Программирование на языке Си. Билеты и ответы

Являясь одним из самых популярных языков программирования, C++ широко используется для разработки программного обеспечения. Область его применения включает создание операционных систем, разнообразных прикладных программ, драйверов устройств, приложений для встраиваемых систем, высокопроизводительных серверов, а также развлекательных приложений (например, видеоигры). Существует несколько реализаций языка C++ — как бесплатных, так и коммерческих. Их производят Проект GNU, Microsoft, Intel и Embarcadero (Borland). C++

оказал огромное влияние на другие языки программирования, в первую очередь на Java и C#.

При создании C++ Бьёрн Страуструп стремился сохранить совместимость с языком C. Множество программ, которые могут одинаково успешно транслироваться как компиляторами C, так и компиляторами C++, довольно велико

— отчасти благодаря тому, что синтаксис C++ был основан на синтаксисе C.

ЗАДАЧА: НАПИСАТЬ ФУНКЦИЮ, ВОЗВРАЩАЮЩУЮ НОМЕР ВТОРОГО ОТРИЦАТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА ОДНОМЕРНОГО МАССИВА. ПРОДЕМОНСТРИРОВАТЬ ЕЁ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ПРОГРАММЕ.

СИ

#include <stdio.h> /// stdio.h для работы с вводом-выводом

///Функция, возвращающая номер (индекс) второго отрицательного элемента одномерного массива

///Если такого элемента в массиве нет, то возвращается значение -1

///arr — массив, n — количество элементов в массиве

///Сложность алгоритма: T(n) = O(n)

int bilet1(double *arr, int n){

int i, j = 0, k = -1; /// k — позиция искомого элемента for (i = 0; i < n; i++) /// Двигаемся от начала к концу

if (arr[i] < 0) { /// Если значение очередного элемента < 0, то

if (j == 0) /// Если первого отрицательного элемента ещё не было найдено, то j = 1; /// Мы нашли первый отрицательный элемент

else if (j == 1) { /// Если первый отрицательный был найден ранее, то

k = i; /// Мы нашли второй отрицательный элемент, который является искомым break; /// Смысла продолжать поиск нет, поэтому выход из цикла

}

}

return k; /// Возвращаем найденную позицию (индекс) элемента

}

int main()

{

double arr[] = {-1.5, 3.9, 4.2, -5.0, 6.7}; /// Массив с 5-тью элементами printf("%d\n", bilet1(arr, 5)); /// Вызов функции и вывод результата на экран: 3 return 0;

}

БИЛЕТ №2.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ВОПРОС: СТРУКТУРА ПРОГРАММЫ, ПРИМЕРЫ ЛИНЕЙНЫХ ПРОГРАММ В СТИЛЕ СИ И С++.

Файлы .h — заголовочные файлы. Файлы .c (.cpp) — файлы реализации.

ОБЩАЯ СТРУКТУРА ПРОГРАММЫ.

/// Подключение библиотек (заголовочных файлов)

///Они имеют расширение .h

#include <stdio.h>

///stdio.h для работы с вводом-выводом

#include <stdlib.h>

///stdlib.h для выделения памяти, контроля процесса выполнения программы, преобразований типов…

///Все названия стандартных библиотек выделяются угловыми скобками < >

#include "myFuncLib.h"

///myFuncLib.h — нестандартная библиотека, расположенная в папке проекта

///Выделяется двойными кавычками " "

///Объявление главной функции main

///Основная функция main служит отправной точкой для выполнения программы int main() /// В круглых скобках указываются параметры функции

{ /// начало блока инструкций

int a = 5, b = 6, c; /// Объявление переменных

printf("Hello world!\n"); /// Вызов функции printf (параметр — строка) return 0; /// Возврат значения (должно совпадать с типом функции)

} /// конец блока инструкций

ПРИМЕРЫ ЛИНЕЙНЫХ ПРОГРАММ В СТИЛЕ СИ И C++.

Линейная программа — программа, все операторы которой выполняются последовательно, в том порядке, в котором они записаны. Это самый простой вид программ (<объявление>, <присваивание>, if – else if – else, switch – case, etc.).

Циклическая программа — программа, в которой реализованы команды цикла (for, while, do-while).

ЗАДАЧА: НАПИСАТЬ ФУНКЦИЮ, ВОЗВРАЩАЮЩУЮ НОМЕР ПРЕДПОСЛЕДНЕГО ОТРИЦАТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА ОДНОМЕРНОГО МАССИВА. ПРОДЕМОНСТРИРОВАТЬ ЕЁ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ПРОГРАММЕ.

СИ

#include <stdio.h>

/// Функция, возвращающая номер (индекс) предпоследнего отрицательного элемента одномерного массива

///Если такого элемента в массиве нет, то возвращается значение -1

///arr — массив, n — количество элементов в массиве

///Сложность алгоритма: T(n) = O(n)

int bilet2(double *arr, int n){

int i, j = 0, k = -1; /// k — позиция искомого элемента

for (i = n - 1; i >= 0; i--) /// Двигаемся от конца к началу

if (arr[i] < 0) { /// Если значение очередного элемента < 0, то

if (j == 0) /// Если первого отрицательного элемента ещё не было найдено, то j = 1; /// Мы нашли первый отрицательный элемент

else if (j == 1) { /// Если первый отрицательный был найден ранее, то

k = i; /// Мы нашли второй отрицательный элемент, который является искомым break; /// Смысла продолжать поиск нет, поэтому выход из цикла

}

}

return k; /// Возвращаем найденную позицию (индекс) элемента

}

int main()

{

double arr[] = {1.5, 3.9, 4.2, 5.0, -6.7}; /// Массив с 5-тью элементами printf("%d\n", bilet2(arr, 5)); /// Вызов функции и вывод результата на экран: –1 return 0;

}

БИЛЕТ №3.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ВОПРОС: ТИПЫ ДАННЫХ ЯЗЫКА СИ (СТАНДАРТНЫЕ И ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЕ).

Тип данных — характеристика набора данных, которая определяет:

Диапазон возможных значений данных из набора;

Допустимые операции, которые можно выполнять над этими значениями;

Способ хранения этих значений в памяти.

Различают:

Простые типы данных: целые, действительные числа и др.;

Составные типы данных: массивы, структуры и др.

СТАНДАРТНЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ ЯЗЫКА СИ

Базовые стандартные типы данных языка СИ

*— указано значение по стандарту.

**— указано значение из следующего источника: «СИ лекции 2017.pptx» от преподавателя по программированию.

Реальный размер целочисленных типов зависит от реализации.

Стандарт лишь оговаривает отношения в размерах между типами и минимальные рамки для каждого типа:

Так long long не должен быть меньше long, который в свою очередь не должен быть меньше int, который в

свою очередь не должен быть меньше short (но может быть равен ему). Так как char — наименьший из возможных адресуемых типов, другие типы не могут иметь размер меньше него.

Минимальный размер для char — 1 байт, для short и int — 2 байта, для long — 4 байта, для long long — 5 байт.

ФАЙЛЫ.

Файл – именованная область внешней памяти, выделенная для хранения массива данных.

При открытии файла с ним связывается поток ввода-вывода. Выводимая информация записывается в поток, вводимая информация считывается из потока.

Когда поток открывается для ввода-вывода, он связывается со стандартной структурой типа FILE, которая определена в stdio.h. Структура FILE содержит необходимую информацию о файле.

Объявление: FILE *f1, *f2;

Функция открытия файла: FILE * fopen (const char* filename, const char* mode); <filename> — имя открываемого файла (включая путь).

<mode> — способ доступа к файлу:

Пример: myFile = fopen("file.txt", "r");

Функция очистки буфера в файл: int fflush (FILE* stream);

Если данные выходного буфера не были записаны в файл (задача ожидает своей очереди), то они записываются туда (задача становится активной, после — завершается). Поток остается открытым.

Пример: fflush(myfile);

Функция закрытия файла: int fclose(FILE* stream);

Пример: fclose(myfile);

ГЕНЕРАЦИЯ ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ. Заголовочный файл <stdlib.h>.

Функция int rand(); возвращает псевдослучайное целочисленное значение в диапазоне от 0 до RAND_MAX

(включая 0 и RAND_MAX).

RAND_MAX в 32-bit системах может быть равен 32767.

Функция void srand(unsigned seed); предопределяет последовательность случайных чисел целым числом seed. Таким образом, при каждом запуске программы функция rand() будет выдавать одни и те же значения в одной и той же последовательности. Подробнее в таблице.

Функция random_Int, возвращающая число типа integer. Отрезок [A, B]

#include <math.h>

#include <stdlib.h>

int random_Int(int a, int b) {

return floor(((rand() * 1.0) / RAND_MAX) * (b - a + 1.0)) + a;

}

Функция random_Float, возвращающая число типа float. Отрезок [0, 1]

#include <stdlib.h>

float random_Float() { /// float можно заменить на double return rand() * 1.0 / RAND_MAX;

}

ЛОГИЧЕСКИЙ ТИП ДАННЫХ (C99).

Заголовочный файл <stdbool.h>.

В C99 был добавлен логический тип _Bool (с подчеркиванием). Также, дополнительный заголовочный файл <stdbool.h> определяет для него псевдоним bool, а также макросы true (истина) и false (ложь). _Bool ведёт себя также как и обычный встроенный тип, за одним исключением: любое ненулевое (не ложное) присваивание _Bool хранится как единица. Такое поведение защищает от переполнения.

Логический тип данных BOOL (C99)

#include <stdio.h>

#include <stdbool.h> /// Для работы с логическим типом данных int main()

{

bool h1 = false; /// bool то же, что и _Bool printf("%d\n", h1); /// 0

printf("%f\n", h1); /// 0.000000

_Bool h2 = true; /// _Bool то же, что и bool printf("%d\n", h2); /// 1

printf("%f\n", h2); /// 0.000000 return 0;

}