Введение в C++

Эти обучающие уроки предназначены для всех, независимо от того, новичок вы в программировании или у вас уже есть обширный опыт программирования на других языках! Данный материал для тех, кто хочет изучить языки С/С++ от самых его основ до сложнейших конструкций.

C++ является языком программирования, знание этого языка программирования позволит вам управлять вашим компьютером на высшем уровне. В идеале вы сможете заставить компьютер сделать всё, что сами захотите. Наш сайт поможет вам в освоении языка программирования C++.

Установка /IDE

Самое первое, что вы должны сделать, прежде чем приступить к изучении C++, это убедиться, что у вас есть IDE — интегрированная среда разработки (программа в которой вы будете программировать). Если у вас нет IDE, тогда вам сюда. Когда определитесь с выбором IDE, установите её и потренируйтесь создавать простые проекты.

Введение в язык C++

Язык C++ представляет собой набор команд, которые говорят компьютеру, что необходимо сделать. Этот набор команд, обычно называется исходный код или просто код. Командами являются или «функции» или «ключевые слова». Ключевые слова(зарезервированные слова С/С++) являются основными строительными блоками языка. Функции являются сложными строительными блоками, так как записаны они в терминах более простых функций — вы это увидите в нашей самой первой программе, которая показана ниже. Такая структура функций напоминает содержание книги. Содержание может показывать главы книги, каждая глава в книге может иметь своё собственное содержание, состоящее из пунктов, каждый пункт может иметь свои подпункты. Хотя C++ предоставляет много общих функций и зарезервированных слов, которые вы можете использовать, все-таки возникает потребность в написании своих собственных функций.

В какой же части программы начало? Каждая программа в C++ имеет одну функцию, её называют главная или main-функция, выполнение программы начинается именно с этой функции. Из главной функции, вы также можете вызывать любые другие функции, неважно, являются ли они написанными нами, или, как упоминалось ранее, предоставляются компилятором.

Так как же получить доступ к этим Стандартным функциям? Чтобы получить доступ к стандартным функциям, которые поставляются с компилятором, необходимо подключить заголовочный файл используя препроцессорную директиву — #include. Почему это эффективно? Давайте посмотрим на примере рабочей программы:

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
  cout << "Моя первая программа на С++\n";
  cin.get();
}

Рассмотрим подробно элементы программы. #include это директива «препроцессору», которая сообщает компилятору поместить код из заголовочного файла iostream в нашу программу перед тем как создать исполняемый файл. Подключив к программе заголовочный файл вы получаете доступ к множеству различных функций, которые можете использовать в своей программе. Например, оператору сout требуется iostream. Строка using namespace std; сообщает компилятору, что нужно использовать группу функций, которые являются частью стандартной библиотеки std. В том числе эта строка позволяет программе использовать операторы, такие как cout. Точка с запятой является частью синтаксиса C++. Она сообщает компилятору, что это конец команды. Чуть позже вы увидите, что точка с запятой используется для завершения большинства команд в C++.

Следующая важная строка программы int main(). Эта строка сообщает компилятору, что есть функция с именем main, и что функция возвращает целое число типа int. Фигурные скобки { и } сигнализируют о начале { и конце } функции. Фигурные скобки используются и в других блоках кода, но обозначают всегда одно — начало и конец блока, соответственно.

В C++ объект cout используется для отображения текста (произносится как «Cи аут»). Он использует символы <<, известные как «оператор сдвига», чтобы указать, что отправляется к выводу на экран. Результатом вызова функции cout << является отображение текста на экране. Последовательность \n фактически рассматривается как единый символ, который обозначает новую строку (мы поговорим об этом позже более подробно). Символ \n перемещает курсор на экране на следующую строку. Опять же, обратите внимание на точку с запятой, её добавляют в конец, после каждого оператора С++.

Следующая команда cin.get(). Это еще один вызов функции, которая считывает данные из входного потока данных и ожидает нажатия клавиши ENTER. Эта команда сохраняет консольное окно от закрытия, до тех пор пока не будет нажата клавиша ENTER. Это даёт вам время для того, чтобы посмотреть результат выполнения программы.

По достижении конца главной функции (закрывающая фигурная скобка), наша программа вернёт значение 0 для операционной системы. Это возвращаемое значение является важным, поскольку, проанализировав его, ОС может судить о том,   успешно завершилась наша программа или нет. Возвращаемое значение 0 означает успех и возвращается автоматически (но только для типа данных int, другие функции, требуют вручную возвращать значение), но если бы мы хотели вернуть что-то другое, например 1, мы должны были бы сделать это вручную.

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
  cout<<"Моя первая программа на С++\n";
  cin.get();
  return 1;
}

Для закрепления материала, наберите код программы в своей IDE и запустите его. После того, как программа запустилась, и вы увидели результат работы, поэкспериментируйте немного с оператором cout. Это поможет вам привыкнуть к языку.

Обязательно комментируйте свои программы!

Добавляйте комментарии к коду, чтобы сделать его понятнее не только для себя но и для других. Компилятор игнорирует комментарии при выполнении кода, что позволяет использовать любое количество комментариев, чтобы описать реальный код. Чтобы создать комментарий используйте или //, который сообщает компилятору, что остальная часть строки является комментарием или /* и затем */. Когда вы учитесь программировать, полезно иметь возможность комментировать некоторые участки кода, для того, чтобы увидеть, как изменяется результат работы программы. Подробно прочитать о технике комментирования, вы можете тут.

Что делать со всеми этими типами переменных?

Иногда это может сбить с толку — иметь несколько типов переменных, когда кажется, что некоторые типы переменных являются избыточными. Очень важно использовать правильный тип переменной, так как некоторым переменным, требуется больше памяти, чем другим. Кроме того, из-за способа хранения в памяти, числа с плавающей точкой, типы данных float и double являются «неточным», и не должны использоваться, когда необходимо сохранить точное целое значение.

Объявление переменных в C++

Чтобы объявить переменную используется синтаксис тип <имя>;. Вот некоторые примеры объявления переменных:

int num;
char character;
float num_float;

Допустимо объявление нескольких переменных одного и того же типа в одной строке, для этого каждая из них должна быть отделена запятой.

int x, y, z, d;

Если вы смотрели внимательно, вы, возможно, видели, что объявление переменной всегда сопровождается точкой с запятой. Подробнее о соглашении — «об именовании переменных», можно прочитать тут.

Распространенные ошибки при объявлении переменных в C++

Если вы попытаетесь использовать переменную, которую не объявили, ваша программа не будет скомпилирована, и вы получите сообщение об ошибке. В C++, все ключевые слова языка, все функции и все переменные чувствительны к регистру.

Использование переменных

Итак, теперь вы знаете, как объявить переменную. Вот пример программы, демонстрирующий использование переменной:

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
  int number;

  cout << "Введите число: ";
  cin >> number;
  cin.ignore();
  cout << "Вы ввели: "<< number <<"\n";
  cin.get();
}

Давайте рассмотрим эту программу и изучим её код, строку за строкой. Ключевое слово int говорит о том, что number — целое число. Функция cin >> считывает значение в number, пользователь должен нажать ввод после введенного числа.  cin.ignore () — функция, которая считывает символ и игнорирует его. Мы организовали свой ввод в программу, после ввода числа, мы нажимаем клавишу ENTER, символ который также передаётся в поток ввода. Нам это не нужно, поэтому мы его отбрасываем. Имейте в виду, что переменная была объявлена целого типа, если пользователь попытается ввести десятичное число, то оно будет обрезано (то есть десятичная часть числа будет игнорироваться). Попробуйте ввести десятичное число или последовательность символов, когда вы запустите пример программы, ответ будет зависеть от входного значения.

Обратите внимание, что при печати из переменной кавычки не используются. Отсутствие кавычек сообщает компилятору, что есть переменная, и, следовательно, о том, что программа должна проверять значение переменной для того, чтобы заменить имя переменной на её значение при выполнении. Несколько операторов сдвига в одной строке вполне приемлемо и вывод будет выполняться в том же порядке. Вы должны разделять строковые литералы (строки, заключенные в кавычки) и переменные, давая каждому свой оператор сдвига <<. Попытка поставить две переменные вместе с одним оператором сдвига << выдаст сообщение об ошибке. Не забудьте поставить точку с запятой. Если вы забыли про точку с запятой, компилятор выдаст вам сообщение об ошибке при попытке скомпилировать программу.

Изменение и сравнение величин

Конечно, независимо от того, какой тип данных вы используете, переменные не представляют особого интереса без возможности изменения их значения. Далее показаны некоторые операторы, используемые совместно с переменными:

• * умножение,
• - вычитание,
• + сложение,
• / деление,
• = присвоение,
• == равенство,
• > больше,
• < меньше.
• != неравно
• >= больше или равно
• <= меньше или равно

Операторы, которые выполняют математические функции, должны быть использованы справа от знака присвоения, для того, чтобы присвоить результат переменной слева.

Вот несколько примеров:

a = 4 * 6; // использование строчного комментария и точки с запятой, a равно 24
a = a + 5; // равно сумме исходного значения и пяти
a == 5     // не присваивается пять, выполняется проверка, а равно 5 или нет

Вы часто будете использовать == в таких конструкциях, как условные операторы и циклы.

a < 5  // Проверка, a менее пяти?
a > 5  // Проверка, a больше пяти?
a == 5 // Проверка, a равно пяти?
a != 5 // Проверка, а неравно пяти?
a >= 5 // Проверка, a больше или равно пяти?
a <= 5 // Проверка, a меньше или равно пяти?

Данные примеры не очень наглядно показывают использование знаков сравнения, но когда мы начнём изучать операторы выбора, вы поймете, зачем это надо.