стандартные функции модуля math. Формат оператора присваивания при этом следующий:
искомая_переменная=расчетное выражение; Таблица 2.1 - Краткий список математических функций С++
Обозначение в формуле |
Синтаксис в С++ |
Пояснения |
|
Sin(…) |
sin( |
) |
Синус выражения |
Cos(…) |
cos( |
) |
Косинус выражения |
Ln(…) |
log( |
) |
Натуральный логарифм |
Lg(…) |
log10( |
) |
Натуральный логарифм |
tg(…) |
tan( |
) |
Тангенс |
arctg(…) |
atan( |
) |
Арктангенс |
X2 |
pow(X,2) |
Квадрат от X |
|
Xn |
pow(X,n) |
Возведение X в степень n |
|
√X |
sqrt(x) |
Корень квадратный от X |
|
|…| |
fabs(…) |
Модуль вещественного выражения |
|
ex |
exp(x) |
|
Экспонента |
Подробнее в п. 4.2.6. Пример выполнения расчета
z=fabs(pow(x,3)*sin(alfa)-pow(y,2)*cos(beta));
2.4.6 Вывод результата
Для вывода полученного результата на экран используется поток cout и оператор передачи в поток <<. При выводе на экран сначала выводится текстовый комментарий, а затем выводится рассчитанное значение. Пример выполнения:
cout << "\nz=" << z;
2.4.7 Приостановка вывода Для того, чтобы избежать автоматического закрытия консольного окна после
расчета по программе, следует в начале программы с помощью директивы include подключить модуль conio.h:
#include <conio.h>
В конце операторной части главной функции main, перед оператором возврата кода успешного завершения return следует, вызвать функцию ожидания нажатия клавиши на клавиатуре getch.
getch();
2.4.8 Пример текста программы консольного приложения В окне редактора кода полный текст модуля консольного приложения быдет
иметь следующий вид. |
|
|
|
|
//--------------------------------------------------------------------------- |
|
|
|
|
#include <iostream.h> |
// подключение модуля потока ввода вывода данных C++ |
|||
#include <math.h> |
// |
подключение |
модуля |
математических функций |
#include <conio.h> |
// |
подключение |
модуля |
для приостановки закрытия окна |
#pragma |
hdrstop |
|
|
|
//--------------------------------------------------------------------------- |
|
|
|
|
float alfa, beta, x, y, z; |
// описание глобальных переменных |
|||
#pragma |
argsused |
|
|
|
//------------------ |
Главная функция |
-------------------------- |
|
|
int main(int argc, char* argv[]) |
// Главная функция программы |
|||
{ cout |
<< "\nalfa="; |
|
|
|
cin >> alfa; |
|
|
|
|
cout |
<< "\nbeta="; |
|
|
|
cin >> beta; |
|
|
|
|
cout |
<< "\nx="; |
|
|
|
cin >> x; |
|
|
|
|
cout |
<< "\ny="; |
|
|
|
cin >> y; |
|
|
|
|
z=fabs(pow(x,3)*sin(alfa)-pow(y,2)*cos(beta)); |
// Расчет |
|||
cout |
<< "\nz = " << z; |
// Вывод результатов расчета |
||
getch(); |
// Приостановка закрытия окна |
|||
return 0; |
// Возвращение в систему кода успешного завершения |
|||
}//--------------------------------------------------------------------------- |
|
|
|
|
2.5 Сохранение файла с текстом программы на жестком диске
После введения первой программы следует сохранить ее на диске. Для этого необходимо выполнить Save из меню File, (можно нажать кнопку Save на панели инструментов).
Если требуется сохранить одновременно несколько раскрытых программ, тогда выбирается пункт Save All из раздела File Главного меню.
Если сохранение под существующим именем не возможно, тогда следует воспользоваться разделом Save As…. Что вызовет диалоговое окно рисунка 2.5. Сохранить файлы проекта следует в своем рабочем каталоге, так как доступ к остальной части диска может быть не доступен.
Рисунок 2.5 - Диалоговое окно сохранения файлов проекта
При сохранении сначала среда C++Builder запросит ввести имя файла cppмодуля, а затем файла консольного проекта с расширением bpr.
2.6 Отладка и выполнение программы
Для поиска ошибок в программе производится компиляция программы нажатием клавиши F9 или кнопки Run. Если ошибки обнаружены, то необходимо их устранить. Окно редактора кода при этом имеет вид рисунка 2.6. Курсор переводится на строку, где обнаружена ошибка, а в низу окна появляется описание ошибки. Для получения дополнительной информации по ошибке следует нажать клавишу F1.
Рисунок 2.6 – Окно редактора при обнаружении ошибки
Запуск отлаженной программы на выполнение производится нажатием клавиш F9 или выбором раздела меню Run/Run. После этого на экране раскрывается окно консольного приложения. Ввод значений исходных данных следует производить набором в командной строке через пробел и нажатием в конце <Enter>.
Исходные данные при одновременном вводе с клавиатуры должны вводиться через пробел или отделяться нажатием клавиши <Enter>.
Рисунок 2.7 – Окно расчета консольного приложения Если необходимо сделать экранную копию в графическом формате, то следует
скопировать окно в буфер обмена, нажав клавиши Alt+PrnScreen.
2.7 Формирование загружаемого модуля программы
Цель написания программы – получение выполняемого (загружаемого) файла, который должен иметь расширение exe. Он создается на основе объектного файла obj с помощью его компоновки (Linker) со стандартными библиотеками системы. После запуска программы на выполнение в среде C++Builder будет автоматически создан загрузочный exe-файл консольного приложения, имя которого совпадает с именем проекта.
Следует зафиксировать размер загрузочного файла программы в байтах.
2.8 Окончание работы со средой C++Builder
Перед выходом из программы следует сохранить проект в свой рабочий каталог на персональном компьютере. Окончание работы с программой производится одновременным нажатием клавиш <Alt>+<F4>, выбором раздела File/Exit или нажатием кнопки «Закрыть» в заголовке окна.
После выхода из среды следует с помощью файлового менеджера удалить загрузочные и отладочные файлы проекта, которые имею расширения exe, obj, tds, а так же старые версии модулей (расширение которых начинается с символа ~).
2.9 Запуск программы при помощи файлового менеджера
Следующий этап выполнения лабораторной работы - выход из IDE для запуска созданного загрузочного файла программы. Далее необходимо запустить созданный ехе-файл на выполнение при помощи Проводника или файлового менеджера.
2.10 Создание файла отчета
Создать файл отчета можно при помощи встроенного тестового редактора WordPad или текстового процессора MS Word.
Для ускорения работы над отчетом можно копировать программу в файл отчета.
Для копирования информации |
следует |
подвести курсор к началу |
интересующего текста |
и выделить нужную часть |
текста |
одновременно удерживая |
клавишу <Shift> и |
перемещая курсор при помощи "стрелок" или с помощью мыши, выделив фрагмент программы. Выделение текста происходит при помощи изменения цвета фона. Закончив выделение следует скопировать данную часть в буфер обмена, чаще именуемый "карманом", нажатием клавиш <Ctrl> + <Insert>. Затем следует переключится в окно файла отчета, подвести курсор в нужное место и извлечь текст из буфера комбинацией <Shift>+<Insert>.
2.11 Окончание сеанса работы с компьютером
Для окончания работы в сети необходимо закрыть все приложения и затем закончить сеанс работы, нажав кнопку Пуск и выбирав раздел "Окончание работы", в котором выбирается раздел "Завершить сеанс...".
3 Содержание отчета
Отчет по лабораторной работе выполняется на листах формата А4. В состав отчета входят:
а) титульный лист; б) текст распечатки первой программы;
в) запись исходных данных; г) результат расчета по исходным данным;
д) наименование и размер загрузочного exe-файла программы.
4 Теоретические сведения
4.1 Назначение IDE Borland С++Builder
С++Builder - это комбинация нескольких важнейших технологий:
-высокопроизводительный компилятор в машинный код
-объектно-ориентированная модель компонент
-Визуальное (быстрое) построение приложений из программных прототипов;
-масштабируемые средства для построения баз данных.
Новое приложение создается на форме, которое является заготовкой окна. С помощью мышки на форму перетаскиваются компоненты – готовые объекты (классы), реализующие определенные элементы интерфейса или операции. В текст программы автоматически записывается описание этого объекта. Методы и свойства объекта настраиваются программистом с помощью Инспектора объектов. Основную часть работы по описанию интерфейса C++Builder производит автоматически, оставляя для программиста задачу определения состава дополнительных типов и переменных данных, необходимых для функционирования приложения, а также написание операторных частей методов, обрабатывающих события, возникающих при выполнения приложения.
Приложение создается с помощью файла проекта с расширением bpr. Этот файл формируется автоматически средой C++Builder. В нем последовательно подключаются и вызываются формы приложения.
Формы - это объекты, в которые программистом помещаются другие объекты для создания пользовательского интерфейса вашего приложения. Каждая форма формируется в отдельном модуле. Форма объявляется классом, полями которого являются все остальные компоненты, помещенные на нее.
Модули проекта находятся в файлах с расширением сpp и h. Они состоят из кода на языке программирования C++, который реализует функционирование приложения, обработчики событий для форм и их компонент. Информация о внешнем
виде формы и ее свойствах хранится в файле с расширением .dfm. Оба файла автоматически синхронизируются, так что если добавить новую форму в проект, связанный с ним файл .cpp автоматически будет создан, и его имя будет добавлено в проект.
Среда C++Builder соответствует спецификации Single Document Interface (SDI), и состоит из нескольких отдельно расположенных окон.
Основные составные части C++Builder:
-Дизайнер Форм (Form Designer);
-Окно Редактора Исходного Текста (Editor Window);
-Палитра Компонент (Component Palette);
-Инспектор Объектов (Object Inspector);
-Справочник (On-line help).
К составляющим C++Builder относят кнопки инструментов, системное меню и другие, нужные для точной настройки программы и среды программирования.
Дизайнер Форм в C++Builder служит для визуального формирования состава окон проектируемого приложения с помощью форм. Первоначально он состоит из одного окна формы, на которую переносятся нужные объекты из Палитры Компонент.
Рисунок 4.1 – Главное меню с палитрой компонент и кнопками инструментов
а)Инспектор объектов б) Редактор кода Рисунок 4.2 – Вид Инспектора объектов и Редактора кода
Дизайнер Форм служит для визуального формирования состава окон проектируемого приложения с помощью форм. Первоначально он состоит из одного окна пустой формы рисунка 4.3, на которую переносятся нужные объекты из Палитры Компонент.
а) Пустая форма Рисунок 4.3 – Общий вид дизайнера Форм
Палитра Компонент позволяет выбрать нужные объекты для размещения их на Дизайнере Форм. Для использования Палитры Компонент следует вначале кликнуть для выбора мышкой на нужный объект, а потом кликнуть для его установки в окно второй раз на Дизайнере Форм. Выбранный объект появится на проектируемом окне и им можно манипулировать с помощью мыши. Можно добавлять совершенно новые компоненты в палитру компонент.