1. Введение

Программирование нуждается в новых универсальных алгоритмических моделях, а аппаратные средства реализуют алгоритмы не только в другой форме, но и на базе другой алгоритмической модели - автоматной. Заимствование технологии из сферы разработки аппаратных средств ключевая идея автоматного программирования. Одна-ко синтез цифровых устройств отличается от программирования. Но, заимствуя модель, с одной стороны, ее не желательно существенно изменять, а, с другой стороны, нельзя не учитывать уже существующую теорию и практику программирования.

Далее мы рассмотрим SWITCH-технологию проектирования автоматных про-грамм, в которой с подобными процессами сталкиваешься сплошь и рядом. С одной стороны, она так изменила модель конечного автомата, что фактически вывела ее за рамки теории автоматов. А, с другой стороны, вводит в программирование понятия, которые с трудом воспринимаются программистами, а, порой, просто являются лишними, т.к. существуют более привычные аналоги из теории программ и практики программирования.

За основу обсуждения проблем автоматного программирования возьмем недавнюю лекцию Шалыто А.А. и его «программные» статьи к определению парадигмы автоматного программирования .

C++ (читается си-плюс-плюс) - компилируемый, статически типизированный язык программирования общего назначения, на котором можно создавать программы любого уровня сложности.
Более 20 лет этот язык находится в тройке самых популярных и востребованных языков программирования. (В этом можно убедиться, посетив сайт TIOBE).
Язык возник в начале 1980-х годов, когда сотрудник фирмы Bell Labs Бьёрн Страуструп придумал ряд усовершенствований к языку C под собственные нужды.

Bjarne Stroustrup – создатель языка C++

Страуструп решил дополнить язык C возможностями, имеющимися в языке Симула . Язык C, будучи базовым языком системы UNIX, на которой работали компьютеры Bell, является быстрым, многофункциональным и переносимым. Страуструп добавил к нему возможность работы с классами и объектами. В результате практические задачи моделирования оказались доступными для решения как с точки зрения времени разработки (благодаря использованию Симула-подобных классов), так и с точки зрения времени вычислений (благодаря быстродействию C).
Вот как об этом говорит сам разработчик языка:



В 1998 году был опубликован первый стандарт языка, известный как C++98, разработанный комитетом по стандартизации. C++ продолжает развиваться, чтобы отвечать современным требованиям. Одна из групп, разрабатывающих язык C++ и направляющих комитету по стандартизации C++ предложения по его улучшению - это Boost , которая занимается, в том числе, совершенствованием возможностей языка путём добавления в него особенностей метапрограммирования. Последний стандарт вышел в 2017 году и носит наименование С++17 . Следующий стандарт не заставит себя долго ждать и появится, как ожидают, в 2020 году.
Никто не обладает правами на язык C++, он является свободным. В марте 2016 года в России была создана рабочая группа РГ21 С++. Группа была организована для сбора предложений к стандарту C++, отправки их в комитет и защиты на общих собраниях Международной организации по стандартизации.
С++ – это мультипарадигмальный язык (от слова парадигма – стиль написания компьютерных программ), включающий широкий спектр различных стилей и технологий программирования. Часто его причисляют к объектно-ориентированным языкам, но, строго говоря, это не так. В процессе работы разработчик получает абсолютную свободу в выборе инструментов для того, чтобы задача, решаемая с помощью того или иного подхода, была решена максимально эффективно. Иными словами, С++ не понуждает программиста придерживаться только одного стиля разработки программы (например, объектно-ориентированного).
C++ имеет богатую стандартную библиотеку, которая включает в себя распространённые контейнеры и алгоритмы, ввод-вывод, регулярные выражения, поддержку многопоточности и другие возможности. C++ повлиял на многие языки программирования, в их числе: Java, C#, D. Посукольку C++ принадлежит семейству языков основанных на синтаксисе языка Си, то можно легко освоить и другие языки программирования этого семейства: JavaScript, PHP, Perl, Objective-C и мн. др., в том числе, и сам родительский язык – Си. ()
За время своего существования за языком С++ закрепились устойчивые мифы, которые легко опровергаются (см. здесь: Часть1 и Часть2)

История языка и выхода стандартов

1983

Создатель языка – Бьёрн Страуструп , сотрудник Bell Labs, представил раннюю версию языка C++ (“Си с классами”)

1985

Первый коммерческий выпуск C++, язык приобретает современное название

1986

Выпуск первого издания The C++ Programming Language - книги, посвящённой C++, которую написал Бьёрн Страуструп

1998

Ратифицирован международный стандарт языка C++: ISO/IEC 14882:1998 «Standard for the C++ Programming Language»

2003

2005

Выпущен отчёт Library Technical Report 1 (TR1). Не являясь официально частью стандарта, отчёт описывал расширения стандартной библиотеки, которые должны быть включены в следующую версию языка C++

2011

Выход нового стандарта – C++11 или ISO/IEC 14882:2011; новый стандарт включил дополнения в ядре языка и расширение стандартной библиотеки, в том числе большую часть TR1

2014

Выход стандарта C++14 («International Standard ISO/IEC 14882:2014(E) Programming Language C++»); C++14 можно рассматривать как небольшое расширение над C++11, содержащее в основном исправления ошибок и небольшие улучшения

2017

Выход нового стандарта – C++1z (C++17). Этот стандарт внес много изменений и дополнений. Например, в состав STD вошли библиотеки стандарта C11, файловой системы, основанная на boost::filesystem, большая часть экспериментальной библиотеки TS I.

2020

C++20 - неофициальное название стандарта ISO/IEC языка программирования C++, который ожидается после после C++17. Черновик стандарта N4800 .

Философия С++

В книге «Дизайн и эволюция C++» (2007) Бьёрн Страуструп описывает принципы, которых он придерживался при проектировании C++ (приводятся в сокращении):

• Получить универсальный язык со статическими типами данных, эффективностью и переносимостью языка C.
• Непосредственно и всесторонне поддерживать множество стилей программирования.
• Дать программисту свободу выбора, даже если это даст ему возможность выбирать неправильно.
• Максимально сохранить совместимость с C, тем самым делая возможным лёгкий переход от программирования на C.
• Избежать разночтений между C и C++: любая конструкция, допустимая в обоих языках, должна в каждом из них обозначать одно и то же и приводить к одному и тому же поведению программы.
• Избегать особенностей, которые зависят от платформы или не являются универсальными.
• «Не платить за то, что не используется» - никакое языковое средство не должно приводить к снижению производительности программ, не использующих его.
• Не требовать слишком усложнённой среды программирования.

C и C++

Синтаксис C++ унаследован от языка C. Хотя, формально, одним из принципов C++ остаётся сохранение совместимости с языком C, фактически группы по стандартизации этих языков не взаимодействуют, а вносимые ими изменения не только не коррелируют, но и нередко принципиально противоречат друг другу идеологически. Так, элементы, которые новые стандарты C добавляют в ядро, в стандарте C++ являются элементами стандартной библиотеки и в ядре вообще отсутствуют, например, динамические массивы, массивы с фиксированными границами, средства параллельной обработки. Как считает Страуструп, объединение разработки этих двух языков принесло бы большую пользу, но оно вряд ли возможно по политическим соображениям. Так что практическая совместимость между C и C++ постепенно будет утрачиваться.
В данном примере, в зависимости от используемого компилятора, будет выведено либо “C++”, либо “C”:

Программа 9.1

#include int main() { printf("%s\n", (sizeof("a") == sizeof(char)) ? "C++" : "C"); return 0; }

Связано это с тем, что символьные константы в C имеют тип int , а в C++ - тип char , но размеры этих типов различаются.

Модели жизненного цикла приложения

Жизненный цикл программного обеспечения - это период времени, который начинается с момента принятия решения о необходимости создания программного продукта и заканчивается в момент его полного изъятия из эксплуатации. Этот цикл - процесс построения и развития программного обеспечения (ПО). Существует несколько моделей жизненного цикла.
Каскадная модель жизненного цикла (англ. waterfall model) была предложена в 1970 г. Уинстоном Ройсом. Она предусматривает последовательное выполнение всех этапов проекта в строго фиксированном порядке. Переход на следующий этап означает полное завершение работ на предыдущем этапе. Требования, определенные на стадии формирования требований, строго документируются в виде технического задания и фиксируются на все время разработки проекта. Каждая стадия завершается выпуском полного комплекта документации, достаточной для того, чтобы разработка могла быть продолжена другой командой разработчиков.
Этапы проекта в соответствии с каскадной моделью:

1. Формирование требований;
2. Проектирование;
3. Реализация;
4. Тестирование;
5. Внедрение;
6. Эксплуатация и сопровождение.

В каскадной модели переход от одной фазы проекта к другой предполагает полную корректность результата предыдущей фазы. В больших проектах этого добиться практически невозможно. Поэтому такая модель пригодна только для разработки небольшого проекта. (Сам У. Ройс не придерживался данной модели и использовал модель итерационную).
Итерационная модель
Альтернативой каскадной модели является модель итеративной и инкрементальной разработки (англ. iterative and incremental development, IID), получившей от Т. Гилба в 70-е гг. название эволюционной модели. Модель IID предполагает разбиение жизненного цикла проекта на последовательность итераций, каждая из которых напоминает «мини-проект», включая все процессы разработки в применении к созданию меньших фрагментов функциональности, по сравнению с проектом в целом. Цель каждой итерации - получение работающей версии программной системы, включающей функциональность, определённую интегрированным содержанием всех предыдущих и текущей итерации. Результат финальной итерации содержит всю требуемую функциональность продукта. Таким образом, с завершением каждой итерации продукт получает приращение - инкремент - к его возможностям, которые, следовательно, развиваются эволюционно.


Различные варианты итерационного подхода реализованы в большинстве современных методологий разработки:

Процесс разработки - Rational Unified Process (RUP)

Rational Unified Process (RUP) (рациональный унифицированный процесс) - методология разработки программного обеспечения, которая поддерживается компанией Rational Software (IBM). В методологии даются рекомендации по всем этапам разработки: от моделирования бизнеса до тестирования и сдачи в эксплуатацию готовой программы. В качестве языка моделирования используется язык Unified Modelling Language (UML).
Полный жизненный цикл разработки продукта состоит из четырех фаз, каждая из которых включает в себя одну или несколько итераций.

• Начальная стадия (Inception)

Определение масштабов проекта и объема необходимых ресурсов. Определяются основные требования, ограничения и ключевая функциональность продукта. Оцениваются риски. Планирование действий. При завершении начальной фазы оценивается достижение этапа жизненного цикла цели (англ. Lifecycle Objective Milestone), которое предполагает соглашение заинтересованных сторон о продолжении проекта.

• Уточнение (Elaboration)

Документирование требований. Проектирование, реализация и тестирование исполняемой архитектуры. Уточнение сроков и стоимости. Снижение основных рисков. Успешное выполнение фазы разработки означает достижение этапа жизненного цикла архитектуры (англ. Lifecycle Architecture Milestone).

• Построение (Construction)

В фазе «Построение» происходит реализация большей части функциональности продукта: дизайн приложения завершен, исходный код написан. Фаза Построение завершается первым внешним релизом системы и вехой начальной функциональной готовности (Initial Operational Capability).

• Внедрение (Transition)

В фазе «Внедрение» создается финальная версия продукта и передается от разработчика к заказчику. Это включает в себя программу бета-тестирования, обучение пользователей, а также определение качества продукта. В случае, если качество не соответствует ожиданиям пользователей или критериям, установленным в фазе Начало, фаза Внедрение повторяется снова. Выполнение всех целей означает достижение вехи готового продукта (Product Release) и завершение полного цикла разработки.

«Информационная технология. Системная и программная инженерия. Процессы жизненного цикла программных средств» . Этот стандарт принят Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии РФ и аналогичен международному стандарту ISO/IEC 12207:2008. Данный стандарт, устанавливает общую структуру процессов жизненного цикла программных средств, на которую можно ориентироваться в программной индустрии. Стандарт не предлагает конкретную модель жизненного цикла. Его положения являются общими для любых моделей жизненного цикла, методов и технологий создания ПО. Он описывает структуру процессов жизненного цикла, не конкретизируя, как реализовать или выполнить действия и задачи, включенные в эти процессы.

Презентация к уроку

Темы сообщений

• Фонд свободного программного обеспечения (FSF)
• Свободные лицензии ПО
• FreeSoftware и Open Source
• История развития языков программирования
• История возникновения языка C. C и C++
• История
• Критика C++
• История UNIX
• Спиральная модель жизненного цикла ПО
• UML (англ. Unified Modeling Language - унифицированный язык моделирования)
• Microsoft Solutions Framework
• IDE для программирования на C/C++ в Windows
• Компиляторы С/C++
• Создание консольного приложения в Windows

Вопросы

1. Почему каскадная модель разработки ПО не применяется в больших проектах?
2. В чем заключается различие между каскадной и итерационной моделями разработки?
3. Перечислите стадии разработки ПО в методологии Rational Unified Process (RUP)

Изучение основ и тонкостей языка программирования C++. Учебник с практическими заданиями и тестами. Хотите научиться программировать? Тогда Вы по адресу - здесь бесплатное обучение программированию. Неважно, имеете ли Вы опыт или нет, эти уроки по программированию помогут Вам начать создавать, компилировать и отлаживать программы на языке C++ в разных средах разработки: Visual Studio, Code::Blocks, Xcode или Eclipse.

Множество примеров и подробных разъяснений. Отлично подойдут как для новичков (чайников), так и для более продвинутых. Объясняется всё с нуля и до самых деталей. Эти уроки (200+) дадут Вам хорошую базу/фундамент в понимании программирования не только на С++, но и в других языках программирования. И это абсолютно бесплатно!

Также рассматривается пошаговое создание игры на С++, графическая библиотека SFML и больше 50 задания для проверки своих навыков и знаний в C++. Дополнительным бонусом является .

За репост +20 к карме и моя благодарность!

Глава №0. Введение. Начало работы

Глава №1. Основы C++

Глава №2. Переменные и основные типы данных в C++

Глава №3. Операторы в C++

Глава №4. Область видимости и другие типы переменных в C++

Глава №5. Порядок выполнения кода в программе. Циклы, ветвления в C++

Стандартная библиотека C/C++ включает ряд функций для чтения и записи на консоли (клавиатура и монитор). Эти функции читают и пишут данные как простой поток символов.

Понятие потока (stream), использованное в программировании, тесно связано с обычным, бытовым пониманием этого слова. Поток ввода можно сравнить с трубой, по которой вода (информация) поступает в бассейн (память компьютера), поток вывода - с трубой, по которой вода выходит из бассейна. Важной особенностью этой трубы является то, что в каждый момент времени данные могут двигаться только в одном направлении. Даже если одна и та же труба используется для ввода и вывода, это не может происходить одновременно: для переключения направления потока его нужно остановить, выполнить некие действия и лишь затем направить поток в обратном направлении. Другой особенностью потока является то, что он почти никогда не иссякает. Иногда он высыхает, но этот период не может быть долгим, если система функционирует нормально.

Функция стандартного вывода printf()

Функция printf() является функцией стандартного вывода. С помощью этой функции можно вывести на экран монитора строку символов, число, значение переменной...

Функция printf() имеет прототип в файле stdio.h
int printf(char *управляющая строка, ...);

В случае успеха функция printf() возвращает число выведенных символов.

Управляющая строка содержит два типа информации: символы, которые непосредственно выводятся на экран, и спецификаторы формата, определяющие, как выводить аргументы.

Функция printf() это функция форматированного вывода. Это означает, что в параметрах функции необходимо указать формат данных, которые будут выводиться. Формат данных указывается спецификаторами формата. Спецификатор формата начинается с символа % за которым следует код формата.

Спецификаторы формата:

%с	символ
%d	целое десятичное число
%i	целое десятичное число
%e	десятичное число в виде x.xx e+xx
%E	десятичное число в виде x.xx E+xx
%f
%F	десятичное число с плавающей запятой xx.xxxx
%g	%f или %e, что короче
%G	%F или %E, что короче
%o	восьмеричное число
%s	строка символов
%u	беззнаковое десятичное число
%x	шестнадцатеричное число
%X	шестнадцатеричное число
%%	символ %
%p	указатель
%n	указатель

Кроме того, к командам формата могут быть применены модификаторы l и h.

%ld	печать long int
%hu	печать short unsigned
%Lf	печать long double

В спецификаторе формата, после символа % может быть указана точность (число цифр после запятой). Точность задаётся следующим образом: %.n<код формата>. Где n - число цифр после запятой, а <код формата> - один из кодов приведённых выше.

Например, если у нас есть переменная x=10.3563 типа float и мы хотим вывести её значение с точностью до 3-х цифр после запятой, то мы должны написать:

printf("Переменная x = %.3f",x);

Результат:
Переменная x = 10.356

Вы также можете указать минимальную ширину поля отводимого для печати. Если строка или число больше указанной ширины поля, то строка или число печатается полностью.

Например, если вы напишите:

printf("%5d",20);

то результат будет следующим:
20

Обратите внимание на то, что число 20 напечаталось не с самого начала строки. Если вы хотите чтобы неиспользованные места поля заполнялись нулями, то нужно поставить перед шириной поля символ 0.

Например:

printf("%05d",20);

Результат:
00020

Кроме спецификаторов формата данных в управляющей строке могут находиться управляющие символы:

\b	BS, забой
\f	Новая страница, перевод страницы
\n	Новая строка, перевод строки
\r	Возврат каретки
\t	Горизонтальная табуляция
\v	Вертикальная табуляция
\"	Двойная кавычка
\"	Апостроф
\\	Обратная косая черта
\0	Нулевой символ, нулевой байт
\a	Сигнал
\N	Восьмеричная константа
\xN	Шестнадцатеричная константа
\?	Знак вопроса

Чаще всего вы будете использовать символ \n. С помощью этого управляющего символа вы сможете переходить на новую строку. Посмотрите примеры программ и вы всё поймёте.

Примеры программ.

/* Пример 1 */
#include

void main(void)
{
int a,b,c; // Объявление переменных a,b,c
a=5;
b=6;
c=9;
printf("a=%d, b=%d, c=%d",a,b,c);
}

Результат работы программы:
a=5, b=6, c=9

/* Пример 2 */
#include

void main(void)
{
float x,y,z;

X=10.5;
y=130.67;
z=54;

Printf("Координаты объекта: x:%.2f, y:%.2f, z:%.2f", x, y, z);
}

Результат работы программы:
Координаты объекта: x:10.50, y:130.67, z:54.00

/* Пример 3 */
#include

void main()
{
int x;

X=5;
printf("x=%d", x*2);
}

Результат работы программы:
x=10

/* Пример 4 */
#include

void main(void)
{
printf("\"Текст в кавычках\"");
printf("\nСодержание кислорода: 100%%");
}

Результат работы программы:
"Текст в кавычках"
Содержание кислорода: 100%

/* Пример 5 */
#include

void main(void)
{
int a;

A=11; // 11 в десятичной равно b в шестнадцатеричной
printf("a-dec=%d, a-hex=%X",a,a);
}

Результат работы программы:
a-dec=11, a-hex=b

/* Пример 6 */
#include

void main(void)
{
char ch1,ch2,ch3;

Ch1="A";
ch2="B";
ch3="C";

Printf("%c%c%c",ch1,ch2,ch3);
}

Результат работы программы:
ABC

/* Пример 7 */
#include

void main(void)
{
char *str="Моя строка.";

Printf("Это %s",str);
}

Результат работы программы:
Это Моя строка.

/* Пример 8 */
#include

void main(void)
{
printf("Здравствуйте!\n"); // После печати будет переход на новую строку - \n
printf("Меня зовут Павел."); // Это будет напечатано на новой строке
}

Результат работы программы:
Здравствуйте!
Меня зовут Павел.

Функция стандартного ввода scanf()

Функция scanf() - функция форматированного ввода. С её помощью вы можете вводить данные со стандартного устройства ввода (клавиатуры). Вводимыми данными могут быть целые числа, числа с плавающей запятой, символы, строки и указатели.

Функция scanf() имеет следующий прототип в файле stdio.h:
int scanf(char *управляющая строка);

Функция возвращает число переменных которым было присвоено значение.

Управляющая строка содержит три вида символов: спецификаторы формата, пробелы и другие символы. Спецификаторы формата начинаются с символа %.

Спецификаторы формата:

При вводе строки с помощью функции scanf() (спецификатор формата %s), строка вводиться до первого пробела!! т.е. если вы вводите строку "Привет мир!" с использованием функции scanf()

scanf("%s",str);

то после ввода результирующая строка, которая будет храниться в массиве str будет состоять из одного слова "Привет". ФУНКЦИЯ ВВОДИТ СТРОКУ ДО ПЕРВОГО ПРОБЕЛА! Если вы хотите вводить строки с пробелами, то используйте функцию

char *gets(char *buf);

С помощью функции gets() вы сможете вводить полноценные строки. Функция gets() читает символы с клавиатуры до появления символа новой строки (\n). Сам символ новой строки появляется, когда вы нажимаете клавишу enter. Функция возвращает указатель на buf. buf - буфер (память) для вводимой строки.

Хотя gets() не входит в тему этой статьи, но всё же давайте напишем пример программы, которая позволяет ввести целую строку с клавиатуры и вывести её на экран.

#include

void main(void)
{
char buffer; // массив (буфер) для вводимой строки

Gets(buffer); // вводим строку и нажимаем enter
printf("%s",buffer); // вывод введённой строки на экран
}

Ещё одно важное замечание! Для ввода данных с помощью функции scanf(), ей в качестве параметров нужно передавать адреса переменных, а не сами переменные. Чтобы получить адрес переменной, нужно поставить перед именем переменной знак &(амперсанд). Знак & означает взятие адреса.

Что значит адрес? Попробую объяснить. В программе у нас есть переменная. Переменная хранит своё значение в памяти компьютера. Так вот адрес, который мы получаем с помощью & это адрес в памяти компьютера где храниться значение переменной.

Давайте рассмотрим пример программы, который показывает нам как использовать &

#include

void main(void)
{
int x;

Printf("Введите переменную x:");
scanf("%d",&x);
printf("Переменная x=%d",x);
}

Теперь давайте вернёмся к управляющей строке функции scanf(). Ещё раз:

int scanf(char *управляющая строка);

Символ пробела в управляющей строке дает команду пропустить один или более пробелов в потоке ввода. Кроме пробела может восприниматься символ табуляции или новой строки. Ненулевой символ указывает на чтение и отбрасывание этого символа.

Разделителями между двумя вводимыми числами являются символы пробела, табуляции или новой строки. Знак * после % и перед кодом формата (спецификатором формата) дает команду прочитать данные указанного типа, но не присваивать это значение.

Например:

scanf("%d%*c%d",&i,&j);

при вводе 50+20 присвоит переменной i значение 50, переменной j - значение 20, а символ + будет прочитан и проигнорирован.

В команде формата может быть указана наибольшая ширина поля, которая подлежит считыванию.

Например:

scanf("%5s",str);

указывает необходимость прочитать из потока ввода первые 5 символов. При вводе 1234567890ABC массив str будет содержать только 12345, остальные символы будут проигнорированы. Разделители: пробел, символ табуляции и символ новой строки - при вводе символа воспринимаются, как и все другие символы.

Если в управляющей строке встречаются какие-либо другие символы, то они предназначаются для того, чтобы определить и пропустить соответствующий символ. Поток символов 10plus20 оператором

scanf("%dplus%d",&x,&y);

присвоит переменной x значение 10, переменной y - значение 20, а символы plus пропустит, так как они встретились в управляющей строке.

Одной из мощных особенностей функции scanf() является возможность задания множества поиска (scanset). Множество поиска определяет набор символов, с которыми будут сравниваться читаемые функцией scanf() символы. Функция scanf() читает символы до тех пор, пока они встречаются в множестве поиска. Как только символ, который введен, не встретился в множестве поиска, функция scanf() переходит к следующему спецификатору формата. Множество поиска определяется списком символов, заключённых в квадратные скобки. Перед открывающей скобкой ставиться знак %. Давайте рассмотрим это на примере.

#include

void main(void)
{
char str1, str2;
scanf("%%s", str1, str2);
printf("\n%s\n%s",str1,str2);
}
Введём набор символов:
12345abcdefg456

На экране программа выдаст:
12345
abcdefg456

При задании множества поиска можно также использовать символ "дефис" для задания промежутков, а также максимальную ширину поля ввода.

scanf("%10", str1);

Можно также определить символы, которые не входят в множество поиска. Перед первым из этих символов ставиться знак ^. Множество символов различает строчные и прописные буквы.

Напомню, что при использовании функции scanf(), ей в качестве параметров нужно передавать адреса переменных. Выше был написан код:

char str; // массив на 80 символов
scanf("%s",str);

Обратите внимание на то, что перед str не стоит символ &. Это сделано потому, что str является массивом, а имя массива - str является указателем на первый элемент массива. Поэтому знак & не ставиться. Мы уже передаем функции scanf() адрес. Ну проще говоря str это адрес в памяти компьютера где будет храниться значение первого элемента массива.

Примеры программ.

Пример 1.
Эта программа выводит на экран запрос "Сколько вам лет?:" и ждёт ввода данных. Если, например, ввести число 20, то программа выведет строку "Вам 20 лет.". При вызове функции scanf(), перед переменной age мы поставили знак &, так как функции scanf() нужны адреса переменных. Функция scanf() запишет введённое значение по указанному адресу. В нашем случае введённое значение 20 будет записано по адресу переменной age.

/* Пример 1 */

#include

void main(void)
{
int age;

Printf("\nСколько вам лет?:");
scanf("%d",&age);
printf("Вам %d лет.", age);
}

Пример 2.
Программа калькулятор. Этот калькулятор может только складывать числа. При вводе 100+34 программа выдаст результат: 100+34=134.

/* Пример 2 */

#include

void main(void)
{
int x, y;

Printf("\nКалькулятор:");
scanf("%d+%d", &x, &y);
printf("\n%d+%d=%d", x, y, x+y);
}

Пример 3.
Этот пример показывает как установить ширину поля считывания. В нашем примере ширина поля равна пяти символам. Если вы введёте строку с большим количеством символов, то все символы после 5-го будут отброшены. Обратите внимание на вызов функции scanf(). Знак & не стоит перед именем массива name так как имя массива name является адресом первого элемента массива.

/* Пример 3 */

#include

void main(void)
{
char name;

Printf("\nВведите ваш логин (не более 5 символов):");
scanf("%5s", name);
printf("\nВы ввели %s", name);
}

Пример 4.
Последний пример в этой статье показывает как можно использовать множество поиска. После запуска программы введите число от 2 до 5.

/* Пример 4 */

#include

void main(void)
{
char bal;

Printf("Ваша оценка 2,3,4,5:");
scanf("%", &bal);
printf("\nОценка %c", bal);
}

Компьютеры — это, наверное, самые универсальные инструменты, которые человечество имеет в распоряжении. Они способны выполнять невероятные вычисления, они позволяют хранить огромное количество информации, совершенно в разных точках планеты, и при этом легко ею обмениваться, независимо от местонахождения. Компьютеры упрощают многие повседневные задачи, и они позволяют автоматизировать многие рутинные процессы, которые было бы очень утомительно и скучно выполнять человеку. Столько всего могут выполнять компьютеры, но, тем не менее, компьютеры не обладают интеллектом, в отличие от человека. Чтобы автоматизировать даже самый простой процесс, необходимо компьютеру сказать чётко и недвусмысленно, что именно он должен делать. К сожалению наш язык и язык компьютера совершенно не похожи. Таким образом, между машиной и человеком есть серьёзный языковой барьер, который необходимо как-то преодолеть, иначе компьютер нас не поймёт. И пока компьютеры нас не понимают, они самостоятельно ничего делать не будут. Как средство общения между человеком и компьютером, придумано огромное количество языков программирования. С помощью языков программирования, мы создаём программы и компьютер уже непосредственно работает с программами. Сами же программы представляют собой наборы инструкций, которые компьютер может понимать и выполнять.

Типы программ

Для того, чтобы эффективно общаться с компьютером, а именно этого мы и хотим, существует широкий спектр языков программирования.

В зависимости от типа проекта, существует множество факторов, которые необходимо учитывать при выборе языка программирования. Вот список наиболее примечательных факторов:

Компиляция, интерпретация и JIT-компиляция

Процесс компиляции переводит код написанный на языке программирования в родной язык целевой машины. Программа, выполняющая этот процесс называется компилятор. Компиляция может заставить код работать достаточно быстро, особенно если компилятор является эффективным при оптимизации. Но дело в том, что полученный код не может работать на различных операционных системах, а также процесс компиляции занимает некоторое время, и чем больше кода — тем дольше процесс компиляции. Стоит отметить, что при внесении каких-то изменений в код программы, необходимо её откомпилировать и только потом запускать.

Интерпретируемые языки программирования читаются программой под названием интерпретатор и выполняются этой же программой. Интерпретируемые языки программирования могут работать на различных ОС, как и интерпретатор и, даже, не имеют длительного времени компиляции. Но программы написанные с помощью интерпретируемых языков, как правило, работают гораздо медленнее, чем эквивалентные, скомпилированные программы.

И наконец,так называемая, компиляция на лету (или JIT-компиляция). Такие языки быстро компилируются, в момент запуска программы. Программы, написанные на JIT-языках, как правило, не оптимизируются, тем самым ускоряется процесс компиляции и восстанавливается баланс между производительностью и кросплатформенностью.

Высокий или низкий уровни программирования

Низкоуровневые языки, в основном, работают непосредственно с оборудованием, и, следовательно, больше всего подходят для написания драйверов устройств. Драйвера — это программы которые управляют оборудованием и имеют непосредственный доступ к нему. Однако, программу, написанную на языке низкого уровня, как правило, трудно портировать на другие платформы. И поэтому для каждой ОС одно и тоже устройство поставляется с различными драйверами. Низкоуровневые языки программирования почти всегда компилируются.

В языках высокого уровня все внимание уделяется концепции языка. То есть такой язык программирования должен быть легок в понимании, например, представление данных в качестве массивов, строк, объектов и т. д. Язык высокого уровня обычно легче понять, чем язык низкого уровня. И, как правило, разработать программу на языке высокого уровня намного проще и быстрее, чем на языке низкого уровня. Как видите, разные уровни программирования предназначены для совершенно разных задач, и не стоит сравнивать функциональность разноуровневых языков, это бессмысленно.

Системы типов данных языков программирования

Для каждого языка программирования существует спецификация, которая определяет различные правила, которым должны следовать языки программирования. В некоторых языках нет типов данных, поэтому это к ним не относится. Однако, большинство языков (в том числе и C++) имеют типы данных, поэтому, эта информация будет вам полезна.

Сильная или слабая система типов данных

Слабая система ввода не ставит никаких ограничений, за этим должен следить программист. Говоря «слабая система данных» я подразумеваю, что язык с такой системой данных строго не регламентирует доступные приведения типов данных. Например, если в функцию умножения вместо числа передать строку или символ, нестроготипизированные языки программирования выполнят такой код, хотя и результат умножения теряет всякий смысл, так как строку на число умножать нельзя. Мало того, результат выполнения этого бессмысленного умножения будет непредсказуем. Если же язык программирования строго-типизированный, то на этапе компиляции, транслятор сообщит об ошибке и прекратит процесс построения проекта. Например,

// пример программы на С++ #include using namespace std; int main(){ char string = "example"; int number = 5; cout << string * number << endl; // умножаем строку на число }

В результате, компилятор сообщит об ошибке:

ошибка: invalid operands of types ‘char ’ and ‘int’ to binary ‘operator*’

То же самое попытаемся сделать в нестрого-типизированном языке программирования — php. Обратите внимание на то, что даже при объявлении переменных тип данных указывать не надо.

Результат выполнения этого кода будет равен нулю. Ошибки никакой не произойдет, хотя казалось бы, умножить строку на число нельзя. Но в языке php все можно. Компилятор языка php не сообщит об ошибке, скрипт сработает и даже выдаст результат, и, если у нас программа состоит из 1000 строк кода, то нам сложно будет найти эту ошибку. Это яркий пример языка программирования со «слабой системой типов данных», то есть, недопущение таких абсурдных операций возлагается полностью на плечи программиста.

Определённый или неопределённый тип данных

Это касается как компилируемых так и интерпретируемых языков. Многие языки требуют явного определения типа переменных, поэтому нет неопределённости, компилятор и интерпретатор чётко знают, что им делать. Некоторые языки программирования, не требуют явного определения типа переменных. Тип данных определяется автоматически, по содержимому переменной.

Статический или динамический тип данных

Если язык статически типизированный, то компилятор/интерпретатор делает проверку типа один раз перед процессом компиляции/интерпретации. Если тип данных динамический, то типы данных проверяются во время выполнения.

Безопасная или небезопасная система типов данных

Возможны ситуации, которые могут привести к непредсказуемому результату или ошибке. Безопасный язык будет вводить по возможности больше ограничений для того, чтобы такие ситуации не возникали. В то время как небезопасный язык всю ответственность возлагает на программиста.

Эти факторы могут характеризовать как один так и несколько языков программирования.

Поддерживаемые парадигмы в программировании

Парадигмы программирования представляют собой методологии или способы программирования, которые поддерживает язык программирования. Вот список основных парадигм:

Декларативная парадигма

Декларативный язык программирования будет уделять больше внимания цели, а не средствам достижения этой цели. Достаточно указать, чего необходимо достичь, какими средствами при этом пользоваться указывать не надо. Такая парадигма не допускает появления нежелательных побочных эффектов, которые могут возникнуть при написании собственного кода.

Функциональная парадигма

Функциональное программирование является подмножеством декларативного программирования, которое пытается решить проблемы с точки зрения математических уравнений и функций. Функциональное программирование рассматривает переменные и объекты как данные, которые не являются общими, в отличие от императивных языков.

Обобщённая парадигма

Обобщенное программирование сосредотачивается на написании алгоритмов в терминах типов данных, которые будут определены. То есть один и тот же алгоритм может работать с различными типами данных. Такой подход может быть очень мощным инструментом, но только в том случае, если хорошо реализован.

Императивная парадигма

Императивные языки позволяют программистам, дать компьютеру упорядоченный список инструкций, которые необходимы для выполнения задачи. Императивные языки программирования противопоставляются декларативным языкам программирования.

Структурная парадигма

Структурные языки программирования направлены на предоставление той или иной формы кода — иерархической структуры. Когда четко просматривается структура кода, то интуитивно становится понятен порядок, в котором выполняются операторы. Такие языки обычно осуждают «прыжки» из одной части кода в другую, например, всем нам известный, оператор goto который определён в языках C и C++.

Процедурная парадигма

Процедурный язык программирования относится к структурным языкам программирования, который поддерживает концепцию процедуры или подпрограммы.

Объектно-ориентированная парадигма

Объектно-ориентированное программирование (иногда сокращенно ООП) является подмножеством структурного программирования, который выражает программы в терминах «объектов». Такая парадигма позволяет коду быть повторно использованным, причём такой подход достаточно прост для понимания.

Стандартизация

Разве языки имеют официальный стандарт? Стандартизация — это очень важно для обеспечения бесконфликтного понимания программы, различными компиляторами/интерпретаторами. Некоторые языки стандартизованы Американским Национальным Институтом Стандартов (ANSI), другие — стандартизированы Международной Организацией по Стандартизации (ISO). Все языки программирования должны быть стандартизированы, иначе не удастся договариваться о том, что правильно, а что не правильно в синтаксисе.

Охарактеризуем язык программирования С++

Теперь, когда мы рассмотрели основные характеристики языков программирования, определим каким факторам удовлетворяет язык программирования C++.

С++ является ISO-стандартизированным языком программирования.

В течение некоторого времени, C++ не имел официального стандарта, однако с 1998 года, C++ был стандартизирован комитетом ISO.

С++ компилируемый язык.

C++ компилируется непосредственно в машинный код, что позволяет ему быть одним из самых быстрых в мире языков.

С++ является строго типизированным языком.

C++ подразумевает, что программист знает, что делает, и позволяет невероятное количество возможностей, ограниченных только лишь фантазией.

С++ поддерживает статические и динамические типы данных.

Таким образом, проверка типов данных может выполняться во время компиляции или во время выполнения. И это ещё раз доказывает гибкость С++.

С++ поддерживает множество парадигм.

C++ поддерживает процедурную, обобщённую, и объектно-ориентированную парадигмы программирования, и многие другие парадигмы.

С++ является портативным языком программирования.

В качестве одного из наиболее часто используемых языков в мире, и как открытый язык, C++ имеет широкий спектр компиляторов, которые работают на различных платформах. Код стандартной библиотеки C++ будет работать на многих платформах.

С++ является полностью совместимым с языком Си

В C++ можно использовать Cи библиотеки и они будут исправно работать.