Лабораторная работа_информатика

Рис.5.5. Результат выполнения простого консольного приложения.

Представление данных в языке С/C++

Переменной называется именованная область памяти компьютера (имя которой задаёт разработчик) в которую можно записывать (в том числе повторно, замещая ранее хранимое значение) значения определенного типа и откуда эти значения можно читать.

Для того чтобы иметь возможность работать с тем или иным типом данных необходимо задать переменную соответствующего типа. Это осуществляется с использованием следующего синтаксиса:

<тип переменной> <имя_переменной>;

например, строка

int arg;

объявляет целочисленную переменную с именем arg.

Таблица 1.1. Основные базовые типы данных

	Название		Объем
		Описание	памяти,	Диапазон значений
	типа
			байт
		Для хранения кодов симво-		signed: [-128;127]
	char	лов или маленьких целых	1
				unsigned: [0;255]
		чисел
	short int			signed: [-32768;32767]
	(или про-	Короткие целые числа	2
				unsigned: [0;65535]
	сто short)
	int	Целые числа	4	signed:[-2147483648;2147483647]
				unsigned: [0;4294967295]
			31

long int

signed: [-2147483648;2147483647]

(или про-

Длинные целые числа

4

unsigned: [0;4294967295]

сто long)

bool

Логические значения

1

true

либо

false

Вещественные числа оди-

4

≈±3.4*10±38 (~7 цифр после запя-

float

нарной точности

той)

Вещественные числа двой-

8

≈±1.7*10±308

double

ной точности

(~15 цифр после запятой)

long

Длинные вещественные

8

≈±1.7*10±308 (~15 цифр после за-

double

числа

пятой)

Для целых типов данных возможно явно указывать должны ли они быть знаковыми (signed) или без знаковыми (unsigned, хранят только неотрицательные значения во всём доступном объёме памяти для того или иного типа).

Например:

signed short a = -30000; // можно хранить значения [-32768;32767] unsigned short b = 50000; // можно хранить значения [0;65535] short c = -30000; // можно хранить значения [-32768;32767]

По умолчанию, все целые типы являются знаковыми, т.е. signed перед ними можно не указывать. Объём памяти, занимаемый переменными большинства перечисленных типов, зависит от конкретной архитектуры и компилятора, т.е. может различаться. Узнать сколько байт выделяется под каждый тип конкретно на вашей конфигурации можно с помощью функции sizeof, передавая ей в качестве аргумента название интересующего типа.

Листинг 1. Пример использования функции sizeof().

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main(int argc, char** argv) {

printf("char: %d short: %d int: %d \n", sizeof(char),sizeof(short), sizeof(int));

printf("long: %d float: %d double: %d \n", sizeof(long),sizeof(float), sizeof(double));

return EXIT_SUCCESS;

}

Отметим, что при выборе имени переменной целесообразно использовать осмысленные имена. При определении имени можно использовать как верхний, так и нижний регистры букв латинского алфавита. Причем первым символом обязательно должна быть буква или символ подчеркивания ‘_’.

В отличие от многих языков программирования высокого уровня, в языке С/C++ переменные могут объявляться в любом месте текста программы. В одной об-

ласти программы не может существовать несколько переменных с одинаковыми именами, т.е. имя каждой переменной должно быть уникально. Рекомендуется придумывать имена

32

переменных так, чтобы из имени следовало предназначение переменной в конкретной программе. Например, если вам требуется переменная для хранения некоторой суммы, то такую переменную логично назвать sum.

Арифметические операции

В языке С/C++ довольно просто реализуются элементарные математические операции: сложения, вычитания, умножения и деления. Допустим, что в программе заданы две переменные

int a, b;

с начальными значениями

a=4;

b=8;

тогда операции сложения, вычитания, умножения и деления будут выглядеть следующим образом:

int c;

c = a+b; //сложение двух переменных

с = a-b;	//вычитание
c = a*b;	//умножение
c = a/b;	//деление

Представленные операции можно выполнять не только с переменными, но и с конкретными числами, например

c = 10+5; c = 8*4; float d; d = 7/2;

Результатом первых двух арифметических операций будут числа 15 и 32 соответственно, но при выполнении операции деления в переменную d будет записано число 3, а не 3.5. Это связано с тем, что число 7 в языке C/С++ будет интерпретироваться как целочисленная величина, которая не может содержать дробной части. Поэтому полученная дробная часть 0.5 будет отброшена. Для реализации корректного деления одного числа на другое следует использовать такую запись:

d = 7.0/2;

или

d = (float )7/2;

В первом случае вещественное число делится на два и результат (вещественный) присваивается вещественной переменной d. Во втором варианте выполняется приведение типов: целое число 7 приводится к вещественному типу float, а затем делится на 2. Второй вариант удобен, когда выполняется деление одной целочисленной переменной на другую:

int a,b;

33

a = 7; b = 2; d = a/b;

В результате значение d будет равно 3, но если записать d = (float )a/b;

то получим значение 3.5. Здесь следует также отметить, что если переменная d является целочисленной, то результат деления всегда будет записан с отброшенной дробной частью.

В заключение рассмотрения работы с арифметическими операциями отметим, что приоритет операций умножения и деления выше приоритета операций сложения и вычитания. Это означает, что сначала выполняются операции умножения и деления и только затем операции сложения и вычитания. Следующий пример демонстрирует приоритет арифметических операций:

double n=2, SCALE = 1.2; double arg = 25.0 + 60.0*n/SCALE;

В приведенном примере сначала будет выполнена операция умножения, затем деления и, наконец, сложения. То есть порядок вычисления соответствует матема-

тическим правилам. Для того чтобы изменить порядок вычисления (поменять приоритеты) используются круглые скобки как показано ниже

double arg = (25.0 + 60.0)*n/SCALE;

Здесь сначала выполняется операция сложения и только затем операции умножения и деления.

Для простоты программирования в языке С/C++ реализованы компактные операторы инкремента и декремента, т.е. увеличения и уменьшения значения переменной на 1 соответственно. Данные операторы могут быть записаны в виде

i++; // операция инкремента ++i; // операция инкремента i--; // операция декремента --i; // операция декремента

Разницу между первой и второй формами записи данных операторов можно продемонстрировать на следующем примере:

int i=10,j=10;

int a = i++; //значение a = 10; i = 11;

int b = ++j; //значение b = 11; j = 11;

Из полученных результатов видно, что если оператор инкремента стоит после имени переменной, то сначала выполняется операция присваивания и только затем операция инкремента. Во втором случае наоборот, операция инкремента реализуется до присвоения результата другой переменной. Поэтому значение a = 10, а значение b = 11.

Функции ввода/вывода printf() и scanf()

34

Функция printf() позволяет выводить информацию на экран при программировании в консольном режиме. Данная функция определена в библиотеке stdio.h и имеет следующий синтаксис:

int printf( const char *format [, argument]... );

Здесь первый аргумент *format определяет строку, которая выводится на экран и может содержать специальные управляющие символы для вывода переменных. Затем, следует список необязательных аргументов, которые поясняются ни-

же. Функция возвращает либо число отображенных символов, либо отрицательное число в случае своей некорректной работы.

В самой простой реализации функция printf() просто выводит заданную строку на экран монитора:

printf(“Привет мир.”);

Однако с ее помощью можно выводить переменные разного типа: начиная с числовых и заканчивая строковыми. Для выполнения этой операции используются специальные управляющие символы, которые называются спецификаторами и которые начинаются с символа %. Следующий пример демонстриру-

ет вывод целочисленной переменной num на экран монитора с помощью функции printf(): int num;

num = 5; printf(“%d”, num);

В первых двух строках данной программы задается переменная с именем num типа int. В третьей строке выполняется вывод переменной на экран. Работа функции printf() выглядит следующим образом. Сначала функция анализирует строку, которую необходимо вывести на экран. В данном случае это «%d». Если в этой строке встречается спецификатор, то на его место записывается значение переменной, которая является вторым аргументом функции printf(). В результате, вместо исходной строки «%d» на экране появится строка «5», т.е. будет выведено число 5.

Следует отметить, что спецификатор «%d» выводит только целочисленные типы переменных, например int. Для вывода других типов следует использовать другие спецификаторы. Ниже перечислены основные виды спецификаторов:

%с – одиночный символ

%d – десятичное целое число со знаком

%f – число с плавающей точкой (десятичное представление) %s – строка символов (для строковых переменных)

%u – десятичное целое без знака

%%- печать знака процента

Спомощью функции printf() можно выводить сразу несколько переменных. Для этого используется следующая конструкция:

int num_i; float num_f; num_i = 5; num_f = 10.5;

printf(“num_i = %d, num_f = %f”, num_i, num_f);

Результат выполнения программы будет выглядеть так: num_i = 5, num_f = 10.5

Кроме спецификаторов в функции printf() используются управляющие символы, такие как перевод строки \n, табуляции \t и др. Например, если в ранее рассмотренном примере необходимо вывести значения переменных не в строчку, а в столбик, то необходимо переписать функцию printf() следующим образом:

printf(“num_i = %d,\n num_f = %f”, num_i, num_f);

Аналогично используется и символ табуляции.

35

Для ввода информации с клавиатуры удобно использовать функцию scanf() библиотеки stdio.h, которая имеет следующий синтаксис:

int scanf( const char *format [,argument]... );

Здесь, как и для функции printf(), переменная *format определяет форматную строку для определения типа вводимых данных и может содержать те же спецификаторы что и функция printf(). Затем, следует список необязательных аргументов. Работа функции scanf()

демонстрируется на листинге 2.

Листинг 2. Пример использования функции scanf().

#include <stdio.h> int main()

{

int age; float weight;

printf(“Введите информацию о Вашем возрасте: ”); scanf(“%d”, &age);

printf(“Введите информацию о Вашем весе: ”); scanf(“%f”, &weigth);

printf(“Ваш возраст = %d, Ваш вес = %f”, age, weigth); return 0;

}

Основным отличием применения функции scanf() от функции printf() является знак & перед именем переменной, в которую записываются результаты ввода.

Функция scanf() может работать сразу с несколькими переменными. Предположим, что необходимо ввести два целых числа с клавиатуры. Формально для этого можно дважды вызвать функцию scanf(), однако лучше воспользоваться такой конструкцией:

scanf(“%d, %d”, &n, &m);

Функция scanf() интерпретирует это так, как будто ожидает, что пользователь введет число, затем – запятую, а затем – второе число. Функция scanf() возвращает число успешно считанных элементов. Если операции считывания не происходило, что бывает в том случае, когда вместо ожидаемого цифрового значения вводится какая-либо буква, то возвращаемое значение равно 0.

Задание на лабораторную работу:

1.Создать консольный проект.

2.Написать программу вычислений в соответствии с заданным вариантом. Числовые параметры задаются самостоятельно (вводятся с клавиатуры), а результат вычислений вывести на экран.

3.Сделать вывод о полученных результатах работы программы.

36

Варианты заданий

Вариант

Тип перемен-

Вычислить

ных

1

Вещественный

1.

Периметр прямоугольника

Целочисленный

2.

Площадь круга

2

Вещественный

1.

Площадь прямоугольника

Целочисленный

2.

Длину круга

3

Вещественный

1.

Площадь треугольника

Целочисленный

2.

Объем параллелепипеда

1.

Высоту параллелепипеда

4

Вещественный

2.

Евклидовое расстояние между двумя точками

Целочисленный

d (x1 y1 )2 x2 y2 2

Вещественный

1.

(a+b)3

5

2.

(a+b)2

Целочисленный

6

Вещественный

1.

1/ a 2 / a 3/ a 4 / a 5/ a

Целочисленный

2.

f(x)=kx+b, при x=1,2,…,5

7

Вещественный

1.

(a-b)2

Целочисленный

2.

Площадь круга

8

Вещественный

1.

Периметр прямоугольника

Целочисленный

2.

Объем параллелограмма

9

Вещественный

1.

10% от числа 456

Целочисленный

2.

a1b1+ a2b2+ a3b3+ a4b4+ a5b5

10

Вещественный

1.

Длину круга

Целочисленный

2.

f(x)=x2+b, при x=1,2,…5

a

2 cos x / 6

; b

1

z 2

11

1 / 2 sin 2 y

z 2 / 5

3

Значения x= 1,426;

y=−1,220;

z=3,5.

s

x y / x 3

; f y x

y z / y x

12

y / x

1 y x 2

Значения x=1,825; y=18,225;

z=−3,298.

b 2 sin 3 x a / x

w

x 2 b

13

y cos 2 x3

x /

a 2

b 2

Значения a=1,5; b=15,5; x=−2,9.

s x 3tg 2 x b 2 a /

; Q

bx2 a

14

x b

e ax 1

Значения a =16,5; b=3,4; x=0,61.

y e bt sin at b

; s b sin at 2 cos 2t 1

15

bt a

Значения a = − 0,5; b =1,7; t = 0,44.

R x 2 x 1 / b sin 2 x a ; s

cos2 x b 3

16

xb / a

Значения a = 0,7; b = 0,05; x = 0,5.

y sin3

x 2 a

2

z

x 2

cos x b 3

x / b

17

a

Значения a = 1,1; b=0,004; x=0,2.

; z m cos bt sin t c

18

f 3

mt

c sin t

Значения m = 2; c = −1; t = 1,2 b = 0,7.

37

19

20

21

22

23

24

25

a

y tg 2 x

; d ae

a cos bx / a

sin 2

x / a

Значения a = 3,2; b=17, 5;

x = − 4,8.

f ln a x 2 sin

2 x / b ; z e cx

x

x a

x

x b

Значения a = 10,2; b = 9,2; x = 2,2; c = 0,5.

a 2 x b x cos a b x

b 2 sin 3 x a / x

y

; R

x 2 b

x 1

Значения a = 0,3;

b= 0,9; x = 0,61.

z axsin 2x e 2 x x b ; w cos2 x3 x / a 2 b2

Значения a = 0,5; b = 3,1;

x = 1,4.

U

a 2 x e x

cos bx

; f e2 x ln a x b3x ln b x

bx e x sin bx 1

Значения a = 0,5; b = 2,9; x = 0,3.

sin x

z

cm ln mx; s e ax

x 1 e bx x 1,5

1 m2 sin 2

x

Значения m = 0,7; c = 2,1; x = 1,7; a = 0,5;

b =1,08.

y = x arctg x -

1 x 2

, где

z 3

1

9 b 2

tg b

, если

b = 5

x

1

; z1

; z2

z22

1

, если b 5

3b 2 1

1

,

значение «b» задается.

Содержание отчета

1.Титульный лист с названием лабораторной работы, номером своего варианта, фамилией студента и группы.

2.Текст программы.

3.Результаты действия программы.

4.Выводы о полученных результатах работы программы.

Контрольные вопросы

1.Приведите примеры правильных имен переменных.

2.Чему будет равна переменная c в строке программы float c=7/2 ?

3.Приведите примеры неправильных имен переменных.

4.Как записывается оператор умножения в языке С/C++?

5.Как изменится значение переменной i в строчке программы i=i+1?

6.Что такое операция декремента?

38

39

ЛИТЕРАТУРА

1Информатика: Практикум по технологии работ на компьютере: Учебное пособие для вузов / Под ред. Н.В. Макаровой. – М.: Финансы и статистика, 1997

2Информатика: Учебник для вузов / Под ред. Н.В. Макаровой. – 2-е изд. – М.: Финансы и статистика, 1998

3Алферов А.П. Информатика для начинающих пользователей: Учебное пособие. – Ростов на Дону: Феникс, 1996

4Могилев А.В. и др. Информатика: Учебное пособие для студентов пед. вузов / А.В. Могилев, Н.И. Пак – М.: Академия, 1999

5Информатика: Учебник / Под ред. Н.В. Макаровой. – 3-е изд. – М.: Финансы и статистика, 1999

6Острейковский В.А. Информатика: Учебник для техн. Вузов – М.: Высш. шк., 1999

7Информатика: Базовый курс / Под ред С.В. Симоновича – СПб.: Питер, 2000

8Информатика: Базовый курс : Учебное пособие для втузов / Под ред С.В. Симоновича – СПб.: Питер, 2001

9Информатика: Базовый курс : Учебное пособие для втузов / Под ред С.В. Симоновича – СПб.: Питер, 2003

10Козырев А.А. Юдин А.П. Информатика: Конспект лекций. – СПб.: Изд-во Михайло-

ва В.А., 2000

11Богатов Д.Ф. и др. Информатика и математика для юристов: краткий курс в таблицах и схемах: Учебное пособие для МВД РФ / Богатов Д.Ф., Богатов Ф.Г., Минаев В.А. – М.: Приор, 1998

12Воройский Ф.С. Информатика. Новый систематизированный толковый словарь по информатике: Вводный курс по информатике и вычислительной технике в терминах. – 2-е изд., перераб. И доп. – м.: Либерия, 2004

13Алферов А.П. Информатика для начинающих пользователей: Учебное пособие. – Ростов на Дону, 1996

14Хохлова Н.В. и др. Информатика: Учебное пособие для вузов / Н.В. Хохлова, А.И. Истеменко, Б.В. Петренко. – Мн.: Высш. шк., 1990

15Веретенникова Е.Г. и др. Информатика: Учебное пособие для вузов / Веретенникова Е.Г., Патрушина С.М., Савельева Н.Г. – Ростов на Дону: МарТ, 2002

16Пасько В. Word 2000: Русифицированная версия. – Киев: BHV, 1999

17Марченко А.И., Пасько В.П. Word 7.0 для Windows 95. – Киев: BHV, 1996

18Камлиш К Word 7.0 Windows 95 для занятых / Пер. с англ. Ю.Леонтьев. – Спб.: Пи-

тер, 1997

19Камлиш К Word 7.0 для занятых / Пер. с англ. Ю.Леонтьев. – СПб.: Питер, 1997

20Колесников А. Excel 2000: (Русифицированная версия)ю – Киев: Издат. группа

BHV, 1999

21Лавренов С.М. Excel: Сборник примеров и задач. - М.: Финансы и статистика, 2000

22Лавренов С.М. Excel: Сборник примеров и задач. - М.: Финансы и статистика, 2002

23Рычков В. Excel 2002: Самоучитель. - СПб.: Питер, 2003

24Литвин П. и др. Access 2002: Разработка корпоративных приложений: Для профессионалов / П. Литвин, К. Гетц, М. Гунделой; Пер с англ. А. Падалки – СПб.: Питер,

2003

25Литвин П. и др. Access 2002: Разработка корпоративных приложений: Для профессионалов / П. Литвин, К. Гетц, М. Гунделой; Пер с англ. О.Здир – СПб.: Питер,

2002

26Рыбаков В.Е., Азов С.В. Norton Commander (3.0) Norton Integration (4.5). – М.: МП

«Малип», 1992

27Козловский Е.А. Norton Commander 4.0: Руководство к действию для крутых, всмятку и почти сырых юзеров. – М.: ABF, 1993

40