docWstep do programowania 1
download 
Reklamacja Transkrypt
Wstep do programowania 1
Wstep ˛ do programowania 1 Wstep ˛ do programowania 1 Bożena Woźna-Szcześniak [email protected] Jan Długosz University, Poland Wykład 2 Wstep ˛ do programowania 1 Pisanie programów w C Plan ◮ Wprowadzenie do C ◮ Pisanie programów w C ◮ Nasz pierwszy program - podstawy Wstep ˛ do programowania 1 Pisanie programów w C Program w jezyku ˛ C ◮ Program w C to plik (zbiór) tekstowy, który zawiera instrukcje jezyka ˛ C (czyli ciagi ˛ znaków), zgodne z obowiazuj ˛ acym ˛ standardem tego jezyka ˛ (obecnie c99). ◮ Pliki z programami źródłowymi w jezyku ˛ C powinny mieć rozszerzenie c. Wstep ˛ do programowania 1 Pisanie programów w C Kompilacja programu w C ◮ Podstawowym (i najprostszym) poleceniem kompilacji pliku o nazwie plik.c jest gcc plik.c które w przypadku pomyślnym generuje plik wykonywalny o nazwie a.out umieszczony w tym samym katalogu, zaś w przypadku niepomyślnym wyświetla liste˛ komunikatów o błedach. ˛ Wstep ˛ do programowania 1 Pisanie programów w C Kompilacja programu w C ◮ Jeśli chcemy, żeby plik wynikowy miał dowolna˛ inna˛ ustalona˛ przez nas nazwe˛ (rozszerzenie out nie jest obowiazkowe), ˛ możemy użyć polecenia postaci: gcc plik.c -o nazwa ◮ Polecenie gcc umożliwia również jednoczesna˛ kompilacje˛ i połaczenie ˛ w całość kilku plików źródłowych zawierajacych ˛ różne fragmenty (ale nie dowolne) jednego programu. Wstep ˛ do programowania 1 Pisanie programów w C Kompilacja programu w C ◮ Jeśli chcemy, żeby plik wynikowy miał dowolna˛ inna˛ ustalona˛ przez nas nazwe˛ (rozszerzenie out nie jest obowiazkowe), ˛ możemy użyć polecenia postaci: gcc plik.c -o nazwa ◮ Polecenie gcc umożliwia również jednoczesna˛ kompilacje˛ i połaczenie ˛ w całość kilku plików źródłowych zawierajacych ˛ różne fragmenty (ale nie dowolne) jednego programu. Wstep ˛ do programowania 1 Pisanie programów w C Kompilacja programu w C ◮ Aby kompilować programy zgodne z najnowszym standardem c99 należy użyć nastepuj ˛ acego ˛ polecenia: gcc -std=c99 plik.c -o nazwa ◮ Aby kompilator gcc traktował ostrzeżenia jako błedy ˛ należy użyć nastepuj ˛ acego ˛ polecenia: gcc -std=c99 -Wall plik.c -o nazwa ◮ Do przeprowadzania bardziej skomplikowanych kompilacji i ˛ z łacze ˛ ń zalecany jest program make współpracujacy zawierajacym ˛ polecenia dla niego plikiem Makefile – o tym na jednym z późniejszych wykładów. Wstep ˛ do programowania 1 Pisanie programów w C Kompilacja programu w C ◮ Aby kompilować programy zgodne z najnowszym standardem c99 należy użyć nastepuj ˛ acego ˛ polecenia: gcc -std=c99 plik.c -o nazwa ◮ Aby kompilator gcc traktował ostrzeżenia jako błedy ˛ należy użyć nastepuj ˛ acego ˛ polecenia: gcc -std=c99 -Wall plik.c -o nazwa ◮ Do przeprowadzania bardziej skomplikowanych kompilacji i ˛ z łacze ˛ ń zalecany jest program make współpracujacy zawierajacym ˛ polecenia dla niego plikiem Makefile – o tym na jednym z późniejszych wykładów. Wstep ˛ do programowania 1 Pisanie programów w C Kompilacja programu w C ◮ Aby kompilować programy zgodne z najnowszym standardem c99 należy użyć nastepuj ˛ acego ˛ polecenia: gcc -std=c99 plik.c -o nazwa ◮ Aby kompilator gcc traktował ostrzeżenia jako błedy ˛ należy użyć nastepuj ˛ acego ˛ polecenia: gcc -std=c99 -Wall plik.c -o nazwa ◮ Do przeprowadzania bardziej skomplikowanych kompilacji i ˛ z łacze ˛ ń zalecany jest program make współpracujacy zawierajacym ˛ polecenia dla niego plikiem Makefile – o tym na jednym z późniejszych wykładów. Wstep ˛ do programowania 1 Pisanie programów w C Kompilacja programu w C ◮ W przypadku pomyślnego przebiegu kompilacji kompilator gcc nie wyświetla żadnego komunikatu, zwraca jedynie sterowanie do linii poleceń. ◮ W przypadku błedów ˛ kompilator gcc wyprowadza na standardowe wyjście błedów ˛ (czyli zazwyczaj na ekran) od razu cała˛ liste˛ wykrytych błedów ˛ wraz z podanymi numerami linii programu, w których wystepuj ˛ a. ˛ Wstep ˛ do programowania 1 Pisanie programów w C Kompilacja programu w C ◮ W przypadku pomyślnego przebiegu kompilacji kompilator gcc nie wyświetla żadnego komunikatu, zwraca jedynie sterowanie do linii poleceń. ◮ W przypadku błedów ˛ kompilator gcc wyprowadza na standardowe wyjście błedów ˛ (czyli zazwyczaj na ekran) od razu cała˛ liste˛ wykrytych błedów ˛ wraz z podanymi numerami linii programu, w których wystepuj ˛ a. ˛ Wstep ˛ do programowania 1 Pisanie programów w C debugowanie Kompilacja programu w C odrobaczanie/debugowanie, ang. debugging ◮ Aby kompilator gcc przekazał informacje o komilowanym programie do programu debugujacego ˛ gdb należy użyć nastepuj ˛ acego ˛ polecenia: gcc -g -std=c99 -Wall plik.c -o nazwa Wstep ˛ do programowania 1 Pisanie programów w C debugowanie Kompilacja programu w C odrobaczanie/debugowanie bws@bws:~/programy$ gcc -g -Wall p1.c -o p1 bws@bws:~/programy$ gdb p1 GNU gdb (GDB) 7.1-ubuntu Copyright (C) 2010 Free Software Foundation, Inc. License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later <http://gnu.org/licenses/gpl.html> This is free software: you are free to change and redistribute it. There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law. Type "show copying" and "show warranty" for details. This GDB was configured as "x86_64-linux-gnu". For bug reporting instructions, please see: <http://www.gnu.org/software/gdb/bugs/>... Reading symbols from /home/bws/programy/p1...done. (gdb) r Starting program: /home/bws/programy/p1 Hello word ! Program exited normally. (gdb) q bws@bws:~/programy$ Wstep ˛ do programowania 1 Pisanie programów w C debugowanie Kompilacja programu w C - używanie gdb ◮ break linenumber - utwórz punkt zatrzymania programu w linii “linenumber” ◮ break file:linenumber - utwórz punkt zatrzymania programu w linii “linenumber” pliku “file”. ◮ run lub r - uruchom program ◮ c - kontynuuj wykonywanie ◮ next lub n - wykonaj nastepna ˛ linie˛ ◮ step - wykonaj nastepna ˛ linie˛ lub wejdź do funkcji ◮ quit lub q - wyjście z programu gdb ◮ print expression lub p expression - drukuj bieżaca ˛ wartość wyrażenia “expression” ◮ help lub h- help programu Wstep ˛ do programowania 1 Pisanie programów w C debugowanie Kompilacja programu w C - używanie gdb bws@bws:~/programy$ gdb p1GNU gdb (GDB) 7.1-ubuntu ... Reading symbols from /home/bws/programy/p1...done. (gdb) break 2 Breakpoint 1 at 0x40056c: file p1.c, line 2. (gdb) r Starting program: /home/bws/programy/p1 Breakpoint 1, main () at p1.c:4 4 printf("Hello word ! \n"); (gdb) n Hello word ! 5 int a = 1; (gdb) next 6 printf("a = %d",a); (gdb) print a $1 = 1 (gdb) p a $2 = 1 (gdb) c Continuing. a = 1 Program exited normally. (gdb) q # i n c l u d e < s t d i o . h> i n t main ( v o i d ) { p r i n t f ( " H e l l o word ! \ n " ) ; i n t a = 1; p r i n t f ( " a = %d " , a ) ; return 0; } Wstep ˛ do programowania 1 Pisanie programów w C Debugowanie pamieci ˛ Debugowanie pamieci ˛ - program valgrind bws@bws:~/programy$ valgrind ./p1 ==13211== Memcheck, a memory error detector ==13211== Copyright (C) 2002-2009, and GNU GPL’d, by Julian Seward et al. ==13211== Using Valgrind-3.6.0.SVN-Debian and LibVEX; rerun with -h for copyright info ==13211== Command: ./p1 ==13211== Hello word ! a = 1==13211== ==13211== HEAP SUMMARY: ==13211== in use at exit: 0 bytes in 0 blocks ==13211== total heap usage: 0 allocs, 0 frees, 0 bytes allocated ==13211== ==13211== All heap blocks were freed -- no leaks are possible ==13211== ==13211== For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v ==13211== ERROR SUMMARY: 0 errors from 0 contexts (suppressed: 4 from 4) Wstep ˛ do programowania 1 Pisanie programów w C Debugowanie pamieci ˛ Debugowanie pamieci ˛ - program valgrind bws@bws:~/programy$ valgrind ls ==13217== Memcheck, a memory error detector ==13217== Copyright (C) 2002-2009, and GNU GPL’d, by Julian Seward et al. ==13217== Using Valgrind-3.6.0.SVN-Debian and LibVEX; rerun with -h for copyright info ==13217== Command: ls ==13217== p0.c p1 p1.c p2.c ==13217== ==13217== HEAP SUMMARY: ==13217== in use at exit: 19,194 bytes in 11 blocks ==13217== total heap usage: 538 allocs, 527 frees, 83,869 bytes allocated ==13217== ==13217== LEAK SUMMARY: ==13217== definitely lost: 120 bytes in 1 blocks ==13217== indirectly lost: 0 bytes in 0 blocks ==13217== possibly lost: 0 bytes in 0 blocks ==13217== still reachable: 19,074 bytes in 10 blocks ==13217== suppressed: 0 bytes in 0 blocks ==13217== Rerun with --leak-check=full to see details of leaked memory ==13217== ==13217== For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v ==13217== ERROR SUMMARY: 0 errors from 0 contexts (suppressed: 4 from 4) Wstep ˛ do programowania 1 Nasz pierwszy program Plan ◮ Wprowadzenie do C ◮ Pisanie programów w C ◮ Nasz pierwszy program - podstawy Wstep ˛ do programowania 1 Nasz pierwszy program Struktura Struktura pliku źródłowego .c /* Rozpocznij od komentarza zawierajacego ˛ opis zawartości pliku */ Dyrektywy #include – dołaczanie ˛ (standardowych) bibliotek Inne definicje dla preprocessora Prototypy funkcji i deklaracje zmiennych Definicja funkcji main() { Ciało funkcji main } Definicje pozostałych funkcji Wstep ˛ do programowania 1 Nasz pierwszy program Struktura Komentarze ◮ Jednoliniowy: // this is a simple comment ◮ Wieloliniowy: /* To jest komentarz wieloliniowy Druga linia Trzecia linia */ ◮ Ignorowane przez kompilator ◮ Moga˛ wystapić ˛ prawie wsz˛edzie. ◮ Komentarze wileoliniowe nie moga˛ być zagnieżdżane. Wstep ˛ do programowania 1 Nasz pierwszy program Struktura Najprostszy program w C i n t main ( v o i d ) { return 0; } Wstep ˛ do programowania 1 Nasz pierwszy program Struktura Dyrektywa #include ◮ Dyrektywa #include < standardowy zbiór nagłówkowy > lub #include “ zbiór nagłówkowy w bieżacym ˛ katalogu programisty ” wczytuje/dołacza ˛ do programu zawartość zbioru nagłówkowego, np. #include <stdio.h> dołacza ˛ do programu zbiór stdio.h zawierajacy ˛ podstawowe funkcje wejścia/wyjścia Wstep ˛ do programowania 1 Nasz pierwszy program Struktura Dyrektywa #include ◮ Dyrektywa #include < standardowy zbiór nagłówkowy > lub #include “ zbiór nagłówkowy w bieżacym ˛ katalogu programisty ” wczytuje/dołacza ˛ do programu zawartość zbioru nagłówkowego, np. #include <stdio.h> dołacza ˛ do programu zbiór stdio.h zawierajacy ˛ podstawowe funkcje wejścia/wyjścia Wstep ˛ do programowania 1 Nasz pierwszy program Struktura Dyrektywa #include # i n c l u d e < s t d i o . h> i n t main ( v o i d ) { p r i n t f ( " H e l l o word ! " ) ; return 0; } Wstep ˛ do programowania 1 Nasz pierwszy program Typy danych Standardowe typy danych Typ Przykłady stałych char bool short unsigned short int unsigned int long unsigned long long long unsigned long long float double long double ’a’, ’\n’ 0, 1 12, -97, 0xFFE0, 0177 12u, 100U, 0XFFu 12L,-2001, 0xffffL 12UL,100ul, 0xffeeUL 0xe5e5e5e5LL, 500ll 12ull, 0xffeeULL 12.34f,3.1e-5f, 0x1.5p10, 0x1P-1 12.24,3.1e-5, 0x.1p3 12.34l,3.1e-5l Formanty funkcji printf %c % d, % u % hd, % hx, % ho % hu,% hx, % ho %d, %i, %x, %o %u, %x, %o %ld, %li, %lx, %lo %ld, %li,%lx, %lo %lld, %llx, %llo %llu, %llx, %llo %f, %e, %g, %a %lf, %e, %g, %a %Lf, %Le, %Lg Wstep ˛ do programowania 1 Nasz pierwszy program Definicje zmiennych Definicje zmiennych ◮ Zanim zmienna zostanie użyta musi zostać zdefiniowana: # i n c l u d e < s t d i o . h> i n t main ( v o i d ) { char c ; s h o r t s1 , s2 , s3 ; / / l i s t a zmiennych unsigned s h o r t u s i ; int i ; unsigned i n t u i ; long l ; long i n t l i ; unsigned l o n g u l i ; long long l l i ; unsigned l o n g l o n g u l l ; float f ; double d1 ; l o n g double l d , l d 2 ; / / l i s t a zmiennych return 0; } Wstep ˛ do programowania 1 Nasz pierwszy program Definicje zmiennych Definicje zmiennych ◮ Definicje zmiennych dla standardowych typów połaczone ˛ z inicjalizacja. ˛ # i n c l u d e < s t d i o . h> i n t main ( v o i d ) { char c = ’ a ’ ; s h o r t s = 1 2 ; unsigned s h o r t u s i = 1 2 ; i n t i = 12; unsigned i n t u i = 12u ; l o n g l = 12L ; unsigned l o n g u l i = 13UL ; l o n g l o n g l l i = 12LL ; unsigned l o n g l o n g u l l = 12 u l l ; f l o a t f = 12.34 f ; double d = 1 2 . 2 4 ; l o n g double l d = 12.34 l ; return 0; } Wstep ˛ do programowania 1 Nasz pierwszy program Operatory Operatory arytmetyczne #include <stdio.h> int main (void) { int a = 100, b = 2, c =25, d = 4, result; result = a - b; // odejmowanie printf ("a - b = %i\n", result); result = b * c; // mnożenie printf ("b * c = %i\n", result); result = a / c; // dzielenie printf ("a / c = %i\n", result); result = a + b * c; // priorytety printf ("a + b * c = %i\n", result); printf ("a * b + c * d = %i\n", a * b + c * d); return 0; } Wstep ˛ do programowania 1 Nasz pierwszy program Operatory Wyniki a b a a a * / + * b c c b b = = = * + 98 50 4 c = 150 c * d = 300 Wstep ˛ do programowania 1 Nasz pierwszy program Operatory Arytmetyka inaczej #include <stdio.h> int main(void) { int a, b; printf("Podaj pierwsza liczbe: "); scanf("%d", &a); printf("Podaj druga liczbe: "); scanf("%d", &b); printf("%d + %d = %d\n", a, b, a + b); printf("%d - %d = %d\n", a, b, a - b); printf("%d * %d = %d\n", a, b, a * b); printf("%d / %d = %d\n", a, b, a / b); printf("%d %% %d = %d\n", a, b, a % b); return 0; } Wstep ˛ do programowania 1 Nasz pierwszy program Operatory Operatory logiczne i porównania Operator > < <= >= == != && || ! Znaczenie wiekszy od mniejszy od mniejszy od lub równy wiekszy od lub równy równy różny iloczyn logiczny (and) suma logiczna (or) negacja (not) Wstep ˛ do programowania 1 Nasz pierwszy program Operatory Operatory przypisania a=b=c=d=3; Znaczy tyle samo, co a=3; b=3; c=3; d=3; Wstep ˛ do programowania 1 Nasz pierwszy program Operatory Operatory przypisania Operator += −= ∗= /= %= Znaczenie a+ = b znaczy a = a + b a− = b znaczy a = a − b a∗ = b znaczy a = a ∗ b a/ = b znaczy a = a/b a% = b znaczy a = a%b Wstep ˛ do programowania 1 Nasz pierwszy program Operatory Operator dekrementacji #include <stdio.h> int main (void) { int a = 3; printf("%d\n", a); // dekrementacja przedrostkowa // najpierw zmniejsz, potem użyj printf("%d\n", --a); printf("%d\n", a); // dekrementacja przyrostkowa // najpierw użyj, potem zmiejsz printf("%d\n", a--); printf("%d\n", a); return 0; } Wstep ˛ do programowania 1 Nasz pierwszy program Operatory Operator inkrementacji #include <stdio.h> int main (void) { int a = 3; printf("%d\n", a); // inkrementacja przedrostkowa // najpierw zwi˛ eksz, potem użyj printf("%d\n", ++a); printf("%d\n", a); // inkrementacja przyrostkowa // najpierw użyj, potem zwi˛ eksz printf("%d\n", a++); printf("%d\n", a); return 0; } Wstep ˛ do programowania 1 Instrukcja warunkowa if #include <stdio.h> int main(void) { int a, b; printf("Podaj pierwsza˛ liczb˛ e: "); scanf("%d", &a); printf("Podaj druga˛ liczb˛ e: "); scanf("%d", &b); printf("%d + %d = %d\n", a, b, a + b); printf("%d - %d = %d\n", a, b, a - b); printf("%d * %d = %d\n", a, b, a * b); if (b != 0) { printf("%d / %d = %d\n", a, b, a / b); printf("%d %% %d = %d\n", a, b, a % b); } return 0; } Wstep ˛ do programowania 1 Instrukcja warunkowa if-else #include <stdio.h> int main (void) { char c; printf ("Podaj pojedyńczy znak: "); scanf ("%c", &c); if ((c>=’a’ && c<=’z’) || (c>=’A’ && printf ("To jest litera.\n"); } else if ( c >= ’0’ && c <= ’9’ ) { printf ("To jest cyfra.\n"); } else { printf ("To jest znak specjalny.\n"); } return 0; } c<=’Z’)) { Wstep ˛ do programowania 1 Instrukcje iteracyjne while #include <stdio.h> int main (void) { int k = 0; while ( k < 5 ) { printf ("%d. Hello !\n", k + 1); ++k; } return 0; } Wstep ˛ do programowania 1 Instrukcje iteracyjne while - Wypisywanie liczby od prawej do lewej #include <stdio.h> int main (void) { int number, rightDigit; printf ("Podaj liczb˛ e: "); scanf ("%d", &number); while (number != 0) { rightDigit = number % 10; printf ("%d", rightDigit); number /= 10; } printf ("\n"); return 0; } Wstep ˛ do programowania 1 Instrukcje iteracyjne do-while #include <stdio.h> int main (void) { int s = 0, a; do { printf("Podaj liczb˛ e: "); scanf("%d", &a); if (a > 0) { continue; } if (a == 0) { break; } s += a; } while(1); printf("Suma wprowadzonych liczb ujemnych = %d\n", s); return 0; } Wstep ˛ do programowania 1 Tablice #include <stdio.h> int main(void) { long tab[12]={31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31}; // Wypisujemy elementy tablicy tab int k = 0; while (k < 12) { printf("%ld ", tab[k]); ++k; } printf("\n"); // Obliczamy sume wszystkich elementów tablicy tab long s = 0; k = 0; while (k < 12) { s += tab[k]; ++k; } printf("%ld\n", s); return 0; } Wstep ˛ do programowania 1 Instrukcja iteracyjna for #include <stdio.h> int main(void) { long a[]={31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31}; int const n = sizeof(a) / sizeof(a[0]); // Wypisanie tablicy int k; for (k = 0; k < n; ++k) { printf("%ld ", a[k]); } printf("\n"); // Obliczanie sumy elementów tablicy long s = 0; for (k = 0; k < n; ++k) { s += a[k]; } printf("Suma = %ld\n", s); return 0; }
![printf, scanf [C]](http://s2pl.doczz.net/store/data/003236519_1-ed735f821f12999e295d240f2d8c70c9-70x70.png "printf, scanf [C]")
