2.2. Библиотечные функции
Приводя различные примеры, мы старались избегать использования выражений, которые содержали бы математические функции, например возведение в степень, или взятие логарифма. В языке С++ таких операторов просто нет, но есть функции, которые содержатся в библиотеке компилятора. Эти функции написаны лучшими программистами мирового уровня, протестированы на предмет ошибок и, поэтому, вполне могут применяться в наших программах. Вот некоторые библиотечные функции.
Арифметические функции.
Прототип |
Описание |
Заголовочный файл |
int abs(int); |
Абсолютное значение |
cstdlib |
long labs(long); |
Абсолютное значение |
cstdlib |
double fabs(double); |
Абсолютное значение |
cmath |
double sqrt(double); |
Квадратный корень |
cmath |
double pow(double,double); |
Первый аргумент возводится в степень равную второму аргументу |
cmath |
double exp(double); |
e возводится в степень аргумента |
cmath |
double log(double); |
Натуральные логарифм ln |
cmath |
double log 10(double); |
Десятичный логарифм lg |
cmath |
double ceil(double); |
Округление аргумента в меньшую сторону |
cmath |
double floor(double); |
Округление аргумента в большую сторону |
cmath |
Тригонометрические функции
Прототип |
Орисание |
Заголовочный файл |
double cos(double); |
Косинус |
cmath |
double cosh(double); |
Косинус гиперболический |
cmath |
double sin(double); |
Синус |
cmath |
double sinh(double); |
Синус гиперболический |
cmath |
double tan(double); |
Тангенс |
cmath |
double tanh(double); |
Тангенс гиперболический |
cmath |
double acos(double); |
Арккосинус |
cmath |
double asin(double); |
Арксинус |
cmath |
double atan(double); |
Арктангенс |
cmath |
Генератор случайных чисел
Прототип |
Орисание |
Заголовочный файл |
int random(int n); |
random(n) возвращает псевдослучайное целое число большее или равное 0 и меньшее или равное n |
cstdlib |
int rand(); |
Возвращает псевдослучайное целое число от 0 до константы определенной в конкретной реализации компилятора, но не меньшей 32767 |
cstdlib |
Функции работы с символами
Прототип |
Описание |
Заголовочный файл |
bool isalnum(char) |
Возвращает true если аргумент буква или цифра, в противном случае false. |
cctype |
bool isalpha(char) |
Возвращает true если аргумент буква, в противном случае false. |
cctype |
bool isdigit(char) |
Возвращает true если аргумент цифра, в противном случае false. |
cctype |
bool ispunct(char) |
Возвращает true если аргумент не буква, не цифра и не пробел, в противном случае false. |
cctype |
bool isspace(char) |
Возвращает true если аргумент прбел, табуляция или возврат каретки, в противном случае false. |
cctype |
bool isстек(char) |
Возвращает true если управляющий символ, в противном случае false. |
cctype |
bool islower(char) |
Возвращает true если аргумент строчная буква, в противном случае false. |
cctype |
bool isupper(char) |
Возвращает true если аргумент прописная буква, в противном случае false. |
cctype |
int tolower(char) |
Возвращает код строчной версии символа-аргумента. При ее отсутствии возвращает значение аргумента. |
cctype |
int toupper(char) |
Возвращает код прописной версии символа-аргумента. При ее отсутствии возвращает значение аргумента. |
cctype |
Конечно, здесь приведена лишь малая часть библиотечных функций. Для того, чтобы воспользоваться этими функциями нужно создать соответствующую директиву препроцессору в которой указать название библиотеки, в которой находится вызываемая программой функция. Впрочем, мы уже знакомы с библиотечными функциями cin и cout, которые предназначены для обеспечения ввода и вывода. Напомним, что для включения их в программу нужно дать директиву препроцессору в виде #include <iostream>, или #include <iostream.h>. Каждая директива должна начинаться с новой строки. В этих директивах в угловых скобках указывается название библиотеки функции, которой потребуются в программе.
Как и всегда рассмотрим пример программы. В данном случае это будет программа для перевода вводимых строчных символов в заглавные.
//Преобразование строчных символов в заглавные
#include <iostream.h> //подключение библиотек
#include <cctype>
void main(){
char ch;
while(true){
cin >> ch;
ch= toupper(ch);/*определение кода и преобразование кода
в символ с помощью оператора присваивания*/
cout << ch;
}
}
Обратите внимание, что в отличие от функций, которые пишет программист, для библиотечных функций не нужно указывать прототип, зато нужно указать библиотеку.
Среди большого числа библиотек с которыми работает С++ есть библиотека функций предназначенных для работы с операционной системой Windows. В эту библиотеку входит функция, которая позволяет сменить кодировку консоли. Дело в том, что консоль использует, так называемую кодировку “OEM”. В то время как windows работает в кодировке " Windows 3.1 Cyrillic ", или иначе 1251. Коды символов национальных алфавитов в этих кодировках различные. Поэтому на экране вместо русских букв появляются всякие крючки.
Для вывода кириллицы, нужно выполнить два условия:
- сменить кодировку консоли;
- использовать на консоле приемлемый шрифт, т.е. графическое начертание символов в котором предусмотрены требуемые буквы.
В приведенной ниже программе используются функции GetConsoleOutputCP()и SetConsoleOutputCP(номер_кодировки). Первая функция позволяет определить тип применяемой кодировки, в данном случае это будет 866 (т.е. DOS 866) это и есть “OEM”. Вторая назначить кодировку, в данном случае это будет " Windows 3.1 Cyrillic ". Аргументом функции в этом случае будет идентификатор соответствующий данному названию – 1251 (см. приложение).
//Пример программы с печатью русским шрифтом Windows
#include <iostream>
#include <windows>
using namespace std;
int main()
{
cout << GetConsoleOutputCP()<<endl;
SetConsoleOutputCP(1251);
cout << GetConsoleOutputCP()<<endl;
cout<<"Привет!"<<endl<<endl;
return 0;
}
Если вы запустите выполнение программы, то вновь не увидите желаемых русских букв. Чтобы их получить необходимо выполнить второе условие – применить специальный шрифт. Выбор шрифтов у консоли невелик. Нам подойдет "Lucida Console". Для того чтобы его установить щелкните по левому верхнему углу окна консоли. В появившемся меню выберите пункт "Свойства". На вкладке "Шрифт" выберете "Lucida Console". Если компилятор говорит о том, что не может найти файл windows попробуйте присоединить windows.h.
Нажмите кнопку "OK", после чего откроется новое окно с вопросом о времени сохранения этого шрифта. Выберите ответ по своему усмотрению. Результатом этой работы должно быть следующее окно.
В библиотечные функции входит большой раздел функций, которые обеспечивают управление окнами, положением курсора, вводом и выводом не только при работе с консолью, но и с другими устройствами, например с сетью, дисками. Библиотечные функции работают с системным временем и датами, осуществляют преобразование типов, управляют процессами, организуют потоки, воспроизводят звуки, а также многие другие действия
В качестве примера попробуйте создать следующую программу и объяснить результаты ее работы
#include<iostream>
#include<windows.h>
using namespace std;
main(){
for(int i=0;i<20;i++){
SetCursorPos(rand()%640,rand()%480); /*установка курсора в точку
со случайными координатами */
Sleep(100); //пауза 100 миллисекунд } }
}
}
Заканчивая разговор о функциях, сделаем еще одно замечание.
Если функция не объявлена со спецификатором void, то её можно использовать в качестве операнда в любом выражении. Например,
//Программа для нахождения наибольшего из двух целых меньших 100
#include <iostream>
#include <windows>
using namespace std;
int max(int x, int y){return x>y?x:y;} /*Определяет максимальное
из двух целых x и y*/
void main(){
SetConsoleOutputCP(1251);
int i,j;
do {
cout<<"i=";
cin>>i;
cout<<"j=";
cin>>j;
if(max(i,j)<0) //
cout<<"введите числа еще раз\n";
else cout<<"max="<<max(i,j)<<endl;
}
while(max(i,j)<100);
}