Паппас К., Мюррей У. - Visual C++ 6. Руководство разработчика - 2000

Рис. 3.11. Помечанная стрелкой строка программного кода, содержащая ошибку

Продолжение отладки

После того как вы внесли исправления, программа готова к новой попытке построить исполняемый файл. Перейдите в меню Project и вновь выберите команду RebuildAll. На рис. 3.12 показано обновленное окно сообщений.

41

Рис.3.12. Окно сообщений во время третьей попытки построить исполняемый файл

Теперь обнаруживаем, что та же строка, которая содержала некорректное имя функции (Printf()),заключает в себе еще одну ошибку. В C/C++ все строковые значения должны браться в двойные кавычки. Значит, в нашем случае открывающие кавычки в функции printf () следует поставить сразу после открывающей круглой скобки, т.е. строка должна начинаться следующим образом: printf(".

Сохраните файл и попытайтесь еще раз построить программу. Как выглядит окно сообщений после очередного обновления, показано на рис. 3.13.

42

Рис. 3.13. Окно сообщений во время четвертой попытки построить исполняемый файл

На этот раз выдается такое сообщение об ошибке:

syntax error: missing ';'before ')'

В C/C++, в отличие от Pascal, символ точки с запятой используется для обозначения окончания выражения, а не в качестве разделителя. Таким образом, в конце второй проверки в цикле for необходимо ввести точку с запятой. После исправления сохраните файл и вновь выполните команду RebuildAll.

Все в порядке? Судя по окну сообщений, у компилятора нет больше претензий к вашей программе, и команда RebuildAll успешно сгенерировала исполняемый файл ERROR.EXE.

43

В окне сообщений должны отсутствовать сообщения об ошибках, но присутствовать одно предупреждение, которое можно проигнорировать. Если это не так, значит, вы допустили ошибки при вводе программы. Проверьте программный код и исправьте его.

Запуск программы

Чтобы запустить программу, просто выберите в меню Project команду Execute. Если в ответ на запрос программы Would you like to continue(Y/N) вы нажмете клавишу [Y], а затем [Enter], на экране отобразится следующее:

-858993460 0 -858993460 -858993460 -858993460 -858993460 -858993460

Welcome to a trace demonstration! Would you like to continue (Y/N)у

На рис. 3.14 показано, что произойдет далее.

Рис. 3.14. Сообщение об ошибке выполнения программы

Использование встроенного отладчика

Созданная нами программа в начале своей работы отображает на экране исходное содержимое массива данных, после чего спрашивает, хотите ли вы продолжить работу. Ответ Y (yes— да) сигнализирует о том, что вы хотите заполнить массив собственными данными и отобразить их на экране.

Из рис. 3.14 можно сделать вывод о том, что хотя программный код набран совершенно правильно, т.е. в нем нет синтаксических ошибок, программа работает не так, как нам бы хотелось. Ошибки такого рода называются логическими. К счастью, встроенный в VisualC++ отладчик содержит ряд средств, которые послужат для вас спасательным кругом в подобной ситуации. Во-первых, вы можете выполнять программу пошагово, строка за строкой. Вовторых, вам предоставляется возможность анализировать значения переменных в любой момент выполнения программы.

Разница между командами StepInto и StepOver

Когда вы начинаете процесс отладки, появляется панель инструментов Debug. Из множества представленных на ней кнопок наиболее часто задействуются StepInto (четвертая справа в верхнем ряду) и StepOver(третья справа). В обоих случаях программа будет запущена на выполнение в пошаговом режиме, а в тексте программы выделяется та строка, которая сейчас будет выполнена.

Различия между командами StepInto и StepOver проявляются только тогда, когда в программе встречается вызов функции. Если выбрать команду StepInto, то отладчик войдет в функцию и начнет выполнять шаг за шагом все ее операторы. При выборе команды StepOver отладчик выполнит функцию как единое целое и перейдет к строке, следующей за вызовом функции. Эту команду удобно применять в тех случаях, когда в программе делается обращение к стандартной функции или созданной вами подпрограмме, которая уже была протестирована.

Давайте выполним пошаговую отладку нашей программы.

44

Как видно из рис. 3.15, в окне редактирования появилась стрелка (ее называют индикатором трассировки), указывающая на строку программы, которая будет выполнена на следующем шаге. В данный момент она указывает на функцию print_them().

Рис. 3.15. Окно редактирования после того, как трижды была выполнена команда StepInto или

StepOver

Имеет смысл выполнить эту функцию как одно целое. Для этого выберем команду StepOver. Функция будет выполнена, и индикатор трассировки укажет на первый вызов функции printf(). Теперь три раза нажмите клавишу [F10], пока стрелка не остановится напротив функции scanf().

В этот момент вам нужно перейти в окно программы и в ответ на приглашение Would you like to continue(Y/N) ввести Y и нажать [Enter] (рис. 3.16).

Сразу после этого на экране появится сообщение об ошибке (рис. 3.17).

Это сообщение было сгенерировано программой после попытки выполнит функцию scanf(). Давайте попытаемся разобраться, в чем, собственно, состоит проблема.

45

Рис. 3.16. Введите "Y" и нажмите [Enter], чтобы продолжить выполнение программы

Рис. 3.17. Отладчик сообщает об ошибке в программе

Ошибка связана с некорректным использованием функции scanf(). Функция scanf() ожидает указания адреса ячейки памяти для заполнения. Рассмотрим такое выражение: scanf("%C", continu);

Как видите, здесь указывается не адрес переменной, а сама переменная. Чтобы указать адрес, нужно поместить оператор взятия адреса (&) перед continu. Внесите исправления в выражение, чтобы оно выглядело следующим образом:

scanf("%C", &continu);

Сохраните файл и вновь выберите команду RebuildAll.

Дополнительные средства отладки

Вы, очевидно, слышали о точках останова, которые применяются в программе при необходимости прервать ее выполнение в определенных местах. Смысл использования точек останова состоит в том, что отладчик не тратит времени на пошаговое выполнение программы вплоть до указанной точки, по достижении которой переходит в пошаговый режим.

Точки останова проще всего расставлять с помощью кнопки Breakpoint (первая справа) панели инструментов Build. Для этого достаточно установить курсор на нужной строке программы и щелкнуть на указанной кнопке. Если же выделенная строка уже содержит точку останова, то после щелчка на кнопке Breakpoint она, точка останова, будет удалена. При выборе команды Go программа будет выполняться от текущего местоположения курсора до ближайшей точки останова.

Обратимся к нашей программе. Мы знаем, что все строки программы до вызова функции scanf() отлично работают. Чтобы не тратить время на пошаговое выполнение всех строк,

46

которые уже были проверены ранее, поставим точку останова на 20-й строке, содержащей вызов функции scanf().

Имеется и другой способ задания точек останова — с помощью диалогового окна Breakpoints(рис. 3.18), вызываемого командой Breakpoints... из меню Edit. По умолчанию при щелчке на кнопке со стрелкой открывается контекстное меню, в котором первым пунктом указывается команда создания точки останова на той строке, где в данный момент в окне редактирования находится курсор. В нашем случае это строка 20.

Рис. 3.18. Задание точки останова

Работа с точками останова

Предположим, что вы поставили точку останова в строке программы, содержащей вызов функции scanf{). Теперь выберите команду Go— либо из меню, либо нажав клавишу [F5]. Обратите внимание, что выполнение программы прерывается не на первой строке программы, а на строке, содержащей точку останова.

Далее можно продолжить выполнение программы в пошаговом режиме либо проанализировать текущие значения переменных. Нас интересует, будет ли функция scanf() работать корректно после того, как в программный код были внесены изменения. Выберите команду StepOver, перейдите к окну программы, введите букву Y в верхнем регистре и нажмите клавишу [Enter]. (Мы применили команду StepOverдля того, чтобы избежать пошагового анализа отладчиком всех операторов функции scanf(). При выборе команды StepIn появляется предложение указать местонахождение файла SCANF.C)

Все отлично! Отладчик не выдал окна с сообщением об ошибке. Но означает ли это, что все проблемы разрешены? Чтобы ответить на этот вопрос, достаточно будет проанализировать текущее значение переменной continu.

Окно QuickWatch

Команда QuickWatch... открывает диалоговое окно QuickWatch(рис. 3.19), которое позволяет по ходу выполнения программы анализировать значения переменных. Простейший способ определить значение переменной с помощью данного окна состоит в том, что курсор помещается на имени переменной в окне редактирования, а затем нажимается комбинация клавиш [Shift+F9]. Проделайте указанную операцию с переменной continu.

47

Рис. 3.19. Диалоговое окно QuickWatch

Теперь, когда мы определили, что переменная continu имеет правильное значение, можно продолжить выполнение программы до конца, выбрав в меню Debug команду Go(рис. 3.20).

Рис. 3.20. Исправленная версия программы

48

Глава 4. Введение в С и C++

•Из истории языка С

o Отличия С от других ранних языков высокого уровня

o Достоинства языка С

o Недостатки языка С

oЯзык С — не для любителей!

•Стандарт ANSI С

•Переход от С к C++ и объектно-ориентированному программированию

•Из истории языка C++

oЭффективность объектно-ориентированного подхода

o Незаметные различия между С и C++

oКлючевые различия между С и C++

•Основные компоненты программ на языках C/C++

oПростейшая программа на языке С

o Простейшая программа на языке C++

o Получение данных от пользователя в языке С

o Получение данных от пользователя в языке C++

o Файловый ввод-вывод

Знакомство с языками программирования С и C++ мы начнем с истории. Узнать историю появления языков С и C++ будет полезно, поскольку так нам легче будет понять концепции, положенные в основу этих языков, а также ответить на вопрос, почему С на протяжении вот уже ряда десятилетий остается столь популярным среди программистов, а его более молодой "родственник" C++ не уступает ему по популярности.

Приводимые далее примеры можно набирать и запускать в среде MicrosoftVisualC++. Подразумевается, что в предыдущей главе вы научились выполнять элементарные операции по компиляции и отладке программ.

Из истории языка С

Наше исследование происхождения языка С начнется с операционной системы UNIX, поскольку она сама и большинство программ для нее написаны на С. Тем не менее, это не означает, что С предназначен исключительно для UNIX. Благодаря популярности UNIX язык С был признан в среде программистов как язык системного программирования, который можно использовать для написания компиляторов и операционных систем. В то же время он удобен для создания многих прикладных программ.

Операционная система UNIX была разработана в 1969 г. на маломощном, по современным представлениям, компьютере DEC PDP-7 в компании BellLaboratories, город Мюррей Хилл, штат Нью-Джерси. Система была полностью написана на языке ассемблера для PDP-7 и претендовала на звание "дружественной для программистов", поскольку содержала довольно мощный набор инструментов разработки и являлась достаточно открытой средой. Вскоре после создания UNIX Кен Томпсон (KenThompson) написал компилятор нового языка В. С этого момента мы можем начать отслеживать историю языка С, поскольку язык В Кена Томпсона был непосредственным его предшественником. Рассмотрим родословную языка С:

Algol 60 Разработан международным комитетом в 1960 г.

49

CPL	Combined Programming Language — комбинированный язык программирования. Разработан в 1963 г.
	группой программистов из Кембриджского и Лондонского университетов
BCPL	BasicCombinedProgrammingLanguage — базовый комбинированный язык программирования.
	Разработан в Кембридже Мартином Ричардсом (MartinRichards) в 1967 г.
В	Разработан в 1970	г. Кеном Томпсоном, компания BellLabs
С	Разработан в 1972	г. Деннисом Ритчи (DennisRitchie), компания BellLabs

Позже, в 1983 г., при Американском институте национальных стандартов (American National Standards Institute — ANSI) был создан специальный комитет с целью стандартизации языка С, в результате чего был разработан стандарт ANSI С.

Язык Algol 60 появился всего на пару лет позже языка FORTRAN. Это был значительно более мощный язык, который во многом предопределил пути дальнейшего развития большинства последующих языков программирования. Его создатели уделили много внимания логической целостности синтаксиса команд и модульной структуре программ, с чем, собственно, впоследствии и ассоциировались все языки высокого уровня. К сожалению, Algol 60 не стал популярным в США. Многие считают, что причиной тому была определенная абстрактность этого языка.

Разработчики языка CPL попытались приблизить "возвышенный" Algol 60 к реалиям конкретных компьютеров. Тем не менее, данный язык остался таким же трудным для изучения и практического применения, как и Algol 60, что предопределило его судьбу. В наследство от CPL остался язык BCPL, представляющий собой упрощенную версию CPL, сохранившую лишь основные его функции.

Когда Кен Томпсон взялся за разработку языка В для ранней версии UNIX, он попытался еще больше упростить язык CPL. И действительно, ему удалось создать довольно интересный язык, который эффективно работал на том оборудовании, для которого был спроектирован. Однако языки В и BCPL, очевидно, были упрощены больше, чем нужно. Их использование было ограничено решением весьма специфических задач.

Например, когда Кен Томпсон закончил создание языка В, появился новый компьютер PDP-11. Система UNIX и компилятор языка В были сразу же модернизированы под новую машину. Хотя PDP-11 был, несомненно, мощнее, чем его предшественник PDP-7, возможности этого компьютера оставались все еще слишком скромными по сравнению а современными стандартами. Он имел только 24 Кб оперативной памяти, из которых 16 Кб отводились операционной системе, и 512 Кб на жестком диске. Возникла идея переписать UNIX на языке В. Но В работал слишком медленно, поскольку оставался языком интерпретирующего типа. Была и другая проблема: язык В ориентировался на работу со словами, тогда как компьютер PDP-11 оперировал байтами. Стала очевидной необходимость усовершенствования языка В. Работа над более совершенной версией, которую назвали языком С, началась в 1971 г.

Деннис Ритчи, который известен как создатель языка С, частично восстановил независимость языка от конкретного оборудования, что было во многом утеряно в языках BCPL и В. Так, были успешно введены в практику типы данных и в то же время сохранена возможность прямого доступа к оборудованию — идея, заложенная еще в языке СPL.

Многие языки программирования, разработанные отдельными авторами (С, Pascal, Lisp и APL), отличались большей целостностью, чем те, над которыми трудились группы разработчиков (Ada, PL/I и Algol 60). Кроме того, для языков, разработанных одним автором, характерна большая специализированность в решении тех вопросов, в которых автор разбирался лучше всего. Деннис Ритчи был признанным специалистом в области системного программирования, а именно: языков программирования, операционных систем и генераторов программ. Учитывая профессиональную направленность автора, нетрудно понять, почему С был признан прежде всего разработчиками системных программ. Язык С представлял собой язык программирования относительно низкого уровня, что позволяло контролировать каждую мелочь в работе алгоритма и достигать максимальной эффективности. Но в то же время в С заложены принципы языка высокого уровня, что позволяло избежать зависимости программ от особенностей архитектуры конкретного компьютера. Это повышало эффективность процесса программирования.

Отличия С от других ранних языков высокого уровня

Вам, конечно, интересно узнать, какое место занимает С в ряду других языков программирования. Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим примерную иерархию языков, показанную на рис. 4.1, где точками представлены промежуточные этапы развития. К примеру,

50