Разработка текста программы

Заголовочный файлconio.h (от англ. consoleinput-output — консольный ввод-вывод) используется в компиляторах для создания текстового интерфейса пользователя. Этот заголовочный файл объявляет несколько библиотечных функций для работы с «консольным вводом и выводом» программы. В программе использована функция intgetch(void), считывающая символ напрямую из консоли без использования буфера и echo-вывода. Вызов этой функции обеспечивает задержку командного окна до нажатия любой клавиши на клавиатуре.

Заголовочный файлwindows.h содержит объявления всех библиотечных функций Windows API (ApplicationProgrammingInterface - интерфейс прикладного программирования), все макросы и типы данных, используемые в программировании под Windows. В нашей программе использованы функции SetConsoleCP(1251) и SetConsoleOutputCP(1251),обеспечивающие правильную кодировку кириллицы в консольном приложении. Задержку командного окна, кстати,мог обеспечить вызов функции Sleep(a) из этой же библиотеки (например,Sleep(10);)

Заголовочный файлiostreamсодержит описания элементов стандартной библиотеки, необходимых для выполнения ввода-вывода. Если говорить более конкретно, то в этом файле описан набор классов для управления вводом/выводом, стандартные объекты-потоки cin для ввода с клавиатуры и cout для вывода на экран, а также операции помещения в поток << (вывода на экран) и извлечения из потока >> (ввода с клавиатуры).

Программа на C++ состоит из функций. Функция — это именованная последовательность операторов. Функция состоит из заголовка и тела. Строка, помеченная комментарием 1, представляет собой заголовок главной (а в данном случае и единственной) функции программы. Она должна иметь имя main, указывающее, что именно с нее требуется начинать выполнение. Заголовок любой функции пишется по определенным правилам. За именем функции в скобках обычно следует список передаваемых ей параметров. В данном случае он пуст, но скобки необходимы для того, чтобы компилятор мог распознать, что это именно функция, а не другая конструкция языка. Перед именем записан тип значения (int — целое), возвращаемого функцией в точку ее вызова (в данном случае — во внешнюю среду). По стандарту главная функция должна возвращать целочисленное значение,этим в программе занимается оператор return 0(7).

После круглых скобок в фигурных скобках записывается тело функции, то есть те операторы, которые требуется выполнить. Для удобства восприятия принято рас­полагать тело с отступом в 3-4 позиции от заголовка. Обратите внимание, что закрывающая скобка находится в той же колонке, что и первый символ заголовка функции. Это требование хорошего стиля, а не синтаксиса.

Для хранения исходных данных и результатов надо выделить достаточно места в оперативной памяти. Для этого служит оператор 2. В нашей программе требуется хранить два значения: температуру по Цельсию и температуру по Фаренгейту, поэтому в операторе определяются две переменные. Одна, для хранения температуры по Фаренгейту, названа fahr, другая (по Цельсию) — сels.

Имена переменным дает программист, исходя из их назначения. Имя может состоять только из латинских букв, цифр и знака подчеркивания и должно начинаться не с цифры (требования стандарта к идентификаторам). От того, насколько удачно подобраны имена в программе, зависит ее читаемость — одна из важных характеристик программы.

При описании любой переменной нужно указать ее тип, чтобы компилятор знал, сколько выделить места в памяти, как интерпретировать значение переменной (то есть ее внутреннее представление), а также какие действия можно будет выполнять с этой величиной. Например, для вещественных чисел в памяти хранится мантисса и порядок, а целые представляются просто в двоичной форме, поэтому внутреннее представление одного и того же целого и вещественного числа будет различным. Более того, для действий с целыми и вещественными величинами формируются различные наборы машинных команд. Поэтому-то указание типа для каждой переменной является таким важным.

Поскольку температура может принимать не только целые значения, для переменных выбран вещественный тип float. Можно также выбрать тип double, позволяющий представлять вещественные числа большего диапазона значений и с большей точностью, но для данной задачи это неразумно.

В общем случае тип переменных выбирается исходя из возможного диапазона значений и требуемой точности представления данных. Например, нет необходимости заводить переменную вещественного типа для хранения величины, которая может принимать только целые значения — хотя бы потому, что целочисленные операции выполняются гораздо быстрее.

Для того, чтобы пользователь программы знал, в какой момент требуется ввести с клавиатуры данные, применяется так называемое приглашение к вводу (оператор 3). На экран выводится указанная в операторе строка символов, и курсор переводится на следующую строку. Строка символов, более строго называемая символьным литералом, — это последовательность любых представимых в компьютере символов, заключенная в кавычки.

Стандартный объект, с помощью которого выполняется вывод на экран, называется cout. Ему с помощью операции « передается то, что мы хотим вывести. Для вывода нескольких элементов используется цепочка таких операций. Для перехода на следующую строку записывается волшебное слово endl. Это — так называемый манипулятор; он управляет, то есть «манипулирует» стандартным объекте» cout. Существуют и другие манипуляторы, с помощью которых можно задать вид выводимой информации.

В операторе 4 выполняется ввод с клавиатуры одного числа в переменную fahr. Для этого используется стандартный объект cin и операция извлечения (чтения) >>. Как видите, семантика ввода очень проста и интуитивно понятна: значение со стандартного ввода передается в переменную, указанную справа. Если требуется ввести несколько величин, используется цепочка операций >>. В процессе ввода число преобразуется из последовательности символов, набранных на клавиатуре, во внутреннее представление вещественного числа и помещается в ячейку памяти, зарезервированную для переменной fahr.

В операторе 5 вычисляется выражение, записанное справа от операции присваивания (обозначаемой знаком =), и результат присваивается переменной cels, то есть заносится в отведенную этой переменной память. Выражение — это правило для вычисления некоторого значения, можно назвать его формулой. Порядок вычислений определяется приоритетом операций. Основные правила достаточно просты и соответствуют принятым в математике: вычитание имеет более низкий приоритет, чем умножение, поэтому для того, чтобы оно было выполнено раньше, соответствующая часть выражения заключается в скобки. Деление и умножение имеют одинаковый приоритет и выполняются слева направо, то есть сначала целая константа 5 будет поделена на целую константу 9, а затем результат этой операции умножен на результат вычитания числа 32 из переменной fahr.

Для вывода результата в операторе 6 также применяется объект cout. Выводится цепочка, состоящая из четырех элементов. Это строка "По Фаренгейту: ", значение переменной fahr, строка ", в градусах Цельсия: " и значение переменной cels. Обратите внимание, что при выводе строк все символы, находящиеся внутри кавычек, включая и пробелы, выводятся без изменений. При выводе значении переменных выполняется преобразование из внутреннего представления числа в строку символов, представляющую это число. Под значение отводится ровно столько позиций, сколько необходимо для вывода всех его значащих цифр. Это значит, что если вывести две переменные подряд, их значения «склеятся», поэтомурекомендуется всегда предварять выводимые значения текстовыми пояснениями

В одиночные кавычки в языке C++ заключается отдельный символ. В данном при­мере это пробел. Наконец, последний оператор (оператор 7) этой программы предназначен для возврата из нее и передачи значения во внешнюю среду. В главной функции разрешается его опускать, но в этом случае компилятор может выдать предупреждение (warning) и сформирует возвращаемое значение по умолчанию, равное нулю.