🗊Презентация Ievadlekcija. Программирование на языке С++

Ievadlekcija

Literatūra https://en.wikibooks.org/wiki/C%2B%2B_Programming https://en.wikibooks.org/wiki/C%2B%2B_Programming/Examples http://www.cplusplus.com/doc/tutorial http://www.tutorialspoint.com/cplusplus/cpp_overview.htm http://en.cppreference.com/w/Main_Page https://isocpp.org/images/uploads/2-Tour-Basics.pdf http://www.engin.umd.umich.edu/CIS/course.des/cis400/ - visas valodas http://home.lu.lv/~janiszu/courses/ecpp/cpp01.introduction.pdf https://www.gamedev.lv/article/c_pamati

Literatūra

Literatūra Роберт Седжвик Фундаментальные алгоритмы на C++. Части 1-4. Анализ. Структуры данных. Сортировка. Поиск: ДиаСофт, 2002 г. Твердый переплет, 688 стр. Роберт Седжвик, Фундаментальные алгоритмы на С. Части 1-4. Анализ. Структуры данных. Сортировка. Поиск "ДиаСофт ЮП" · 2003 г. · 672 стр. Майкл Мейн, Уолтер Савитч Структуры данных и другие объекты в C++ 2-е издание: Вильямс 2002, 832 стр.

Literatūra Пол И. Объектно-ориентированное программирование с использованием С++. - К: ДиаСофт, 1995 Шилдт Г. Теория и практика С++. - СПб.: BHV, 1996 Подбельский В.В. Язык Си++: Учебное пособие. - М.: ФиC, 1996 Р. Лафоре. Объектно-ориентированное программирование в С++. — СПб: ПИТЕР, 2003 г. — 928 с. Мейерс С. Эффективное использование С++. - М: ДМК, 2000 Элджер Д. С++: Библиотека программиста. - CПб.: Питер, 1999 Голуб А.И. С и С++. Правила программирования. М: БИНОМ, 1996 Аммерааль Л. STL для программистов на С++. - М: ДМК, 2000. Дж. Коплиен. Программирование на С++ . — СПб: ПИТЕР, 2005 г. — 479 с.

Literatūra Павловская Т.А. C/C++. Программирование на языке высокого уровня. — CПб.: Питер, 2001, 2003. Павловская Т.А., Щупак Ю.А. С/С++. Структурное программирование: Практикум. — СПб: ПИТЕР, 2002. Павловская Т.А., Щупак Ю.А. С++. Объектно-ориентированное программирование: Практикум. — СПб: ПИТЕР, 2004. Саттер Г. Решение сложных задач на C++. Серия C++ In-Depth, т.4. — Москва: Издательский дом «Вильямс», 2002 г. — 400 с. Александреску А. Современное проектирование на С++. Серия C++ In-Depth, т.3. — Москва: Издательский дом «Вильямс», 2002 г. — 336 с. Кениг Э., Му Б. Эффективное программирование на С++. Серия C++ In-Depth, т.2. — Москва: Издательский дом «Вильямс», 2002 г. — 384 с.

Literatūra Гамма Э., Хелм Р., Джонсон Р., Влиссидес Дж. Приемы объектно-ориентированного проектирования. Паттерны проектирования. — СПб: ПИТЕР, 2001 г. — 368 с. Влиссидес Дж. Применение шаблонов проектирования. Дополнительные штрихи. — Москва: Издательский дом «Вильямс», 2003 г. — 144 с. Шаллоуей А., Тротт Д. Шаблоны проектирования. Новый подход к объектно-ориентированному анализу и проектированию. — Москва: Издательский дом «Вильямс», 2002 г. — 288 с. Штерн В. Основы С++. Методы программной инженерии. — Москва: ЛОРИ, 2003 г. — 860 с. В. Лаптев. С++. Экспресс-курс. — СПб: БХВ-Петербург, 2004 г. — 512 с. Б. Эккель. Философия С++. — СПб: ПИТЕР, 2004 г. — 572 с.

Literatūra К. Бек. Экстремальное программирование. — СПб: ПИТЕР, 2002. К. Бек, М. Фаулер. Экстремальное программирование. Планирование. — СПб: ПИТЕР, 2003 г. — 144 с. К. Ауэр, Р. Миллер. Экстремальное программирование. Постановка процесса. — СПб: ПИТЕР, 2003 г. — 368 с. К. Лоудон. С++. Краткий справочник. — СПб: ПИТЕР, 2004 г. — 220 с. С. Уэллин. Как не надо программировать на С++. — СПб: ПИТЕР, 2004 г. — 240 с. С. Макконнелл. Совершенный код. — СПб: «Питер», 2005. — 896 с. Стандарт С++: INTERNATIONAL ISO/IEC STANDARD 14882 1998-09-01, 2003

Saturs C++ rašanās vēsture; Komentāri; Piešķire; Datu izvads.

Programmēšanas valodas www.tiobe.com https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_C-family_programming_languages https://www.levenez.com/lang/

C valodu saime

C valoda Valoda C++ ir izcēlusies no valodas C, kuru (1970) 1972. gadā izstrādājis AT&A Bell Laboratories līdzstrādnieks Deniss Ričijs (Dennis Ritchie). C valodai par pamatu tika izmantotas B, BCPL, ALGOL 68 prog. val.

C++ vēsture Lai kompensētu valodas C nepilnības, 20. gs. 70. gadu beigās – 80. gadu sākumā AT&A Bell Laboratories līdzstrādnieks Bjerns Stroustrups (Bjarne Stroustrup) izstrādāja programmēšanas valodu C++, kas daudzos gadījumos ir izrādījusies labāka par savu priekšteci. 1983 C++ Stroustrup C with Classes Tajā ieviestas daudzas augsta līmeņa konstrukcijas, kas atvieglo programmētāja darbu. Bez tam C++ ir saglabājis savietojamību ar valodu C (lielākā daļa C programmu ir arī C++ programmas), kas savulaik visticamāk bija izšķiroši, lai C++ iegūtu savu plašo pielietojumu un popularitāti.

Standartizēšana ISO International Standard ISO/IEC 14882:2014(E) – Programming Language C++ https://isocpp.org/std/the-standard

OS platformu atbalsts

C++ ievads C++ improves on many of C’s features. C++ provides object-oriented programming (OOP). C++ is a superset to C. No ANSI standard exists yet (in 1994).

C++ programmas failu struktūra Programma valodā C++ sastāv: no viena vai vairākiem C++ failiem (faila paplašinājums parasti .cpp vai .cc), kā arī iespējami no citiem failiem, no kuriem tipiskākie ir t.s. hedera (jeb galvas) faili (faila paplašinājums .h). Tātad, triviālā C++ programma sastāv no viena C++ faila.

C++ programmas kompilēšana un palaišana Programmas rakstīšanas mērķis parasti ir iegūt izpildāmu moduli (piemēram .exe failu), kas veic noteiktas darbības. Lai no programmas iegūtu izpildāmo moduli, nepieciešams kompilators.

Kompilators Kompilators (compiler) ir datorprogramma, kas pārveido noteiktā programmēšanas valodā uzrakstītu programmu par izpildāmu moduli (vispārīgā gadījumā – par programmu mašīnkodā, tādu, kuru dators var tiešā veidā izpildīt).

Izpildāma moduļa iegūšana no C++ programmas vispārīgā gadījumā

Izpildāmā moduļa iegūšanas fāzes 1. fāze. Kompilēšana. Katram C++ failam tiek uzbūvēts atbilstošs objektu fails (faila paplašinājums parasti .obj vai .o), kopumā veidojot objektu kodu; 2. fāze. Linkošana. No iegūtā objektu koda, kā arī citu programmu, t.sk. standarta bibliotēku objektu koda tiek izveidots gala produkts – izpildāmais kods (izpildāmais modulis vai moduļi). Pilnu izpildāmā koda iegūšanas procesu mēdz saukt arī par uzbūvēšanu (build), tomēr sarunu valodā, tiek lietots termins kompilēšana. Abas izpildāmā koda uzbūvēšanas fāzes parasti tomēr veic viens un tas pats kompilators.

Izstrādes vides Programmas failu organizāciju, kā arī pareizu kompilatora un citu palīgprogrammu izsaukšanas secību izpildāmā koda iegūšanai parasti nodrošina izstrādes vide, piemēram: wxDev-C++ (http://wxdsgn.sourceforge.net/), Microsoft Visual C++, Borland C++, Anjuta, C++ Editor 1.7 (free), Eclipse IDE for C/C++ Developers (http://www.eclipse.org/downloads/moreinfo/c.php), NetBeans IDE 6.9 (http://netbeans.org/features/cpp/), Izmantojot projektu (project) mehānismu, tādējādi programmētājs var abstrahēties no šīs shēmas un “ar vienas pogas spiedienu” nonākt no programmas līdz rezultātam. Otrs bieži lietots variants programmas izpildāmā koda uzbūvēšanai, kas īpaši izplatīts Unix/Linux platformās, ir t.s. make mehānisms. https://isocpp.org/get-started

Rezervētie vārdi I

Rezervētie vārdi II

Rezervētie vārdi III

Rezervētie vārdi IV

Rezervētie vārdi V

Valoda ir reģistrjūtīga Very important: The C++ language is "case sensitive", that means that an identifier written in capital letters is not equivalent to another one with the same name but written in small letters. Thus, for example the variable RESULT is not the same as the variable result nor the variable Result.

C++ programmas vienkāršota struktūra

Programmas struktūra #include <iostream> using namespace std; int main () { cout << "Hello, world!" << endl; return 0; }

Bibliotēku piesaiste 1. #include <iostream.h> 2. #include <iostream> using namespace std; 3. #include <iostream> std::cout << "Hello, world!" << endl; 4. #include <cmath> vai #include <math.h>

Funkcija int main () { return 0; }

Komentāri In C, /* This is a single-line comment. */ In C++, // This is a single-line comment.

Komentāra piemērs /******************************************************** ** ** Programma “Hello, World” ** Izveidota 2007.04.05. ** Labota 2007.04.09. ** Autors Mr. X ** ********************************************************/

Programma 1 // mana pirmaa programma C++ #include <iostream> using namespace std; int main () { cout << "Hello World!"; return 0; }

Programma 1 // mana pirmaa programma C++ #include <iostream.h> using namespace std; int main () { cout << "Hello World!"; system("Pause"); return 0; }

Programma 1 // mana pirmaa programma C++ #include <iostream.h> using namespace std; int main () { cout << "Hello World!"; system("Pause>>nul"); return 0; }

Programma ar komentārijiem I /* my second program in C++ with more comments */ #include <iostream> using namespace std; int main () { cout << "Hello World! "; // says Hello World! cout << "I'm a C++ program"; // says I'm a C++ program system("Pause>>nul"); return 0; }

Programma ar komentārijiem II /* my second program in C++ with more comments */ #include <iostream> using namespace std; int main () { cout << "Hello World! “<<endl; // says Hello World! cout << "I'm a C++ program\n"; // says I'm a C++ program cout << “Two lines”; system("Pause>>nul"); return 0; }

ESC sekvences

Mainīgo deklarēšana Mainīgā deklarācija ietver šādas informācijas uzrādīšanu par mainīgo: mainīgā tips, mainīgā vārds, sākuma vērtība (neobligāti). Mainīgā deklarēšanu veic deklarators. Ar vienu šādu konstrukciju var deklarēt vienu vai vairākus viena tipa mainīgos. Mainīgo deklarēšanu var veikt jebkurā programmas vietā, galvenais, lai tas notiktu pirms pirmās šo mainīgo izmantošanas.

Datu tipa struktūra

Valodas C++ datu pamattipi

Datu tipu iedalījums

C valodas 4 datu tipu specifikatori

Tipu specifikatori

Datu tipu tabula

Datu tipu vērtību diapazons

Datu tipu vērtību diapazons

Datu tipu vērtību diapazons

Deklarators Deklarators (declarator) ir konstrukcija, kas paziņo, ka noteikts programmas elements (visbiežāk mainīgais) tiks izmantots programmā.

Piešķiršanas priekšraksts Piešķiršana (assignment) ir vērtības ierakstīšana mainīgajā. Piešķiršanu veic piešķiršanas priekšraksts (assignment statement), kas ietver sevī piešķiršanas operatoru (vienlīdzības zīmi). Piemēri: x = 5; x = y = z; x = (y + z) * 5; arr[x] = sqrt(y);

Mainīgo deklarēšanas piemēri int x; int x1, x2; double d; double e=2007; int m=7, n=5; int p=-1, q, r=89; string s = "Hello, World!"; char v, w='X';

Programma 2 // operating with variables #include <iostream.h> int main () { // declaring variables: int a, b; int result; // process: a = 5; b = 2; a = a + 1; result = a - b; // print out the result: cout << result; system("pause>>nul"); // terminate the program: return 0; }

Programma 3 // i/o example #include <iostream.h> int main () { int i; cout << "Please enter an integer value: "; cin >> i; cout << "The value you entered is " << i; cout << " and its double is " << i*2 << ".\n"; return 0; }

Mainīgā izmēra noteikšana int x; cout<<sizeof(int); cout<<sizeof(x);

Tipu pārveidošana int i=66; char c; c = 65; cout << c << endl; cout << (char)i << endl;

Papildus operatori tipa pārveidošanai const_cast dynamic_cast reinterpret_cast static_cast Nodrošina dažādas pārbaudes. Tipa pārveidošanas operators const_cast domāts, lai pārdefinētu modifikatorus const vai volatile, bet citādi tips paliktu tāds pats. Operators dynamic_cast pārbauda, vai ir iespējama norādītā tipa pārveidošana. Operators reinterpret_cast domāts viena tipa pārveidošanai par pilnīgi citu un būtu uzskatāms par vistuvāko klasiskajam variantam. Parasti šo operatoru lieto, lai pārveidotu savstarpēji nesaderīgus norādes tipus.

Piemērs pārveidošana tipā char (char)i reinterpret_cast<char> (i)

Izteiksmes

Darbības (operācijas) Aritmētiskās + - * / % Bitu līmeņa (bitwise) operācijas <<, >>, |, &, ^, ~

Skaitliskās funkcijas pow() float pow (float base, float p); Funkcija pow() atgriež vērtību, ko iegūst, argumentu base kāpinot pakāpē p. ceil() float ceil (float num); Funkcija ceil() atgriež mazāko veselo skaitli, kas lielāks vai vienāds par argumentu num (noapaļošana uz augšu). Jāievēro, ka atgriežamā vērtība ir ar tipu “ar peldošo komatu”, tāpēc, lai noapaļoto vērtību piešķirtu mainīgajam ar vesela skaitļa tipu, papildus jāveic tipa pārveidošana, piemēram, a = (int)ceil

floor() float floor (float num); Funkcija floor() atgriež lielāko veselo skaitli, kas mazāks vai vienāds par argumentu num (noapaļošana uz apakšu). Papildus īpašības sk. pie funkcijas ceil apraksta. round() float round (float num); Funkcija round() atgriež noapaļotu argumenta num vērtību. Papildus īpašības sk. pie funkcijas ceil apraksta. sin, cos, tan, asin, acos, atan, sinh, cosh, tanh float sin (float arg); Funkcijas sin() u.c. realizē attiecīgās trigonometriskās funkcijas vai to hiperboliskos variantus. Argumenta vērtība tiek mērīta radiānos.

exp() float exp (float arg); Funkcija exp() atgriež argumenta arg eksponenti (skaitļa e kāpinājumu pakāpē arg). log() float log (float arg); Funkcija log() atgriež argumenta arg naturālo logaritmu. log10() float log10 (float arg); Funkcija log10() atgriež argumenta arg logaritmu pie bāzes 10. sqrt() float sqrt (float arg); Funkcija sqrt() atgriež argumenta arg kvadrātsakni. fabs() float fabs (float arg); Funkcija fabs() atgriež argumenta arg absolūto vērtību.

Piemēri pow(4, 0.5) // 2 kāpināšana 4 pakāpē 0.5 ceil(4.5) // 5 noapaļošana uz augšu ceil(-4.5) // -4 noapaļošana uz augšu floor(4.5) // 4 noapaļošana uz apakšu floor(-4.5) // -5 noapaļošana uz apakšu round(4.5) // 5 noapaļošana matemātiski round(-4.5) // -5 noapaļošana matemātiski fabs(4.5) // 4.5 absolūtā vērtība (bez zīmes) fabs(-4.5) // 4.5 absolūtā vērtība (bez zīmes)

Piešķiršanas operatori ar izrēķināšanu += -= *= /= %= <<= >>= ^= &= |= i++ // i = i + 1 ++i // i = i + 1 i-- // i = i - 1 --i // i = i - 1 i+=k // i = i + k i-=k // i = i - k i*=k // i = i * k i/=k // i = i / k i%=k // i = i % k

Piešķires operatora savienojumi (+=, -=, *=, /=, %=, >>=, <<=, &=, ^=, |=) value += increase; is equivalent to value = value + increase; a -= 5; is equivalent to a = a - 5; a /= b; is equivalent to a = a / b; and the same for all other operations.

Piešķires aritmētiskās operācijas

Inkrementa un dekrementa operācijas

Mainīgā vērtības palielināšanas par 1 pieraksts a++; a+=1; a=a+1; are all equivalent in its functionality: the three increase by 1 the value of a.

Inkrementa piemērs In Example 1, B is increased before its value is copied to A. While in Example 2, the value of B is copied to A and B is later increased.

Attieksmes operators ==, !=, >, <, >=, <=

Attieksmes operāciju rezultāti (7 == 5) would return false. (5 > 4) would return true. (3 != 2) would return true. (6 >= 6) would return true. (5 < 5) would return false.

Loģiskās operācijas !, &&, || !(5 == 5) returns false !(6 <= 4) returns true !true returns false. !false returns true.

Loģisko operāciju vērtību tabula ( (5 == 5) && (3 > 6) ) returns false ( true && false ). ( (5 == 5) || (3 > 6)) returns true ( true || false ).

Operatoru prioritātes

Operatori ar bitiem

Konstanšu definēšana (#define) I #define identifier value #define PI 3.14159265 #define NEWLINE '\n‘ #define WIDTH 100

Konstanšu definēšana (const) II const int width = 100; const char tab = '\t'; const zip = 12440; In case that the type was not specified (as in the last example) the compiler assumes that it is type int.

Nosacījuma operators condition ? result1 : result2 if condition is true the expression will return result1, if not it will return result2.

Kontroles jeb sazarošanās struktūra nepilnā if (condition) statement if (x == 100)  cout << "x is 100"; if (x == 100)  {   cout << "x is ";   cout << x;  }

Sazarošanās pilnā if (condition) statement1 else statement2 if (x == 100) cout << "x is 100"; else cout << "x is not 100"; if (x > 0) cout << "x is positive"; else if (x < 0) cout << "x is negative"; else cout << "x is 0";

Atkārtošanās struktūras jeb cikli I while (expression) statement while (n>0) { cout << n << ", "; --n; }

Programma // custom countdown using while #include <iostream.h> int main () { int n; cout << "Enter the starting number > "; cin >> n; while (n>0) { cout << n << ", "; --n; } cout << "FIRE!"; return 0; }

Cikli II do statement while (condition); do { cout << "Enter number (0 to end): "; cin >> n; cout << "You entered: " << n << "\n"; } while (n != 0);

Programma #include <iostream.h> int main () { unsigned long n; do { cout << "Enter number (0 to end): "; cin >> n; cout << "You entered: " << n << "\n"; } while (n != 0); return 0; }

Cikli III for (initialization; condition; increase) statement; for (int n=10; n>0; n--) { cout << n << ", "; }

Programma // countdown using a for loop #include <iostream.h> int main () { for (int n=10; n>0; n--) { cout << n << ", "; } cout << "FIRE!"; return 0; }

Izvēles struktūra switch (expression) { case constant1: block of instructions 1;     break; case constant2: block of instructions 2; break; . . . default: default block of instructions; }

Izvēles struktūras piemērs I

Izvēles struktūras piemērs II switch (x) { case 1: case 2: case 3: cout << "x is 1, 2 or 3"; break; default: cout << "x is not 1, 2 nor 3"; }