Загрузка...
Учебная работа. Реферат: Модульное программирование 3
2.
Модульное программирование. понятие функции.
Один из методов решения сложной задачки – это разбиение её на части. В этом состоит способ нисходящего программирования.
При программировании на языке Си непростая программка быть может разбита на наиболее обыкновенные подзадачи( функции). Это дозволяет: 1)упростить структуру программки; 2) избежать избыточности кода, т.к. функции записывают один раз, а вызывать её на выполнение можно неоднократно; 3) упростить процесс отладки и сопровождение программки, поместив нередко применяемые ф-ии в библ. Разработанные ф-ии можно сгруппировать в отдельные файлы (модули ) компилируемые раздельно, кот. потом соединяются воединыжды в исполняемою программку при помощи компоновщика.
Ф-ия – это самостоятельная единица программки, реализующая определенную задачку либо её часть. Любая программка написанная на Си обязана содержать главную ф-ию «main».
3.
Объявление и определение функции. Вызов функции.
Объявление(-написание макета)хоть какой функции имеет последующий вид:
(спис.форм.перем.)
Определениефункции
{
}
Можно задать класс пам(обл видимости ф-ии) (пр:[класс] тип…)
.extern-глобальная видимость во всех модулях прогр.(умолч.)
.static-видимость лишь в границах модуля, в кот определ ф-ия
Тип возвр. знач быть может люб не считая масс и ф-ии. Но быть может ук. на мА либо ф-ию. Если ф-ия не возвр ни какого рез, то указывается тип void.
имя ф-ии – это идентиф задаваемой программером. Перечень форм парам: (тип имя_пар1, тип имя_пар2) Опред величины , кот требуется передать в ф-ию при её вызове. Быть может пустым. тело ф-ии – это или сост опер., или блок с описателем перем, масс и т.д. тело ф-ии не может содерж внутри себя определ др ф-ий. Из всякой ф-ии может быть воззвание к др. ф. Но они постоянно явл внеш по отн к вызыв-ей ф-ие.др ф-ий. ызове. ей мере 2 поля: для хранения данных, для ук.
Вызов функции
(перечень фактич. перем.) В объяв. опред и в вызове одной и той же ф-ии обязано соблюдаться правило соотв типов и порядка следования парам.
4.
Обмен информацией меж функциями. Рекурсивные функции.
методы:
1) С пом. глоб. перем.
2) Через возвращение ф-ией значения (оператор return).
— returnвыражение (в этом случ. знач. будет присвоено ф-ии в её типе)
— return (завершает выполн. ф-ии и передаёт вып. след. опер-у в вызыв-ей ф-ии)
3) Через характеристики:
Три метода передачи пар-ра в ф-ию:
а) по значению ( оп-ры работают лишь с копиями знач-ий фактич-их парам)
б) по адресу (в стек заносятся копии адресов арг-тов, ф-ия осущ-ая доступ к сиим адр может изм исх знач)
в)по ссылке (в ф-ию перед адр указ-ого при вызове парам) обозн int&z
Рекурс ф-ия – ф-ия, кот вызывает саму себя. Таковая рек. наз-ся прямой. Косвенная рек.- когда 2 и наиболее ф-ий вызывают др друга. Недочеты: расход времени и памяти на повторные вызовы ф-ий и передачу ей копий парам, также опестн. переполн стека.
5.
Библиотечные функции. Функции для работы в графическом режиме.
Неважно какая прогр на Си содержит воззвание к обычной библ. Не считая того программер может созд собств библ. Их подключ с пом. директивы include (.h – header – заголовок).
На стадии предпроцессорной обр.прогр. происходит подстановка прототипов перед осн. ф-ией, опосля чего же компилятор инспектирует корректность воззвания к ф-иям.
Сами библ. ф-ий хранятся в скомпил.виде и подлюч. к осн. прогр. на шаге компан-ки.
Библ. ф-ий можно разбить на группы по их назнач.:ввод/выв;матем.ф-ии;для управл.графич системой.
Монитор ПК может работать в одном из 2-х режимов: тестовом и графич-ом. Наим. элем-ом изобр.яв-ся пиксель. В Си име-ся граф. библ. graphics.h. Она сод. огромное кол-во ф-ий для: упр. цветом, созд.изобр.различ.формы, для вывода граф.текст.сообщ.,для упавл.курсором. Настройка этих ф-ий на работу осущ-ся путём подл.граф.драйвера. Граф.драйверы нах-ся в отдельных файлах с расш .BGIв каталоге BGI(Borl.Graph.Interf.).
Граф.ф-ии исп.понятие указателя текущ. позиции. Этот указатель идентиф. избранный
пиксель и хар-ся парой цел.чмсел(гор.и верт.коорд.).
Иниц.гр.режима осущ. ф-иёй initgraph(&gd,&gm, «путь к BGI файлам). gd-гр.драйв.,gm-гр.режим.
Для обр.ошиб.при работе с гр-ой исп.ф-ия: graphresult().Эта ф-ия возвр. код крайней исп.ф-ии. grOk=0
цвет в гр.режиме Си имеет собственный номер и буквенное обозн. Фон-setbkcolor(цв),цв лин. и симв.-setcolor(цв).
Парам.текста-settextstyle(шрифт,направл.,разм)
Нрав и толщина лин.геом. объектов-setlinestyle(вид,эталон,толщина)
Стиль закраски к-то области-setfillstyle(тип,закраска,цв)
Чистка экрана-cleardevice()/
Определ.макс.зная.по x (getmaxx()) и по y (getmaxy()).
Текущ корд. указат.курсора(getx(),gety()).
Перемещение указат-ля позиции moveto(x,y);moverel(dx,dy).
установка парам. по умолч.-graphdefault();
Вывод точки на экран-putpixel(x,y,цв).
Вывод текста-outtext(«строчка»),outtextxy(x,y, «строчка»).
6.
Графические примитивы.
Выводлин.-setwritemode(режим). 0-COPY_PUT,1-XOR_PUT. Если 0,то лин.затирает то,что было на дисплее.
Рисов.лин.-line(x1,y1,x2,y2),lineto(x,y),linerel(dx,dy)
Выв.прямоуг.-rectangle(x1,y1,x2,y2)
Ломан.лин.-drawpoly(кол-во вершин,указатель на массив целых)
Окр.(x,y,r)
Дуга arc(x,y,нач.угол,кон.уг,r)
Дуга эллипса (x,y,нач.угол,кон.уг,rx,ry)
Закр.прямоуг.bar(x1,y1,x2,y2)
Закр.параллел.bar3d(x1,y1,x2,y2,глубина,круша(от0до1))
Закр.элипс fillellipse(x,y,rx,ry)
Закр.круг pieslice (x,y,нач.угол,кон.уг,r)
Закр. секторэллипса sector(x,y,нач.угол,кон.уг,rx,ry)
Закр.произв.замкн.обл. floodfill(x,y,граница(должен совп.с цв контура)
7.
Классы памяти.
В ПК память представляется разделён.насегменты. Исп.прогр-а сост.из:
1)Сектора кода, в кот.размещены машинные команды.
2)Сектор данных, в кот расп. глоб.перемен. и константы.
3)Сектор стека, в кот размещены локал.перем.
Остальна дост-ая прогр.память наз-ся динам-ой либо хепом(«куча»), в кот располож. динам.перем.
Под всякую переем. исп-ую в прогр. обязано быть выделено пространство в памяти. Выделение пам.может происходить или на стадии компиляции прогр., или во время выполнения прогр.(для динам.перем.)
Любая перем. имеет оперд. тип. Не считая того она имеет класс памяти. Существует 4 класса памяти: 1)extern(внеш.);2)auto(автоматич-ий);3)static(статический); 4)register(регистровый).
Класс пам.опред-ся местом её описания и главным словом.
Класс пам.описывает:
1)Область видимости (дей-я перем-х)
2)время жизни пер.,т.е. продолж-ость её хранения в памяти.
В Си быть может 3 области видимости:
1)в границах файла
2)в пр.блока{ }
3)в пр.макета ф-ии
время жизни быть может или в протяжении вып. всей прогр., или по достяж.блока.
Перем. опис. вне ф-ии наз-ся внеш. либо глоб.(extern).Глоб. перем. располагается в секторе данных и вначале обнуляется. время жизни данной для нас перем.-на протяж всей прогр., обл.действ-файл.
Перем. описанная снутри ф-ии явл-ся локальной. По дефлоту объявленные в ф-ии пер-ые явл-ся автоматич. Перем. авт.класса располагаются в секторе класса вначале не обнуляются. время жизни и действие-блок, в кот описана перем.
Перем.стат.кл. тоже явл.локальными. Они видны лишь в своём блоке, но в отличие от перем. класса auto они подобно глобальным переменным располагаются в секторе данных, есть в протяжении всей прогр. и однократно иниц.(при первом вхожд. в блок)
Регистровая пам.выделяется под локал. перем. Это самый резвый и самый небольшой вид памяти. Эту пам. исп. не реком., т.к. ей распоряжается компил.Размещение-регистр.пам.;обл.действ.-блок;вр.жизни-блок;иниц-нет.
8.
Указатели: понятие, инициализация.
В процессе компьютер.прогр.имена перем. преобр. в адреса ячеек пам., в кот хранятся значения перем. Программер может найти собств. перем. для хранения адресов обл-ёй пам. Такие перем.наз-ся указателями.
ук.- (тип*имя перем.). Т.е. ук. не явл. самост. типом, он постоянно связан с к-либо др. конкр. типом.
Ук. могут быть константой либо перем., а так же указывать на константу либо перем.
ук.
Значение ук. перед его исп. обяз.обязано быть иниц-но(т.е. присвоено нач.знач.)
1) присвоение ук. адреса сущ-его объекта
пример:
int a=5 int*pti=&a int*p=pti
Ук-ям можно присв. зн-я адресов объектов лишь того типа, кот они описаны: intb[10]; int*t=6?//присв. адр. начала масс-а
2) Присв. подходящего знач.
ptf=NULL (это означает что отсутств. конкрет. адр. ссылки.
3) Выделение участка динам. пам. и присв. её адр. перем. Доступ к выделен. участ.динам.пам.произв.лишь ч/з ук-и.
Для работы с динам. пам. примен.опер-ии:NEW(для выделения пам.),delete(для освобожд.пам.)
пример:
1)int*n=newint(выделяется достат. для размещ. величины типа int учасика динам. пам. и записывается адр. начала этого участка в перем. n).
2) int*m=newint(10);(делается иниц. выделен. динам. пам. и запис. 10)
3) int*q=newint[10];(выделяется пам.под 10 величин типа int и записывается адресок начала этого участка в перем. q,кот может трактоватся как имя массива.
Чтоб высвободить пам.
1) …delete n; 2)…delete m; 3)…delete [];
9.
Операции с указателями.
1) Оп. разадресации
-косвенное воззвание к объекту. Оп.разадр-ии предусмотрены для доступа к величине адресок кот хранится в ук. Эту опер. можно исп. как для получ. так и для изменен. знач. величины.
пример:
int a=5,b,d;
int*pti=&a;
….
b=*pti;d=pti+2;
cout<<b<<d;
2) Арифм. оп.
Арифм оп. с ук. автоматич. учитывают размер типа величин адресных ук.
Единицей измерения значения ук. явл.размер соответсв.ему типа. Эти оп. примен. в главном при работе со структурами данных поочередно размещённых в пам.(пр.:массивы). Если ук. на определённый тип увел. либо умен. на константу его
3) Сравнивание ук.
Допускается лишь для ук. 1-го типа.
4) Взятие адреса
Применимо к величинам имеющим имя и размещённым в оперативки.
10.
Указатели и массивы. Массив как параметр функции.
имя масс. обозн. как ук.-константа на массив. В массиве intx[10] x-ук. на нулевой элемент масс-ва, т.е. x=&x[0]. Потому для доступа к элементам масс., не считая индексированных имён можно применять разадрессованные ук.: имя[индекс]-*(имя+индекс) (пр:x[i]-*(x+i))
Т.к. имя масс. явл. ук.- константой, то его недозволено изм. в прогр., т.е. ему недозволено ничего присвоить.
При исп. в качестве парам масс-ва в ф-ию передаётся ук.на его 1-ый элемент, т.е. масс.постоянно передаётся по адресу. При всем этом инф. о кол-ве элем. масс. пропадает и следует передавать его размерность ч/з отдельные парам. Передать масс. в ф-ию можно след. сп.:
1)func(inta[N],intN)
2)func(int a[], int N)
3)func(int *a, int N)
11.
Динамические массивы.
Дин. масс. используются если до начала работы прогр. неизв.сколько в масс.элем-в. Пам. под их выделяется с пом. операции new.
В дин. обл.пам.(heap) во время вып.прогр. Адр.её начала запис-ся в ук.(пр:intn=10; int*a=newint[n]//в дин.пам.выд.обл.пам.дост-я для размещ.10 элем.типа int.
Дин.мас-ы недозволено при созд. иниц-ать. и они не обнуляются.
Преимущество дин.мас.-размерность быть может переменной, т.е. объём пам. выд-ой под масс.определяется на шаге выполнен.прогр.
Воззвание к элементу дин.мас.осущ. так же как к элементу обыденного (a[3] либо *(а+3)
Если дин. масс. в к-то момент работы прогр. больше не нужен нужно высвободить область пам. кот.он занимает с пом. операции delete[]a;
Для созд.дин.многомер.мас. нужно указать в операции new все его размерности. Самая левая (1-ая) размерность быть может переменной.
пример:
int nstr=5;
int **m=(int**)new int[nstr][10];
либо
int n;
cout int m=5;
cin>>n;
int(*a)[m]=new int[n][m];
Наиболее всепригодный метод выделения пам.под 2-мерн.мас., когда обе его размерности задаются на шаге выполнения прогр. Освобождение пам. из под мас. с хоть каким кол-вом конфигураций вып. с пом. оп delete[].
12.
Структуры: определение, инициализация.
С. – непростой тип данных, представляющий из себя совокупа разнотипных частей.
Тип стр. – обычно исп. при разработке информационных систем и баз данных.
Struct [ имя типа ]
{ тип 1 элемент_1;
тип 2 элемент_2;
…
тип n элемент_n;
}[список_описателей];
Элем-ы стр. наз-ся палями стр. и могут иметь хоть какой тип, не считая типа эт.стр., но быть может ук-лем на него
пример:
struct student
{char fam[30];
int kurs;
char group[6];
float ball;}
student-имя стр.типа, кот. быть может назначен некот. перем.
Описание перем: [struct] student stud1, stud2(перем.структ.типа);
Быть может совмещено описание типа стр. и объявление перем-х этого типа
пример:
[struct] student
{char fam[30];
int kurs;
char group[6];
float ball;}
{stud1,stud2,*pst(ук.наструктуру);}
Поля стр. могут быть в свою очередь данными типа стр.
пример:
struct
{float x: float y;};
struct line
{struct
Инициал.перем.стр.типа
struct 1{a,b,c,d};
pointz={l;2;3}
Перем.стр.типа можно располагать в дин.обл.пам. Для этого нужно обрисовать ук.на стр.и выд.под неё пространство.(пр:student*pst=newstudent)
Доступ к элем. стр. осущ.с пом.опер.выбора (точка) при воззвании к полю ч/з имя структ. и-> при воззвании ч/з ук.
пример:
struct student stud1, *ps;
ps->stip=150;
К любому элем. стр. перем. Stud 1 можно обратится 3-мя методами.
1) Stud 1. fam;
2) (* pst). fam;
3) pst -> fam
Если элем. стр. явл. др. стр., то доступ к её элем. осущ. ч/з 2 операции выбора.
к примеру:
Struct A
{ int a;
double x;
}
Struct B
{ Struct A b;
double x;
} S, x;
S.b.a=1;
S, b. x= 0.5;
S.x=0.125;
x. b. a=2;
x. b. x=-0.5;
x. x.=2.5;
Как видно из примера поля различных стр. могут иметь одинак. имена, т.к. у их различная область видимости. По данной для нас же причине одинак. имена могут иметь полиструктуры и имя перем. из перечня описателей ( не рекомендуется).
13.
Операции над структурами.
1) Присвоение стр.,если они имеют одинак.тип.При всем этом происходит поэлементное копирование:
пример:
a) struct student stud1,stud2,*ps;
stud2=stud1;
(*ps)=stud1;
b) struct
(a.x=1;a.y=1;)-(bx=ax;by=ay) b=a;
2) Вв/вывстр., какимас-ов, выполняетсяпоэлементно(пр:cin>>stud.fam>>stud.kurs; cout<<stud.fam<<” “<<stud.kurs<<endl;
3) Получение адр стр-ы(studentstud1,*ps; studentps=&stud1;).В отличие от масс. имя стр.не имеет никакого значения.
4)Стр-у можно возвращать в качестве значения ф-ии. Стр-у можно передавать в качестве парам.ф-ии.(пр: structpointmake(intx, inty) {structpointtemp; temp.x=x; temp.y=y; returntemp;} b =make(1.1);)
При вызове ф-ии в качестве фактич.аргум.указываются имена стр-ых перем-ых.(пр:structcomplexx,y,z;….z=add1(x,y);)
14.
Массивы структур. Объединения.
Структуры, как и др. переменные, могут объединяться в массивы. Массив структур – это комфортное ср-во представления и обработки табличной инфы. Так к примеру: сведения о 100 студентах могут хранится в массиве структур:
Studentstud [100];
Тогда сведения о одном студенте могут обозначатся как:
stud [1]. fam;либо
stud [5]. kurs;
О. представляют собой все поля кот представл. по одному адресу.(пр: union имя_типа {определения частей};
Длина о. равна большей из длин его полей. В любой момент времени переменной типа о. хранится лишь одно больше 1-го поля сразу не требуется.(пр: unions {inti; chark; longintL;};
15.
понятие потока. Систематизация потоков.
Под вв/выв понимается процесс обмена инф. м/у оперативной пам. и внеш. устр-ми. Осн. понятием связанным с инф. на вне шустр явл-ся понятие «файл». Всякая опер вв/выв трактуется как опер обмена с файломи. Потому организация вв/выв в языке прогр-это организация работы с файлами.
Различают понятия внутр.(логического) и наружного (физического). Аналогом понятия внутр. файла в Си явл понятие потока. Поток(stream)-это последовательность байтов, передаваемая в процессе вв/выв и независимая от определенного устр., с кот делается обмен инф.
Чтение данных из потока наз-ся помещением либо подключением.
По направлению обмена потоки можно поделить на входные(данные вводятся в пам.) и данные выводимые из памяти.
По виду устр. с кот. работает поток их можно поделить на:
-стандартные (для передачи данных от клав)
-файловые(для обмена инф. с файлами на внеш носит.)
-строковые(для работы с массивами симв в операт пам)
Для поддержки потоков библ Си содержит иерархию классов построенную на базе класса ios(includeoutputstream)
Этот класс содержит общие для вв и выв поля и способы.
16. Обычные потоки.
Прямыми потоками класса ios (производными классами) явл-ся класс istream (класс входных потоков) и ostream(класс выходных потоков); потомком этих 2-х классов явл класс iostream вв/выв).
объект cout принадлежит классу ofstream и представляет собой поток вывода связанный с экраном.Оп. поместить в поток cout<<aозначает, что зн. «а» обязано быть выв. из пам.на экран.
объект cin принадлежит iostream и явл.потоком связанным с клав. Операции:взять из потока cin>>а значит что
17.
Файловые потоки. Запись данных в файл. Режимы открытия файлов.
При обработке файлов в Си исп. 3 класса:
1)ifstream-класс входных потоков,вып.опер.вв. из файла.
2)ofstream-класс выходных пот,вып.опер.выв в файл.
3)fstream-класс двунаправленных ф.пот.,вып.вв/выв инф.
Эти классы явл. производными от классов istream,ostream,iostream. Потому они наследуют операции >>,<< и др.оп.
По способу доступа файлы можно поделить на:
1) поочередные (текстовые,чт. и зап. в кот.произв-ся с начала б зи б)
2) файлы с произвольным доступом(бинарные, допускающие чт.и зап. в указ. позиц.)
1)#include<fstream.h>
2)объединяем файловую перем.выходного ф-ого потока.
ofstreamfout:
открываем физ-ий файл fout.open (“имя физ.файла”)
ofstreamfout(“output.txt [режим открытия ф.]);
3) Записываем в ф.инф. fout<<”z=”<<z<<endl;
4) Закр.ф. fout.close();
ios::app – отрк.ф.для добав. в конец
ios::ate – установить ук.на конец ф.
ios::in – откр.ф.для вв.
ios::out – откр.ф.для выв.(зап.)
ios::trunt – если ф.сущ.,то удалить. По умолч.устан.для ios::out
ios::nocreate – если ф.не сущ,выдать ош.
ios::noreplace – если ф. сущ., выдать Ош.
ios::binary – откр.ф. в двоичном режиме.
пример: ifstream fin(“input.txt”,ios::in|ios::nocreate)
18.
Чтение данных из файла.
1) Подкл.библ. fstream
2) Объявл.ф-вую перем входного ф.потока.
3) откр.физ.ф. ifstream.fin(“input.txt”,[режим откр.ф.])
4) Вв данные из ф. fin>>a
5) Закрываем fin.close();
19.
Форматирование данных: флаги форматирования. Манипуляторы.
Ф. может осущ 3-мя методами:
1) с пом. флагов
2) с пом. манипуляторов
3) с пом. форматирующих способов
1 метод
Флаги представл.собой отдельные виды объединенные в поле x_flags класса ios.
left-выравн. по левому краю
right-по правому(умолч)
dec: десятичн.сис.счисл.(умолч)
oсt: 8-ая сис.сч.
hex: 16-аясис.сч.
scientific:выв вещ.чисел в форме мантиссы с порядком.
fixet: выв вещ чисел в форме с фиксир. точкой.
Не считая флагов для форм-я исп.след.поля класса ios:
x_width- задаёт мин. ширину выв.
x_precision- задаёт кол-во цифр дроб.части при выв значения fixed либо общее кол-во означающих цифр при выв знач scientific.
(<iomanip.h>)
М. делятся на:
1)обыкновенные, не требующие указания аргумента.
2)параметризированные: требуют парам.
Воспользоваться манн.проще чем флагами.
Параметриз.ман.
setbase(intn)-задаёт парам сис.сч.
setfill-устанавливает знак заполнитель с кодом равным значению парам
setprecision- устанавливает макс.кол-во в дробной части, если число с фикс точкой, либо если число представлено её мант. и парядком.
setw(int)-задаёт макс. ширину поля вв.
20.
Строчки: описание, ввод/вывод.
В Си 2 вида строк: Си строчки и Класс обычные библ Си, класс стринг. Си строчка представл. собой масс симв завершающийся сим-м с кодом нуль(‘