ТОР 5 статей:
Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия
Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века
Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка
Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы
КАТЕГОРИИ:
- Археология
- Архитектура
- Астрономия
- Аудит
- Биология
- Ботаника
- Бухгалтерский учёт
- Войное дело
- Генетика
- География
- Геология
- Дизайн
- Искусство
- История
- Кино
- Кулинария
- Культура
- Литература
- Математика
- Медицина
- Металлургия
- Мифология
- Музыка
- Психология
- Религия
- Спорт
- Строительство
- Техника
- Транспорт
- Туризм
- Усадьба
- Физика
- Фотография
- Химия
- Экология
- Электричество
- Электроника
- Энергетика
Выражения и операции
ОСНОВЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Методические указания
к выполнению лабораторных и практических работ
для студентов направления 09.03.04– «Программная инженерия»
и 10.05.03 – «Информационная безопасность
автоматизированных систем»
(Часть 1)
Курган 2015
Кафедра: «Программное обеспечение автоматизированных систем»
Дисциплина: «Программная инженерия»
(направление 09.03.04).
«Информационная безопасность автоматизированных систем»
(направление 10.05.03)
Составил: канд. техн. наук, доцент А.М. Семахин.
Утверждены на заседании кафедры «30» сентября 2015 г.
Рекомендованы методическим советом университета
«»2015 г.
СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ 3
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Базовые конструкции языка С++ 5
1.1 Тип данных 5
1.2 Выражения и операции 6
1.3 Операторы 8
2 Пользовательский тип данных. Массивы и структуры 9
2.1 Массивы 9
2.2 Структуры 9
3 Структурное программирование. Функции 9
3.1 Механизм передачи параметров в функцию 10
3.2 Виды функций 10
4 Объектно-ориентированное программирование 11
4.1 Класс. Конструкторы и деструкторы 11
4.2 Статические элементы класса 12
4.3 Дружественные функции и классы 12
4.4 Одиночное и множественное наследование 13
4.5 Чистые виртуальные функции и абстрактные классы 14
4.6 Перегрузка операторов. Операторные функции 14
5 Задания для выполнения лабораторных работ 15
5.1 Базовые понятия и языковые конструкции С++ 15
5.1.1 Задания для выполнения лабораторной работы №1.
«Базовый тип данных. Линейный процесс. Расчет по формуле» 15
5.1.2 Задания для выполнения лабораторной работы №2.
«Базовый тип данных. Математические функции» 16
5.1.3 Задания для выполнения лабораторной работы №3.
«Базовый тип данных. Разветвляющийся процесс.
Табулирование функции» 17
5.1.4 Задания для выполнения лабораторной работы №4.
«Пользовательский тип данных. Одномерные массивы» 20
5.1.5 Задания для выполнения лабораторной работы №5.
«Пользовательский тип данных. Двумерные массивы.
Обработка матриц» 22
5.1.6 Задания для выполнения лабораторной работы №6.
«Пользовательский тип данных. Структуры» 24
5.1.7 Задания для выполнения лабораторной работы №7.
«Операторы языка С++» 26
5.2 Структурное программирование. Функции 29
5.2.1 Задания для выполнения лабораторной работы №8.
«Функции» 29
5.2.2 Задания для выполнения лабораторной работы №9.
«Перегруженные функции» 30
5.2.3 Задания для выполнения лабораторной работы №10.
«Шаблонные функции» 31
5.3 Объектно-ориентированное программирование.
Основные понятия. Инкапсуляция 33
5.3.1 Задания для выполнения лабораторной работы №11.
«Классы. Конструкторы и деструкторы» 33
5.3.2 Задания для выполнения лабораторной работы №12.
«Перегрузка операций» 35
5.4 Объектно-ориентированное программирование.
Наследование и полиморфизм 36
5.4.1 Задания для выполнения лабораторной работы №13.
«Одиночное и множественное наследование» 36
5.4.2 Задания для выполнения лабораторной работы №14.
«Полиморфизм и виртуальные функции» 38
6 Задания для выполнения практических работ 38
6.1 Задания для выполнения практической работы №1.
«Базовый тип данных. Линейный процесс. Расчет по формуле» 40
6.2 Задания для выполнения практической работы №2.
«Базовый тип данных. Процесс ветвления. Вычисление значения
функции, заданной графически» 41
6.3 Задания для выполнения практической работы №3.
«Базовый тип данных. Процессы ветвления и циклический.
Попадание точки в фигуру» 44
6.4 Задания для выполнения практической работы №4.
«Пользовательский тип данных. Одномерные массивы» 46
6.5 Задания для выполнения практической работы №5.
«Пользовательский тип данных. Двумерные массивы.
Обработка матриц» 48
6.6 Задания для выполнения практической работы №6.
«Пользовательский тип данных. Структуры» 50
6.7 Задания для выполнения практической работы №7.
«Структурное программирование. Шаблонные функции» 52
6.8 Задания для выполнения практической работы №8.
«Инкапсуляция. Класс. Конструкторы и деструкторы» 54
6.9 Задания для выполнения практической работы №9.
«Одиночное наследование» 55
6.10 Задания для выполнения практической работы №10.
«Множественное наследование. Виртуальные базовые классы» 56
6.11 Задания для выполнения практической работы №11.
«Виртуальные функции и полиморфизм» 58
6.12 Задания для выполнения практической работы №12.
«Перегрузка операторов» 60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 63
ВВЕДЕНИЕ
Объектно-ориентированный язык программирования С++ является самым распространенным языком программирования в формализации решения задач на ЭВМ. Операционные системы Windows и Linux написаны на языке С++. Преимуществом языка С++ являются гибкость, переносимость и универсальность. Язык С++ используется для решения задач любой степени сложности.
Язык С++ создан Бьерном Страуструп (Bjarne Stoustrup) в 1979 году в компании Bell Laboratories (г. Муррей Хилл, штат Нью Джерси). Вначале язык назывался «С с классами» (C with classes). В 1983 году получил название С++. В 1989 г. Язык С++ прошел стандартизацию ANSI (American National Standards Institute, Национальный институт стандартизации США). Результатом стало существование двух версий С++: традиционная версия С++ и стандартная (Standard C++). Традиционная версия базируется на исходной разработке Бьярна Страуструпа. Версия Standard C++ создана Бьярном Страуструпом совместно с комитетом по стандартизации ANSI/ISO (ISO – International Standards Organization, Международная организация по стандартам).
Для изучения основ программирования в качестве базового языка выбран алгоритмический язык С++. Методические указания содержат теоретический материал, лабораторные и практические работы по основным разделам дисциплины «Основы программирования».
1 Базовые конструкции языка С++
Тип данных
Тип данных (data type) – множество допустимых значений данных с набором операций, которые применимы к этим данным.
Тип данных определяет внутреннее представление данных в памяти компьютера, множество значений, которые могут принимать величины этого типа, операции и функции, которые можно применять к величинам этого типа. Подразделяются на два вида: основные (fundamental) и производные (derived). Основные типы данных – целый (int), символьный (char), расширенный символьный (wchar_t), логический (bool), вещественный (float), вещественный с двойной точностью (double). Существуют четыре спецификатора, уточняющие внутреннее представление и диапазон значений стандартных тип: короткий (short), длинный (long), знаковый (signed), беззнаковый (unsigned). Производный тип данных – массивы (arrays), функции (functions), указатели (pointers), ссылки (reference), классы (classes), структуры (structures), объединения (unions), указатели на члены классов (pointers to classmembers). В таблице 1.1 приведены диапазоны значений и размер в байтах стандартных типов данных.
Таблица 1.1 – Диапазоны значений и размер стандартных типов данных
| № п/п | Тип | Диапазон значений | Размер (байт) |
| Bool | true, false | ||
| signed char | -128…127 | ||
| unsigned char | 0…255 | ||
| signed short int | -32768…32767 | ||
| unsigned short int | 0…65535 | ||
| signed long int | -2147483648…2147438647 | ||
| unsigned long int | 0…4294967295 | ||
| Float | 3.4e-38…3.4e+38 | ||
| Double | 1.7e-308…1.7+308 | ||
| long double | 3.4e-4932…3.4e+4932 |
Имя переменной служит для обращения к области памяти, в которой хранится значение. Общий вид объявления переменной
[класс памяти] [const] тип имя [инициализатор];
1. Необязательный параметр класс памяти принимает значения auto, extern, static, register.
2. Модификатор const показывает, что значение переменной изменять нельзя.
3. Инициализация – присвоение переменной начального значения. Две формы инициализации: =значение или (значение).
Область действия – часть программы, в которой его можно использовать для доступа к связанной с ним области памяти.
Время жизни – существование переменной в течение выполнения программы или блока.
Область видимости идентификатора – часть текста программы, из которой допустим доступ к связанной с идентификатором областью памяти.
Тип void (пустой)применяется для определения функций, которые не возвращают значения.
Выражения и операции
Выражение (expression) – конструкция языка (формула) для вычисления значения в соответствии со значениями операндов.
Операнд (operand) – часть команды, определяющая аргумент, над которым выполняется операция.
Приоритет операций (operation precedence) – очередность выполнения операций в выражении.
Операция (operation) –действие, выполняемое над операндами.
Арифметические операции приведены в таблице 1.2
Таблица 1.2 – Арифметические операции
| Операция | Знак | Пример | Пояснения |
| Сложение | + | a=b+5; | Устанавливает a,равным b плюс 5 |
| Вычитание | - | c=d-8; | Устанавливает с, равным d минус 8 |
| Умножение | * | f=x*4; | Устанавливает f, равным x умноженное на 4 |
| Деление | / | g=y/2; | Устанавливает g, равным y деленным на два |
| Деление по модулю | % | j=i%5; | Устанавливает j, равным остатку от деления на 5 |
| Инкремент | ++ | ++i; | Префиксный инкремент сначала увеличивает i на единицу, а затем использует |
| i++; | Постфиксный инкремент сначала использует i, а затем увеличивает | ||
| Декремент | -- | --j; | Префиксный декремент сначала уменьшает на единицу, а затем используется |
| j--; | Постфиксный декремент сначала использует, а затем уменьшает на единицу |
Операции отношения приведены в таблице 1.3.
Таблица 1.3 – Операции отношения
| Название | Знак | Пояснения |
| Равенство | == | Истина, если операнды равны, иначе – ложь |
| Неравенство | != | Истина, если операнды не равны, иначе – ложь |
| Меньше | < | Истина, если левый операнд меньше правого, иначе – ложь |
| Больше | > | Истина, если левый операнд больше правого, иначе – ложь |
| Меньше или равно | <= | Истина, если левый операнд меньше или равен правому, иначе – ложь |
| Больше или равно | >= | Истина, если левый операнд больше или равен правому, иначе – ложь |
Логические операции производят действия над выражениями, обладающими двумя значениями –истина или ложь. Перечень логических операций приведен в таблице 1.4.
К побитовым операциям относятся операции И(&), ИЛИ|(||), исключающее ИЛИ (^), отрицание(~), сдвиг влево (<<), сдвиг вправо(>>). В побитовых операциях действия происходят над двоичным представлением целых чисел.
Таблица 1.4 – Логические операции
| Назначение | Знак | Пояснение |
| Конъюнкция | && | Истина, если оба операнда истинны, иначе – ложь |
| Дизъюнкция | || | Истина, если хотя бы один операнд истинен, иначе – ложь |
| Отрицание | ! | Значение операнда меняется на противоположное |
Операторы
Язык С++ включает набор управляющих инструкций, позволяющий управлять порядком выполнения программы. Под управляющими инструкциями подразумеваются операторные конструкции.
Оператор (statement) – установленное синтаксисом языка действие в программе. В языке С++ выражение, которое заканчивается символом точки с запятой, является оператором. Операторы языка С++ имеют строгие правила написания. Если правила будут нарушены, компилятор сообщит об ошибке.
Существуют несколько групп операторов.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: