1. Загальні відомості

С++ – це універсальна мова програмування високого рівня, що є надмножиною мови програмування C.

С – це структурована, модульна, компактна мова програмування загального призначення, яка традиційно використовується для системного програмування. Програмні додатки, написані цієї мовою, легко встановити на інших комп'ютерах.

Мови С/С++ вміщають у собі, з одного боку, засоби мов програмування високого рівня: опис типів даних, оператори for, while, if і т.д., а, з іншого боку, засоби мови Асемблер: реєстрові змінні, адресну арифметику, можливість роботи з бітовими полями і т.д..

1.1. Структура програми

Прості програми мовою С++ мають, як правило, таку структуру:

#директива препроцесору

. . . . . . . . .

#директива препроцесору

функція а( ) {

оператори

}

функція b( ) {

оператори

}

//Головна функція, з якої починається виконання програми

main( ) {

оператори

}

Директиви препроцесору – управляють перетворенням тексту програми до її компіляції. Правила препроцесорної обробки визначає програміст за допомогою директив препроцесора, що починаються із символу #, наприклад,

#include <conio.h>

#define ZERO 0.0

де директива #include призначена для включення в програму тексту із заголовного файлу conio.h, який входить в стандартну бібліотеку С, а директива #define вказує правила заміни в тексті (замість ідентифікатора ZERO підставляється 0.0).

Програма являє собою набір описів і визначень, і складається з набору функцій. Серед цих функцій завжди повинна бути функція з ім'ям main, з якої починається виконання програми. Перед ім'ям функції містяться відомості про тип значення, що повертається функцією. За ім'ям функції в круглих дужках слідує список формальних параметрів (він може бути порожнім). Після списку у фігурних дужках розміщається тіло функції, що являє собою послідовність визначень, описів і операторів, що виконуються. Кожне визначення, опис або оператор закінчується крапкою з комою.

1.2. Типи даних

У мові С++ кожна величина має певний спосіб зберігання й запису в пам'яті – тобто певний тип. При складанні програми необхідно вказати типи даних, до яких належать значення змінних. Наприклад,

float z;

int a=99;

float g(int)

Тут змінна z оголошена як дійсна типу float, змінна а – як ціла типу int, а g оголошена як дійсна функція з аргументом цілого типу.

У С++ передбачений набір типів, що відображають особливості організації пам'яті більшості комп'ютерів і потреби в зберіганні даних. Всі типи даних у С++ можна розділити на дві великі групи: вбудовані типи (тобто існуючі у мові програмування) і користувальницькі типи (створюються самим програмістом). До вбудованих типів ставляться, насамперед, основні (або стандартні) типи:

bool – логічний;

char – символьний;

wchar_t – розширений символьний;

int – цілий;

float – дійсний;

double – дійсний подвійної точності;

Перші чотири типи називаються інтегральними типами, останні два – типами із плаваючою крапкою. Представлення інтегральних типів, відрізняється від коду величин із плаваючою крапкою.

Щоб розширити можливості програміста в застосуванні типів даних, існують модифікатори, які уточнюють внутрішнє представлення й діапазон значень стандартних типів:

signed – знаковий;

unsigned – беззнаковий;

long – довгий;

short – короткий.

При оголошенні змінної модифікатор ставиться перед ключовим словом типу, наприклад,

unsigned int x;

– оголошення цілої беззнакової змінної x. За умовчанням всі інтегральні типи є знаковими, тобто модифікатор signed для них можна вилучати. Модифікатори short і long можуть використовуватися тільки з типом int. Тому замість short int і long int для стислості можна записувати:

short x=221;

long z=-12345678;

До користувальницьких типів належать перелічуваний тип (enum), структури (struct) і класи (class).

Діапазони значень для основних типів даних, а також розмір пам'яті під них наведені у таблиці 1.1.

Табл. 1.1. Розмір пам'яті й діапазони значень для основних типів даних

Тип		Розмір (байт)	Інтервал значень
bool		1	true, false
char		1	-128.. 127
unsigned char		1	0.. 255
wchar_t		2	-32768 .. 32767
short		2	-32768 .. 32767
unsigned short		2	0.. 65535
int	16-розр. платформа	2	-32768 .. 32767
	32-розр. платформа	4	-2147483648 .. 2147483647
unsigned int	16-розр. платформа	2	0.. 65535
	32-розр. платформа	4	0.. 4294967295
long		4	-2147483648 .. 2147483647
unsigned long		4	0.. 4294967295
float		4	3.410-38 .. 3.41038
double		8	1.710-308 .. 1.710308
long double		10	3.410-4932 .. 1.1104932

Для змінної типу int виділяється 2 або 4 байти пам'яті залежно від розрядності платформи (мікропроцесора, операційної системи, середовища програмування). Наприклад, Turbo C++ працює на 16-розрядній платформі (MS-DOS), а C++ Builder і Visual C++ - на 32-розрядній (Windows, Unix).

1.3. Операції в С++

У мові С++ є обмежений набір базових типів даних, однак визначений великий набір операцій над даними. Операції служать для побудови виразів. Вираз являє собою послідовність операндів і знаків операцій і служить для обчислення деякого значення. Результат обчислення виразу залежить від пріоритетів операцій (табл. 1.2).

Таблиця 1. 2. Пріоритети операцій у С++

Пріоритет	Знак операції	Призначення	Схема
1	::	Розширення області видимості (доступ до глобального імені або імені з іншої області)	: : ідентифікатор (глобальний) ім'я області: : ім'я_елемента структури
1	->	Звертання до елемента структури по покажчику на структуру	покажчик -> ім'я_члена_структури
1	.	Звертання до елемента структури по імені структури	ім'я_структури . ім'я_члена_структури
1	[]	Звертання до елемента масиву	покажчик [індекс]
1	typedef	Перетворення типу даного	ім'я_типу (вираз) або (тип) вираз
1	()	Виклик функції	Функція(аргументи)
2	++	Інкремент	++ L-значення або L-значення++
2	--	Декремент	-- L-значення або L-значення--
2	~	Бітове інвертування	~ цілий_вираз
2	!	Логічне заперечення	! вираз
2	-	Унарний мінус	- вираз
2	+	Унарний плюс	+ вираз
2	&	Одержання адреси	& L-значення
2	*	Розіменування покажчика	* покажчик
2	new	Виділення динамічної пам'яті	new тип даного
2	delete	Звільнення пам'яті	delete покажчик
2	sizeof	Розмір даного (типу даних)	sizeof вираз sizeof (ім'я типу )
3	*	Множення	вираз * вираз
3	/	Ділення	вираз / вираз
3	%	Залишок від ділення двох цілих	вираз % вираз
4	->*	Звертання до елементу структури за покажчиком	покажчик_на_структуру->* ім'я_елемента_структури-покажчика
4	.*	Звертання до елементу структури за іменем структури	ім'я_структури .* ім'я_члена_структури-покажчика
5	+	Додавання	вираз + вираз
5	-	Віднімання	вираз – вираз
6	<<	Зсув вліво	цілий_вираз << цілий _вираз
6	>>	Зсув вправо	цілий _вираз >> цілий _вираз
7	<	Менше	вираз < вираз
7	<=	Менше або дорівнює	вираз <= вираз
7	>	Більше	вираз > вираз
7	>=	Більше або дорівнює	вираз >= вираз
8	==	Дорівнює	вираз == вираз
8	!=	Не дорівнює	вираз != вираз
9	&	Побітове "І"	вираз & вираз
10	^	Виключне побітове "АБО"	вираз ^ вираз
11	|	Побітове "АБО"	вираз | вираз
12	&&	Логічне "І"	вираз && вираз
13	||	Логічне "АБО"	вираз | | вираз
14	?:	Умовний вираз	вираз ? вираз1 : вираз2
15	=	Просте присвоювання	вираз = вираз
15	@=	Складне присвоювання; @ - один зі знаків операцій * / % + - << >> & ^ |	вираз @= вираз
16	,	Операція слідування (операція «кома»)	вираз, вираз