Технологии программирования
Объявление переменных и типы данных в C++.
В Си++ переменные можно описывать в любой части программы, но перед непосредственным их использованием.
Основные типы данных языка C++
| Тип данных | Размер, байт | Диапазон значений |
| bool | 1 | true, false |
| unsigned short int | 2 | 0 — 65 535 |
| short int | 2 | -32 768 — 32 767 |
| int | 4 | -2 147 483 648 — 2 147 483 647 |
| unsigned int | 4 | 0 — 4 294 967 295 |
| float | 4 | 1.2e-38 — 3.4e38 |
| double | 8 | 2.2e-308 — 1.8e308 |
| сhar | 1 | 256 значений символов |
Объявление переменных в C++
int a; // объявление переменной a целого типа. float b,c; // объявление переменных b,c типа данных с плавающей запятой.
При объявлении переменной можно сразу ее инициализировать.
float b=3.2; // инициализация переменной b типа float. char ch = 'a'; // инициализация переменной ch типа char. bool f = true; // инициализация логической переменной f.
Имя переменной (идентификатор) может состоять только из латинских символов строчных и прописных, цифр от 0 до 9 и знака подчёркивания. При этом имя переменной не может начинаться с цифры.
Переполнение данных
#include ;
#include ;
using namespace std;
void main() {
unsigned short int a=65535;
cout<<"a="<<a<<endl;
a=a+2;
cout<<"a+2="<<a<<endl;
getchar();
}
Результат выполнения данной программы:
a=65535
a+2=1
Константные переменные, преобразование типов данных в C++.
Квалификатор const.
Если переменная объявлена с ключевым словом const, значит, она не должна меняться. После определения константной переменной нельзя изменить ее значение или передать ее в качестве аргумента функции, которая не гарантирует ее неизменности.
const float pi = 3.14; // Целая константа pi = 3.1; // Нельзя, значение не должно меняться const float pi; // Нельзя, отсутствует начальное значение
Константные переменные, преобразование типов данных в C++.
Директива #define
#define MY_PI 3.14 // строка не заканчивается точкой с запятой.
Отличия const и директивы #define: директива #define создает макроконстанту, и ее действие распространяется на весь файл, а с помощью const создается константная переменная, которая может иметь ограниченную область видимости.
Квалификатор volatile
volatile int my_time;
Этот квалификатор используется в тех случаях, когда надо объявить переменную, которая может быть изменена в результате выполнения внешних действий не контролируемых программой, например, системными устройствами (таймером).
Этот квалификатор может быть также использован для описания объектов данных, используемых разными процессами в многозадачной среде.
Операторы в C++.
Побитовые операторы
Побитовое ИЛИ (|).
Оператор | записывает в бит результата единицу только в том случае, если хотя бы один из сравниваемых бит равен 1. Этот оператор часто используют для установки отдельных битов числа.
| Бит 0 | Бит 1 | Результат |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
01001010 | 10001101 // результат 11001111
Технологии программирования
Исключающее ИЛИ (^).
Оператор ^ записывает в бит результата единицу в том случае, если сравниваемые биты отличаются друг от друга. Этот оператор часто применяется при выводе изображений на экран, когда необходимо накладывать друг на друга несколько графических слоев.
| Бит 0 | Бит 1 | Результат |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
Операторы сдвига.
сдвиг влево (<<) и сдвиг вправо (>>).
Первый сдвигает битовое представление целочисленной переменной, указанной слева от оператора, влево на количество битов, указанное справа от оператора. При этом освобождающиеся младшие биты заполняются нулями, а соответствующее количество старших битов теряется.
Пример
unsigned int value = 52 ; // младший байт: 0011 0100 value <<= 1 ; // младший байт: 0110 1000 cout << value; // будет выведено 104
unsigned int value = 15 ; // младший байт: 0000 1111 value >>= 1 ; // младший байт: 0000 0111 cout << value; // будет выведено 7
Инкрементирование и декрементирование.
Инкрементирование (++) и декрементирование (—) являются соответственно операциями увеличения или уменьшения значения переменной на 1.
Пример.
a=a+1; b=b-1; Соответствуют a++; // или ++a b--; // или --b
В постфиксной записи a++ сначала возвращается значение переменной, после чего она увеличивается на 1, в префиксной записи наоборот.
Пример.
int i=3; j, k=0; k=++i; //i=4, k=4 k=i++; // i=4, k=3 k=--i; //i=2, k=2 k=i--; //i=2, k=3 i=j=k--; //i=0, j=0, k=-1
Основные математические операторы в С++
+ — сложение;
— — вычитание;
* — умножение;
/ — деление или целочисленное деление (для целочисленных переменных);
% — деление по модулю (для целочисленных переменных).
// Вычисление суммы и разности двух чисел
#include ;
#include ;
using namespace std;
void main() {
int a, b=6;
cout<<"a="; cin>>a;
getchar();
cout<<a<<"+"<<b<<"="<<a+b<<endl;
cout<<a<<"-"<<b<<"="<<a-b;
getchar();
}
Комбинированные операторы присваивания.
Пример.
| a=a+b;
c=c/b; b=b*4; a=a%c; |
a+=b;
c/=b; b*=4; a%=c; |
Основные математические функции в C++.
| Функция | Описание работы функции |
| double sqrt (double x) | Вычисляет и возвращает корень из положительного числа, принимая его в качестве аргумента х |
| double pow (double x, double y) | Возводит число, принимаемое в качестве аргумента х, в степень, принимаемую в качестве аргумента y |
| double fabs (double x) | Вычисляет абсолютное значение числа х (иными словами, его модуль) |
| double fmod (double x, double y) | Вычисляет остаток от деления х на y. |
| double ceil (double x) | Вычисляет наименьшее целое, значение которого не будет меньшим, чем х. Например, функция ceil (4.68) вернет значение 5.00. |
| double floor (double x) | В отличии от предыдущей функции эта функция вычисляет наибольшее целое, по значению не превосходящее х. Например, функция floor (4.68) вернет значение 4.00. |
| double modf (double value, double *ptr) | Разбивает значение аргумента value на целую и дробные части. Целую часть функция сохраняет в объекте на который указывает указатель *ptr, а дробную возвращает. |
| Функция | Описание работы функции |
| double cos (double x) | Вычисляет косинус аргумента х, который задается в радианах |
| double sin (double x) | Вычисляет синус аргумента х, который задается в радианах |
| double tan (double x) | Вычисляет тангенс аргумента х, который задается в радианах |
| double acos (double x) | Вычисляет главное значение арккосинуса х. Аргумент х должен быть из интервала [-1;+1]. Функция возвращает значение в радианах из интервала [0; p] |
| double asin (double x) | Вычисляет главное значение арксинуса х. Аргумент х должен быть из интервала [-1;+1]. Функция возвращает значение в радианах из интервала [- p/2; + p/2] |
| double atan (double x) | Вычисляет главное значение арктангенса х. |
| double exp (double x) | Вычисляет значение показательной функции аргумента х. |
| double log (double x) | Вычисляет натуральный логарифм аргумента х. |
| double log10 (double x) | Вычисляет десятичный логарифм аргумента х. |
Преобразование типов данных в C++.
При использовании в операции переменных различных типов данных Си может автоматически преобразовывать данные из одного типа в другой.
Автоматическое преобразование типов данных приводится к типу данных имеющего более высокий приоритет. Типы данных в порядке уменьшения приоритета:
double
float
long
int
short
Пример
int ival; float fval1=3.0, fval2=10.0; ival=fval1+fval1/fval2;
Результат выполнения операции fval1/fval2 равен 0,3;
fval1+fval1/fval2 (=3+0,3=3,3).
Результат выполнения операций в левой части присваивается целочисленной переменной ival, значение этой переменной будет равно 3 (дробная часть отбрасывается).
Задание. Определите значение переменной fval, полученное в результате выполнения фрагмента программы
int ival1=3, ival2=10;
float fval=3.5;
fval=fval+ival1/ival2;
Явное преобразование типов
Если в программе необходимо временно изменить тип некоторой переменной, то перед ее именем в круглых скобках указывается название соответствующего типа данных.
Например
int ival1=3, ival2=10;
float fval=3.5;
fval=fval+(float)ival1/ival2; // fval=fval+ival1/(float)ival2;
Задания для самостоятельной работы
Определите, что будет выведено на экран в результате работы следующей программы.
#include ;
#include ;
using namespace std;
void main() {
cout<<’A’<<endl;
cout<<(int)‘A’<<endl;
getchar();
}
Наберите текст программы и проверьте правильность ответа.
Следующая программа должна была вывести результат деления числа a на 2. Выясните, корректно ли работает данная программа. Исправьте ее для корректной работы.
#include ;
#include ;
using namespace std;
void main() {
int a=25;
cout<<"a="<<a<<endl;
a=a/2;
cout<<"a/2="<<a<<endl;
getchar();
}
Определите, что будет выведено на экран в результате работы следующей программы.
#include ;
#include ;
using namespace std;
void main() {
int a=2534;
с=a/100;
a=a%100;
c=a-c;
cout<<"a="<<a<<endl;
cout<<"c="<<c<<endl;
getchar();
}
Наберите текст программы и проверьте правильность ответа.
- Дан прямоугольный треугольник с катетами a и b. Составьте программу для вычисления гипотенузы c.
- Треугольник задан координатами своих вершин A(x1,y1), B(x2,y2), C(x3,y3). Составьте программу для вычисления длин его сторон, периметра и площади.
- Даны два вещественных числа. Составьте программу для нахождения коэффициентов приведенного квадратного уравнения, корнями которого являются эти числа.
- Составьте программу для нахождения числа сотен и тысяч в заданном шестизначном натуральном числе.
- Составьте программу для нахождения второй справа цифры в записи заданного четырехзначного целого числа.
- Даны четыре целых числа (hour, min, sec, time). Первые три из них (hour, min, sec) — это время (в часах, минутах и секундах) начала просмотра фильма, четвёртое (time) определяет продолжительность фильма в секундах. Составьте программу для нахождения времени окончания просмотра фильма. Считать, что фильм шёл непрерывно.
- На первую клетку шахматной доски положили 1 зерно, а на каждую следующую клетку на n зёрен больше, чем на предыдущую. Составьте программу, которая вычисляет, сколько всего зёрен оказалось на шахматной доске.
