Семь основных элементов программирования

Язык программирования С является развитым языком высокого уровня, который в настоящее время очень популярен.

При работе с любым языком, в том числе и С, необходимо осуществлять следующие действия:

* вводить информацию в программу,

* выделять место для хранения информации,

* задавать инструкции по обработке информации,

* выводить информацию обратно из программы пользователю,

Можно организовать инструкции по обработке таким образом, чтобы:

* некоторые из них выполнялись только тогда, когда выполняется некоторое условие,

* другие повторялись бы несколько раз,

* третьи были бы разбиты на группы, которые могут выполняться в различных местах программы.

В соответствии с этими соображениями необходимо познакомиться в первую очередь с семью основными элементами программирования:

* ввод: чтение значений с клавиатуры, диска или УВВ,

* вывод: запись информации на экран, диск или УВВ,

* типы данных: константы, переменные, которые содержат числа (целые и вещественные), текст (символы и строки), или адреса(переменных),

* операции: присвоение одного значения другому, комбинации значений (+,- ...), сравнение и т.д.,

* условное выполнение: выполнение некоторого набора инструкций, если некоторое условие выполняется, и пропуск их, если условие не выполняется,

* циклы: набор инструкций, которые выполняются либо некоторое число раз, либо пока выполняется некоторое условие,

подпрограммы: отдельно поименованный набор инструкций, которые могут выполняться в любом месте программы с помощью ссылки по имени.

Основная структура следующая:

<команды препроцессора>

<определение типов>

<прототипы функций>очередность необязательна

<функции>

Функции в свою очередь имеют следующую структуру:

<type> FuncName {<параметры с описанием>}

{

<локальные описания>

<операторы >

}

Из всех функций, которые объявляются, только одна должна иметь имя main. Это и есть главный модуль программы. Таким образом, когда программа начинает выполняться, то вызывается функция main, а она может включать вызов других функций. В последующих подразделах будут рассмотрены составляющие структуры программы.

Идентификаторы

Имена, которые даются константам, типам данным, переменным и функциям называются идентификаторами. В С есть несколько правил:

* все идентификаторы должны начинаться с буквы (A...Z,a...z) или с подчеркивания (_),

* остальная часть идентификатора может состоять из букв, подчеркиваний и/или цифр (0...9). Никакие другие символы не разрешены,

* идентификаторы оказываются чувствительными к типам букв (т.е. строчные и прописные буквы образуют разные идентификаторы).Например, indx, Indx, INDX различны и отличаются друг от друга,

* значимыми являются только 32 первых символа идентификатора.

Вывод

Начинать с вывода заставляет то обстоятельство, что программ, которые ничего не выводят, практически нет. Вывод это форма информации, записываемая: на экран (слова, картинки), на запоминающее устройство (гибкий или жесткий диск) или в порт ввода/вывода (последовательный порт, порт принтера).

Функция printf

Основная функция вывода на экран - функция printf. Ее формат следующий:

printf (<строка формата>,<объект>,<объект>,...);

где <строка формата> - это строка, которая начинается и заканчивается двойными кавычками (“”). В этой строке указываются так называемые спецификации формата, а также те сообщения, которые непосредственно выводятся на экран. Пример:

printf(“Сумма = %d \n”,sum);

Здесь sum - значение некоторой суммы, которая должна быть выведена, а строка в кавычках - строка формата. Спецификация формата - %d показывает в каком формате будет выводится значение суммы. Это обозначение спецификации начинается со знака процента (%) и содержит обычно одну букву. Каждый объект в операторе должен иметь одну спецификацию формата. Если спецификация не соответствует типу данных выводимого объекта, Си попробует выполнить нужное преобразование. Ниже приведены некоторые спецификации формата:

%d - выводится некоторое целое число,

%u - целое без знака,

%p - значение указателя,

%f - число с плавающей точкой,

%e - число с плавающей точкой в экспоненциальной форме,

%c - символ,

%s - строка,

%x или %X - целое в шестнадцатеричной форме.

Если нужно задать ширину поля спецификации, то ее помещают между % и буквой: десятичное поле шириной 4 цифры задается как %4d.

Символ \n в рассмотренном примере не является спецификацией формата, а по традиции представляет управляющую последовательность. Это означает:

\n - перевод на другую строку,

\f - перевод формата или очистка экрана,

\t - табуляция,

\b - забой (<---).

6.4.2. Другие функции вывода puts и putchar

Функция puts выводит строку на экран и завершает ее вывод символом новой строки. Пример:

puts(“Hello,boy!”);

Заметим, что в операторе нет необходимости вставлять \n, таккак он сам формирует в конце этот символ.

Наоборот, функция putchar записывает единственный символ и не добавляет \n. Оператор putchar(ch) эквивалентен оператору printf(“%c”,ch), но занимает значительно меньшее место в памяти.

Типы данных. Операции

7.1. Типы данных

При написании программы приходится работать с некоторым видом информации, большинство которой попадает в один из 4-х основных типов:

· целые - числа, которые используются для счета (1, 2, 5, 21, -437),

· числа с плавающей точкой могут содержать дробные разряды и экспоненту (5.4567*10 ^65). Иногда их называют действительными (вещественными),

· текст, состоящий из символов (ф,Z,!,3) и строк (“Это строка”),

· указатели не хранят информацию; вместо этого каждый из них содержит адрес памяти ПЭВМ, в которой хранится информация.

Числа с плавающей точкой

Число с плавающей точкой могут быть представлены в различных формах, однако как правило используют экспоненциальную форму: 1.385Е+28, где 1.385 - мантисса числа, символ “Е” означает, что используется экспоненциальная форма, знак после “Е” относится к знаку степени, а число после знака - степень десяти. Этот формат обозначается в Си как “float”. Его размер в битах - 32, диапазон чисел : 3.4Е-38...3.4 Е+38.

Второй формат с плавающей точкой - “double”. Он занимает 64 бита и его диапазон: 1.7Е-308...1.7Е+308.

Три типа целых чисел

Основной тип целого числа - int (2 байта, диапазон-32768...+32767). Кроме того Си поддерживает еще два формата - short int и long int (обычно сокращаемые до short и long). Они имеют соответственно 2 и 4 байта и диапазон чисел -32768...+32767 и 2147483648...+2147483647.

Беззнаковые числа

Си позволяет объявлять некоторые типы (char, int, short, long) беззнаковыми (unsigned). Эти числа имеют только неотрицательные или нулевые значения. Поэтому они могут иметь большие значения, чем знаковые. Соответственно беззнаковые int, сhar, long и short имеют диапазоны 0...65565; 0...255; 0...4294967295; 0...65565.

Символьный тип

При необходимости обработки символов (текст, таблицы и т.д.) вводится символьный тип данных. Он называется char и занимает 1 байт при диапазоне 0...255. Этот тип предполагает, что каждый символ (буква, цифра, знак) имеет в соответствии с таблицей символов определенный код. Он и является содержимым данной ячейки памяти.

Определение строки

Си не поддерживает отдельный строковый тип данных, но он все же предусматривает два подхода к определению строк. Один состоит в использовании символьного массива, другой заключается в использовании указателя на символ.