Начинающему программисту сложно сочетать освоение нового языка и технологии разработки приложений для операционной системы Windows. В связи с тем, что Windows – система многозадачная и многооконная, она использует свои процедуры ввода-вывода вместо стандартных, определенных синтаксисом языка программирования, будь это Паскаль, С++, Бейсик и пр. Применение используемых в ней средств построения меню, диалоговых окон и других элементов человеко-машинного интерфейса требует, чтобы разработчик уже имел определенную квалификацию.
Чтобы изучать основы программирования лучше создавать консольные приложения Windows. Консольное приложение, это программа, осуществляющая вывод в текстовое окно, аналогичное экрану дисплея при работе с MS DOS, работа которой возможна без применения специфических средств взаимодействия с операционной системой.
Покажем последовательность действий для создания консольного приложения в среде Visual С++ версии 6.
При запуске среды разработки на экран выводится главное окно среды (рис 2) с пунктами меню, позволяющими, выполнять основные действия по разработке приложения:
читать, редактировать и записывать на диск текстовые файлы;
создавать проекты из нескольких исходных модулей;
компилировать файлы проекта и создавать исполняемый модуль;
выполнять программы в автоматическом и отладочном режимах.
Рис. 2 - Окно среды Visual C++
Пункты меню, которые выполняются наиболее часто, дублируются пиктограммами. Обозначения пиктограмм верхнего ряда стандартны для офисных и других приложений фирмы Microsoft.
Во втором ряду показаны пиктограммы, щелчком на которых можно выполнить следующие действия (перечисляем слева направо):
компиляцию исходного текста и получение объектного модуля;
компоновку исполняемого модуля из объектных;
прерывание и отмену выполняемой операции (компиляции, компоновки или отладки программы);
выполнение исполняемого модуля в автоматическом режиме – восклицательный знак;
выполнение исполняемого модуля в отладочном режиме (с остановкой на контрольных точках);
установку контрольных точек – значок в виде ладони.
Программист может перемещать панели инструментов с пиктограммами по экрану, изменять по своему вкусу состав пиктограмм, вынесенных на панель инструментов. Эти операции выполняются выбором пункта Customize подменю Tools.
При выборе пункта меню File появляется показанное на этом же рисунке подменю, содержащее пункты New, Open, Close, Open WorkSpaсe и др. Для создание нового проекта и новой рабочей области (подкаталога с файлами проекта) необходимо выбрать пункт New, при этом появится диалоговое окно New.
Как видно из рис 2, в этом окне можно выбрать одну из нескольких вкладок. В частности, для создания и включения в проект новых файлов, надо выбрать вкладку Files. На рисунке показана ситуация, когда пользователь создает новую рабочую область и проект. Имя Console0 нового проекта и подкаталога для его размещения записано в поле Project Name, путь к создаваемому подкаталогу задан в поле Location. В основном поле вкладки цветом выделен тип создаваемого проекта. Выделена строкаWin32 Console Application, при выборе которой создается проект приложения, работающего в текстовом окне, аналогичном экрану MS DOS, и использующему для вывода на экран и ввода с клавиатуры стандартные операторы языка С++. (Для создания оконного приложения следовало выбрать пункт Win32 Application, а один из двух последних пунктов выбирается при создании библиотек). После нажатия не поместившейся на рисунке кнопки OK и ответа на два дополнительных вопроса будет создан пустой проект, в который надо включить файлы с исходными текстами программ на языке С++.
После этого можно заново выбрать пункты меню File/New но в появившемся окне New уже выбрать вкладку File. Из множества предложенных вариантов, часть из которых показана на рис. 3 нам потребуется указывать заголовочные файлы C/C++ Header File или файлы с исходным текстом С++ Source File. В данном случае выбран исходный модуль и задано его имя main. По нажатию кнопки OK модуль будет не только создан, но и (как показывает флажок Add Project) включен в состав проекта.
Рис. 3 - Типы файлов
После создания пустого файла выбранного типа, в левом поле окна среды разработки (см. рис. 4), отображающем состав проекта, появится имя включенного в проект файла main.cpp, а в правом поле можно набирать и редактировать исходный текст модуля.
Рис. 4 - Отображение состава проекта
На рис 1.4 показано то состояние окна, когда пользователь уже набрал программу вывода на экран 25 строк текста и даже выполнил компиляцию модуля. Поэтому в нижнем поле мы видим сообщение о том, что в результате компиляции ошибок не обнаружено.
Далее можно выполнить компоновку исполняемого модуля или, щелчком по пиктограмме с восклицательным знаком, одновременно компоновку и пуск программы.
На рисунке 4 показана ситуация, когда пользователь навел на восклицательный знак курсор мыши, пиктограмма выделилась в виде рельефной кнопки и под ней появилась подсказка Execute Program, объясняющая назначение кнопки. Если щелчком по этой кнопке запустить выполнение программы в автоматическом режиме, мы получим результат ее работы в консольном окне, показанный на рис 5.
Это текстовое окно, имитирующее работу программы с символьным дисплеем в среде MS DOS.
Рис. 5 - Вид консольного окна
Следует заметить, что при выводе на экран строки текста, например, операторами
char s=”Пример текста”;
printf (s);
мы увидим непонятные символы. Причина в том, что для полноты имитации текстового режима оператор printf(s) использует принятую в MS DOS кодовую страницу CP866. Это можно проверить, вызвав стандартную функцию Res = GetConsoleOutputCP() (о кодовых страницах см. лекции по Паскалю). Но поскольку компилятор при кодировании строки применяет страницу 1251 русифицированной ОС Windows, на экран невозможно вывести русский текст. Чтобы вывести русские буквы абвгд, строку придется закодировать так:
char s[]={0xa0,0xa1,0xa2,0xa3,0xa4,10,0};
Обратите внимание, на подсказка на рис. 1.4. Она сообщает, что действия, выполняемые щелчком по кнопке с восклицательным знаком, продублированы горячими клавишами Ctrl/F5. Аналогичные подсказки закреплены за каждой световой кнопкой, со средой разработки поставляется также обширная справочная документация, в результате процесс разработки и отладки программ осваивается значительно быстрее при практической работе за компьютером, чем при чтении учебника. Поэтому здесь отметим только, что пошаговое выполнение программы без захода в процедуры выполняется по нажатию функциональной клавиши F10, с заходом в процедуры F11, а автоматическое выполнение до строки, в которой установлен курсор, запускается сочетанием клавиш Ctrl/F10.
Лекция 3. Знакомство с операторами языка
Условный оператор
Мы помним, что операторы программы задают последовательность действий, которую надо выполнить с объявленными в ней переменными. Часто она заранее точно неизвестна и определяется уже во время работы по результатам предыдущих вычислений.
Пусть, например, необходимо вычислить подоходный налог с заработка, размер которого хранится в переменной Z. Сотрудник имеет право на льготы по налогу, суммарный размер которых хранится в переменной L.
Если заработок больше суммы льгот (то есть Z>L), налог берется в размере N=13*(Z-L)/100. Когда сумма разрешенных льгот больше, чем заработок, применение этого выражения даст отрицательный Поэтому они могут участвожения результат. Это означает, что налог не взимается, то есть, при Z<L, значение N=0.
Заметим, что в С++ знаки <, меньше и >,больше - это операции, дающие целочисленный результат.. Если условие, заданное операцией сравнения, выполняется, результат операции равен единице, если не выполняется – нулю. То есть, при вычислении выражения Z>L получим единицу, если Z больше, чем L. В С++ нет логического типа данных, поэтому вполне допустимо написать выражение (Z>5)+(Z>L). В зависимости от значений переменных вычисление этого выражения даст значения 0, 1 или 2.
Рассмотрим программу, которая вводит значения Z и L с клавиатуры и вычисляет сумму налога условным оператором:
#include <stdio.h>
int Z,L,N;
Void main(void)
{
printf(“\n Введите сумму заработка и размер льгот”);
scanf("%d%d ",&Z,&L);
if(L<Z) N=13*(Z-L)/100;
else N=0;
printf(“ Налог равен %d руб.”, N);
getchar();
getchar();
}
Для сравнения посмотрите, как тот же ввод с клавиатуры выполнить с использованием потока:
cin>>Z>>L;
Выполнение оператора if(L<Z) N=13*(Z-L)/100; else N=0;
заключается в следующем:
– вычисляется выражение, записанное в скобках;
– если результат не равен нулю, выполняется оператор после скобок, если равен нулю – оператор, записанный после else.
Замечания
1. Выше мы использовали запись условного оператора в виде
if(< выражение> ) < оператор1> else <оператор2>.
Можно использовать также краткую форму условного оператора if(< выражение> ) < оператор>. Здесь отсутствует ветвь else, поэтому при равенстве выражения нулю не выполняется никаких действий.
2. В языке Паскаль точка с запятой является разделителем между операторами, а в С++ она является неотъемлемой частью оператора. Поэтому в Паскале знак ‘ ;’ перед else не ставится (слово else само по себе является хорошим разделителем), а в данном примере точка с запятой перед else указана, так как она часть оператора N=13*(Z-L)/100;.
3.В языке С++ строчная и соответствующая ей прописная буквы – это разные символы. Поэтому в рассмотренном примере нельзя объявить переменные int Z, L, N;, а потом записать оператор n=13*(z-l)/100;.
4. Мы помним, что происходит при завершении программы вычисления площади, приведенной в параграфе 1. Завершаясь, главная функция main() возвращает управление тому, кто ее запускал. Если программу запускали из оболочки типа Norton Commander, на экране очень быстро промелькнут выводимые программой числа и мы опять увидим окна Norton Commander, если программа запускается из среды разработки, появится окно редактора с исходным текстом. Чтобы пользователь видел на экране результат, в конце программы вставляется дополнительный оператор ввода символа. При выполнении этого оператора программа не завершается, пока пользователь не нажмет кнопку клавиатуры и на экране видны результаты вычислений.
Среди функций стандартного ввода-вывода есть функция getchar();, которая вводит один символ. В предыдущем примере, чтобы приостановить программу она записана дважды. Один оператор не приостановит программу по следующей причине:
В начале программы функция scanf("%d%d ",&Z,&L); вводит с клавиатуры два числа Z и N. Ее особенностью является то, что при вводе числа функция отбрасывает все предшествующие первой цифре коды пробела, табуляции, перевода строки и возврата каретки, потом вводит цифры числа, пока не будет нажата клавиша Enter. Код этой клавиши функция scanf() использует как признак конца ввода числа, но оставляет во входном потоке. Это значит, что код Enter функция как бы и не вводила – он поступит следующему оператору ввода данных.
Следующим оператором ввода является вызов getchar(). Он получит и введет код Enter, оставшийся не обработанным функцией scanf(), и только второй оператор getchar() будет ожидать ввода человеком следующего символа.
Два оператора getchar() не украшают нашу программу, кроме того, как любая функция стандартного ввода, getchar() отображает символ на экране, и после нажатия клавиши, например, буквы А, ждет еще и нажатия клавиши Enter, как признака завершения ввода. Поэтому в дальнейшем мы будем пользоваться функцией консольного ввода символа getch().
Покажем применение консольного ввода на примере применения краткой формы условного оператора для определения наибольшего из трех чисел. Ниже представлена программа, которая вводит с клавиатуры три числа a, b, c, большее из них записывает в переменную max, после чего ожидает нажатия любой клавиши:
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
int a,b,c;
Void main(void)
{
clrscr();
scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);
int max=a;
if(a<b) max=b;
if(c>max) max =c;
printf("%d",max);
getch ();
}
В среде Borland C оператор #include <conio.h> вставляет в исходный текст программы прототипы всех функций консольного ввода-вывода. Мы с ними знакомы – это те функции, которые в Паскале реализованы модулем Crt. Надо только записывать их имена строчными буквами: clrscr() – очистить экран, gotoxy(x,y) –переместить курсор и т.д.
Только паскалевским функциям проверки нажатия клавиши KeyPressed и ввода символа ReadKey в С++ даны другие имена – здесь они называются kbhit() и getch(). Функция getch() вводит символ без эхо-отображения и не ожидает нажатия Enter.
Не совсем понятно, почему ее достаточно вызвать один раз. Кратко (не требуя полного понимания) на это можно пока ответить так. Входной поток стандартного ввода-вывода, это массив байтов, в котором операционная система накапливает введенные символы, не передавая их операторам ввода из входного потока до нажатия Enter. Консольные же функции читают символы не из входного потока. Они опрашивают непосредственно клавиатуру. Поэтому давно нажатая клавиша Enter не оказывает никакого действия на работу функции getch(). Функция getch() ожидает нажатия клавиши, а код Enter так и остается непрочитанным из буферной области оперативной памяти, которую мы называем входным потоком.