Организация ввода-вывода данных

Теоретическое обоснование

Язык Си использует технологию структурного программирования, в основе которого лежит модульный принцип создания программ и использование базовых структур программирования. Язык С++ был разработан как объектно-ориентированное расширение языка Си и спроектирован в близком соответствии между его типами, операциями и операторами.

Интегрированная среда DevC++ является одной из свободно распространяемых версий языка, упрощающих процедуру ввода, отладки и выполнения программ на С и С++.  Окно интегрированной среды DevC++ содержит 4 основные части: строка команд меню, окно редактирования программ, область сообщений компилятора, строку состояния (рисунок 1.1).

Строка команд меню содержит стандартные режимы: File(Файл), Edit(Редактирование), Search(Поиск), View(Вид), Project (Проект), Execute(Компиляция и исполнение программы), Options(Параметры), Tools(Инструменты), Window(Окно), Help(Помощь). Каждый режим содержит меню команд и соответствующие «горячие» клавиши, а так же пиктограмму инструментов, выполняющих эти команды и находящиеся строкой ниже. Рассмотрим основные команды.

Меню File содержит команды: Open(Открыть), при помощи которого открывается существующий программный файл или проект; New(Создать) – создается новый проект; Save(Сохранить) – сохраняется редактируемый файл; Save as(Сохранить как) – файл сохраняется под новым именем. Команда Close закрывает редактируемый проект, команда Exit служит для выхода из Среды.

Меню Edit содержит пункты Cut (Вырезать), Copy (Копировать), Paste (Вставить), которые служат для вырезания, копирования, вставки выделенного фрагмента текста, как в любом текстовом редакторе.

Меню Execute содержит команду компиляции Compile (горячие клавиши [Ctrl]+[F9]); команду Run – исполнить (клавиша [F9]); команду компилировать и исполнить([Ctrl]+[F10]); команду отладить Debug([F8]).

Meню Help позволяет вызвать справочную систему ([F1]). Для получения справки о конкретной функции следует установить курсор на любой символ заголовка функции и нажать [Ctrl]+[F1].

Окно редактирования программ используется для ввода и редактирования программ на С/C++. В строке состояния указывается номер позиции и строки, в которой находится курсор, а так же общее количество строк программы. В области сообщений компиляторабудутвыведены сообщения о найденных ошибках при компиляции программ и их местонахождении, о ходе выполнения компоновки модулей. 

Алгоритмы и программы линейной структуры

Алгоритм линейной структуры – это алгоритм, в котором блоки выполняются последовательно друг за другом. Программа линейной структуры реализует линейный алгоритм.

Чаще всего линейные алгоритмы используются для программирования вычислений по формулам, которые записываются в виде выражений. Выражения состоят из констант, переменных, операций, функций и круглых скобок, определяющих последовательность выполнения действий.

Организация ввода-вывода данных

Для форматного ввода-вывода данных скалярных типов и строк используются стандартные функции ввода/вывода, описанные в библиотеке stdio.h.

Для вводе используется стандартная функция scanf(), её синтаксис:

scanf (“форматная строка”, список параметров ввода);

Форматная строка заключается в кавычки и может содержать символы трех типов:

– обычные символы, которые должны вводиться с клавиатуры в том же виде, в каком они содержатся в форматной строке;

– спецификации преобразования, задающие формат ввода, которые начинаются с символа «%» и заканчиваются символом преобразования. Символы преобразования задают тип вводимой переменной: ‘c’ ‒ символ; «d», «i» - десятичное целое типа int; «D», «I» - десятичное целое типа long; «e», «E» - вещественное число в экспоненциальной форме, например, 5.12E-02; «f», «g», «G» - вещественное число с плавающей точкой; «o» («O») - восьмеричное число типа int (long); «x» («X») - 16-ричное число типа int (long); «u» («U») - беззнаковое целое типа int (long); «s» - строка символов; «lf» - вещественное число удвоенной точности;

– управляющие символьные константы (например, ‘\n’ - переход к следующей строке).

Список параметров ввода отделяется от форматной строки запятой и содержит перечисление параметров ввода через запятые. В качестве параметров ввода используются адреса переменных, которые обозначается знаком символом ‘&’, стоящим перед именем вводимой переменной.

Количество спецификаций в форматной строке должно совпадать с числом выводимых параметров.

Пример 1.1. Даны две строки, содержащие функции форматного ввода:

scanf(“%f %f %f”, &a, &b, &c);

scanf(“%s%d%lf”, &simb1, &n, &x);

В первой строке вводятся три вещественных (%f) числа a, b, c, разделяемые при вводе с клавиатуры пробельными символами, ввод заканчивается нажатием клавиши [Enter]. Во второй строке вводятся: строка символов(%s) simb1, целое (%d) число n и вещественное число x с удвоенной точностью (%lf).

Для вывода используется функция printf(), её синтаксис:

printf(“форматная строка”, список параметров вывода);

Форматная строка вывода аналогична форматной строке ввода.

Список параметров вывода отделяется от форматной строки запятой и содержит перечисление параметров вывода через запятые.

Пример 1.2. Дан фрагмент программы на языке С, С++, содержащий функции форматного вывода:

printf(“Введите стороны треугольника”);

printf(“Результат: a=%9.4f  b=% 3d \n”,a,b);

В первой строке в форматной части отсутствуют параметры вывода, на экран выводится фраза «Введите стороны треугольника», курсор остается на той же строке, в следующей позиции после последнего выведенного символа.

Во второй строке выводится результат вычисления: фраза «Результат:», имя переменной и знак равенства «a=», значение переменной a в формате 9.4f (9 - общая ширина поля вывода позиций, из них 4 позиции на десятичные цифры после точки, одна позиция на десятичную точку, остальные 4 позиции ‒ на знак числа и его целую часть), имя следующей переменной и знак равенства «b=», значение переменной b в формате d, с шириной поля – три.

Если значение a=4.23, а значение b=3, на экране появится строка:

Результат: a= 4.2300 b=3

После вывода данной строки, курсор перейдет в начало следующей строки, так как в конце форматной строки стоит управляющий символ ‘\n’.

В языке С++ ввод-вывод может осуществляться не только с помощью функций, но и с помощью операций. Операция вывода <<, операция ввода >>.

Синтаксис вывода на экран: cout<< выражение.

Синтаксис ввода с клавиатуры: cin<< переменная.

При использовании операций ввода-вывода необходимо включить в программу файл iostream.h.

Пример 1.3. Дана программа на языке С, С++.

#include <iostream.h>

int i;

main(){

    cout << "Введите целое число ";

    cin >> i;

    cout << " Квадрат числа: " << i*i << "\n";

return 0; }

В результате работы программы на экран выводится фраза: «Введите целое число », далее с клавиатуры должно вводиться целое число (например, 3), значение которого присвоится переменной i.

Экран, после выполнения программы имеет вид:

Введите целое число 3

    Квадрат числа: 9

Аппаратура и материалы: персональный компьютер не ниже Pentium–4, операционная система Windows XP, флеш-память, интегрированная среда Dev C++.