Создание консольного приложения и работа с ним

Министерство образования и науки Украины

Национальная металлургическая академия Украины

Кафедра автоматизации производственных процессов

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению практических работ по курсу

 

«ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ НА С++»,

Часть 1 «Основы структурного программирования»

 

 

для студентов направления 6.0925 – “Автоматизация и компьютерно-интегрированные технологии”

 

Днепропетровск 2008

 

Содержание

Введение............................................................................................................................................. 6

Среда программирования Visual C++ 6.0........................................................................................ 6

1.1. Общий вид окна................................................................................................................. 6

1.2. Создание консольного приложения и работа с ним....................................................... 7

1.3. Компиляция и запуск проекта.......................................................................................... 8

1.4. Отладка программы........................................................................................................... 9

1.5. Создание рабочего пространства для нескольких проектов......................................... 9

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №1

Выполнение программы простой структуры. Вычисление выражений с использованием стандартных функций............................................................................................................................................ 10

1. Цель задания:................................................................................................................................ 10

2. Теоретические сведения.............................................................................................................. 10

2.1.Структура программы на С++......................................................................................... 10

2.2. Элементы языка C/C++.................................................................................................... 12

2.3. Константы в C/C++.......................................................................................................... 12

2.3. Типы данных в C++........................................................................................................ 13

2.4. Переменные...................................................................................................................... 14

2.5. Операции........................................................................................................................... 14

2.6. Выражения........................................................................................................................ 16

2.7. Ввод и вывод данных...................................................................................................... 16

3. Постановка задачи................................................................................................................... 17

4. Варианты.................................................................................................................................. 18

5. Методические указания............................................................................................................... 23

6. Содержание отчета...................................................................................................................... 23

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №2

Использование основных операторов языка С++........................................................................ 25

1. Цель задания:................................................................................................................................ 25

2. Теоретические сведения.............................................................................................................. 25

2.1. Составные операторы...................................................................................................... 25

2.2. Операторы выбора........................................................................................................... 25

2.3. Операторы циклов........................................................................................................... 27

2.4. Операторы перехода........................................................................................................ 28

3. Постановка задачи....................................................................................................................... 29

4. Варианты...................................................................................................................................... 31

5. Методические указания............................................................................................................... 32

6. Содержание отчета...................................................................................................................... 32

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №3

Работа с одномерными массивами................................................................................................. 33

1. Цель работы:................................................................................................................................. 33

2. Краткие теоретические сведения............................................................................................... 33

2.1. Определение массива в C/C++........................................................................................ 33

2.2. Понятие указателя............................................................................................................ 33

2.3. Одномерные массивы и указатели................................................................................. 35

2.4. Перебор элементов массива............................................................................................ 36

2.5. Классы задач по обработке массивов............................................................................. 36

2.4. Сортировка массивов....................................................................................................... 37

2.5. Поиск в отсортированном массиве................................................................................ 36

3. Постановка задачи....................................................................................................................... 37

4. Варианты...................................................................................................................................... 37

5. Методические указания............................................................................................................... 40

6. Содержание отчета:..................................................................................................................... 40

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №4

Функции и массивы в С++............................................................................................................. 41

1. Цель работы:................................................................................................................................. 41

2. Теоретические сведения.............................................................................................................. 41

2.1. Параметры функции........................................................................................................ 42

2.2. Локальные и глобальные переменные........................................................................... 43

2.3. Передача одномерных массивов как параметров функции......................................... 43

2.4. Передача строк в качестве параметров функций.......................................................... 43

2.5. Передача многомерных массивов в функцию.............................................................. 44

2.6. Строки............................................................................................................................... 44

3. Постановка задачи....................................................................................................................... 48

4. Варианты...................................................................................................................................... 48

5. Методические указания............................................................................................................... 50

6. Содержание отчета...................................................................................................................... 50

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №5

Динамические массивы................................................................................................................... 51

1. Цель работы:................................................................................................................................. 51

2. Теоретические сведения.............................................................................................................. 51

3. Постановка задачи....................................................................................................................... 53

4. Варианты...................................................................................................................................... 53

5. Методические указания............................................................................................................... 54

6. Содержание отчета...................................................................................................................... 55

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №6

Массивы структур и массивы строк.............................................................................................. 55

1. Цель работы:................................................................................................................................. 55

2. Теоретические сведения.............................................................................................................. 55

2.1. Структуры.................................................................................................................................. 55

3. Постановка задачи....................................................................................................................... 56

4 Варианты....................................................................................................................................... 56

5. Методические указания............................................................................................................... 59

6. Содержание отчета...................................................................................................................... 59

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №7

Функции в С++................................................................................................................................ 60

1. Цель работы:................................................................................................................................. 60

2. Теоретические сведения.............................................................................................................. 60

2.1. Функции с начальными значениями параметров (по-умолчанию)............................ 60

2.2. Функции с переменным числом параметров................................................................ 60

2.3. Перегрузка функций........................................................................................................ 62

2.3. Шаблоны функций........................................................................................................... 63

2.4. Указатель на функцию..................................................................................................... 64

2.5. Численные методы решения уравнений........................................................................ 65

3. Постановка задачи....................................................................................................................... 66

4. Варианты...................................................................................................................................... 67

5. Методические указания............................................................................................................... 70

6. Содержание отчета...................................................................................................................... 71

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №8

Динамические структуры данных................................................................................................. 72

1. Цель работы:................................................................................................................................. 72

2. Краткие теоретические сведения............................................................................................... 72

2.1. Однонаправленные списки............................................................................................. 72

2.1. Двунаправленные списки............................................................................................... 75

2.3. Очередь и стек.................................................................................................................. 76

2.4. Бинарные деревья............................................................................................................. 76

3. Постановка задачи....................................................................................................................... 78

4. Варианты...................................................................................................................................... 79

5. Методические указания............................................................................................................... 82

6. Содержание отчета...................................................................................................................... 83

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №9

Хранение данных на внешних носителях..................................................................................... 84

1. Цель работы:................................................................................................................................. 84

2. Краткие теоретические сведения............................................................................................... 84

2.1. Потоковый ввод-вывод в стиле С.................................................................................. 84

2.2. Обработка элементов файла............................................................................................ 87

2.3. Потоковый ввод-вывод в стиле С++.............................................................................. 88

3. Постановка задачи....................................................................................................................... 91

4. Содержание отчета...................................................................................................................... 94

Введение

Для того, чтобы научиться программировать, в первую очередь, надо научиться строить и записывать алгоритмы решаемых задач. Алгоритм – это точное предписание, определяющее вычислительный процесс, идущий от изменяемых начальных данных к конечному результату, т. е. это рецепт достижения какой-либо цели. Совокупность средств и правил для представления алгоритма в виде пригодном для выполнения вычислительной машиной называется языком программирования, алгоритм, записанный на этом языке – программой. Для записи алгоритмов существуют разные формы:

1) словесное описание (псевдокоды),

2) графическое описание (блок-схемы),

3) алгоритмические языки.

Для того чтобы составить программу желательно выполнить по порядку следующие этапы:

1) Определить исходные данные задачи и результаты, которые должны быть получены, а также формулы, связывающие исходные данные и результаты.

2) Составить алгоритм в виде блок-схемы, с помощью которого можно от исходных данных перейти к результатам.

3) Записать алгоритм на требуемом языке программирования (т. е. каждому блоку блок-схемы надо поставить в соответствие оператор языка программирования).

4) Выполнить программу, используя какую-то систему программирования.

5) Выполнить отладку и тестирование программы. При выполнении программы могут возникать ошибки трех типов:

Самыми опасными являются именно семантические ошибки, т. к. их достаточно сложно обнаружить. Программа будет работать, но неправильно, причем, ошибки в ее работе могут возникать не все время, а только при каких-то определенных наборах исходных данных. Для обнаружения таких ошибок выполняется тестирование программы. Набор исходных данных, для которых известен результат, называется тестом. Если результаты работы теста не совпадут с известным значением, значит, в программе имеется ошибка. Тест, выявивший ошибку, считается успешным. Отладка программы заканчивается, когда достаточное количество тестов будет выполнено неуспешно. Самым распространенным критерием для определения количества неуспешных тестов является тестирование ветвей: набор тестов в совокупности должен обеспечить прохождение каждой ветви не менее одного раза.

Начинающие программисты должны обязательно выполнять все указанные этапы. В дальнейшем этапы 2-3 можно объединить в один и сразу записывать программу на требуемом языке программирования.

В качестве изучаемого языка программирования выбран С++, т. к. этот язык позволяет выработать алгоритмическое мышление, стоить короткую программу, демонстрировать основные приемы алгоритмизации.

Среда программирования Visual C++ 6.0

Общий вид окна

Проект (project) – это набор файлов, которые совместно используются для создания одной программы.

Рабочее пространство (workspace) может включать в себя несколько проектов.

 

После запуска VC++ 6.0 на экране появится окно (рис. 1).

 

Рис. 1. Окно VC++ 6.0.

Окно содержит:

· Главное меню (1) – список основных команд VC++;

· Панель инструментов (2) - панель с кнопками команд Visual C++;

· Панель рабочего пространства Workspace (3) - содержит две вкладки:

- ClassView – отображает список классов в проекте,

- FileView – отображает список файлов, входящих в проект.

· Окно для редактирования кодов (4) – окно с текстом программы;

· Выходную панель результатов компиляции (5) - окно для вывода сообщений в процессе компиляции или отладки, показывает текущую стадию компиляции, список ошибок и предупреждений и их количество.

Создание консольного приложения и работа с ним

Консольное приложение – это приложение, которое с точки зрения программиста является программой DOS, но может использовать всю доступную оперативную память (если каждый элемент данных программы не будет превышать 1 Мб). Этот тип приложения запускается в особом окне, которое называется “Окно MS-DOS”. На примере консольных приложений прослеживаются этапы развития VC++ при переходе от одной версии к другой.

Каждое приложение, разрабатываемое как отдельный проект в среде VC++6.0, нуждается в том, чтобы ему соответствовало свое собственное рабочее пространство. Рабочее пространство включает в себя те папки, в которых будут храниться файлы, содержащие информацию о конфигурации проекта. Для того чтобы создать новое пространство для проекта, надо выполнить следующие действия:

1. В линейке меню нажать на меню File.

2. Выбрать пункт Newили нажатьCtrl+N.

3. Появится окно New.В нем содержится четыре вкладки: Files, Projects, Workspaces, Other Documents. Выбрать вкладку Projects.

4. Из списка возможных проектов выбрать Win32 Console Application для создания приложения DOS.

5. В поле Project name ввести имя проекта.

6. В поле Location ввести путь для размещения каталога проекта, или, нажав на кнопку справа […], выбрать нужную директорию.

7. Должен быть установлен флажок Create New Workspace. Тогда будет создано новое рабочее окно. Нажать кнопку OK

8. Установить один из флажков:

- An empty project – создается пустой проект, не содержащий заготовок для файлов;

- A simple application – создается простейшая заготовка, состоящая из заголовочного файла StdAfx.h, файла StdAfx.cpp и файла реализации;

- A “Hello World” application и An application that supports MFC являются демонстрационными и разными способами демонстрируют вывод на экран строки символов.

Нажать кнопку Finish.Появитсяинформация о созданном проекте содержащая: тип проекта, некоторые особенности и директорию.

После создания проекта в него необходимо записать код программы. При этом можно создать новый файл или добавить в проект существующий файл.

Для создания нового файла надо выполнить следующие действия:

1. Выбрать меню File > New или Project > Add to Project > New.
2. Открыть вкладку Files.
3. Выбрать C++ Source File.
4. Чтобы создаваемый файл был автоматически присоединен к проекту, необходимо установить флаг Add to project.
5. В поле Filename ввести имя файла.
6. В поле Location указать путь для создания файла.
7. Нажать OK.

Для добавления существующего файла надо:

1. Выбрать в меню File > Add to Project > Files

2. Указать полное имя файла, который нужно присоединить

Для открытия существующего проекта надо:

1. Выбрать меню File > Open Workspace

2. Указать файл с расширением .dsw

Для сохранения текущего проекта надо выбрать в главном меню File > Save Workspace.

Для закрытия текущего проекта надо выбрать в главном меню File > Close Workspace.

После создания или открытия проекта в окне Workspace появится или список классов, или список файлов входящих в проект. В зависимости от типа проекта, он будет или пустой, или содержать изначально некоторые файлы, присущие данному типу. Проект приложения для DOS изначально пустой. В него можно добавить новые файлы или присоединить уже существующие.