Загальна характеристика програми

Програма – це набір інструментів, за допомогою яких комп’ютер працює з даними. Мова програмування дозволяє створювати ці інструменти. Спочатку програмування виконувалося з використанням команд, що розуміються комп’ютером безпосередньо. Це повільний й утомливий процес, так що програмісти стали створювати мови програмування високого рівня, якими було простіше користуватися. Такі мови не могли сприйматися машиною прямо, тому були створені спеціальні програми, які назвали компіляторами, для перекладу цих нових мов у систему команд комп’ютера. C++ є середовищем для розробки програм, що містить у собі як компілятор, так і деякі інші інструменти. На виході компілятора утворюється файл із розширенням obj, це розширення позначає об’єкт. Використовуваний файл є файлом, що містить відкомпільовану і готову до виконання програму. Іноді комп’ютерні файли, що виконуються називають завантажувальним модулем або просто програмою.

Оператори мов низького рівня дуже схожі на систему команд самого комп’ютера. Ці програми можуть бути дуже ефективними. Вони важкі для сприйняття, декілька рядків тексту можуть виконувати таку операцію як друк символу. Вони специфічні для конкретного процесора та мають сильну залежність між мовою і комп’ютером. Мови низького рівня часто називають мовами асемблера.

Мови високого рівня набагато зручніше для сприйняття людиною. Написати таку програму простіше. Вони практично не залежать від апаратної платформи. Багато мов високого рівня сертифіковані міжнародними організаціями, такими як ANSI (Американський національний інститут стандартів). Така стандартизація робить мову переносною. Приклади: FORTRAN, COBOL, PASCAL, C++.

Програма на мові C++ складається з функцій, описів та директив препроцесору. Гловна функція програми повинна мати ім’я main. Виконання програми починається з першого оператору цієї функції. Просте визначення функції має наступний формат:

тип_повертаємого_значення ім'я ( [ параметри ])

{

оператори, які складають тіло функції

}

Як правило, функція використовується для обчислення якого-небудь значення, тому перед ім'ям функції вказується її тип. Перелічимо необхідні відомості по функціям:

– якщо функція не повинна повертати значення, вказується тип void;

– тіло функції є блоком і, отже, береться у фігурні дужки;

– кожен оператор закінчується крапкою з комою (окрім складеного оператору).

Приклад структури програми, яка містить функції main, f1 та f2:

директиви препроцесора

описи функцій

void main()

{

оператори головної функції

}

int f1()

{

оператори функції f1

} .

int f2()

{

оператори функції f2

}

Програма може складатися з декількох модулів. Кожний модуль представлений файлом з розширенням cpp.

3.2. Сучасний стандарт С++

Традиційна версія С++ базується на розробці Бьярна Страуструпа. Друга версія C++ створена Бьярном Страуструпом спільно з комітетом із стандартизації (ANSI – American National Standards Institute, Американський національний інститут стандартів; ISO – International Standards Organization, Міжнародна організація по стандартах) є надбудовою традиційного С++ (стандарт ISO/IEC 14882).

Відмінності між попереднім і сучасним стилями програмування включають дві нові риси: змінився стиль оформлення заголовків (headers) і з'явилася інструкція namespace. Для демонстрації цих відмінностей розглянемо дві версії простої програми на С++. Перша версія написана в попередньому традиційному стилі програмування.

#include <iostream.h>

void main()

{

// програмний код

}

Інструкція #include підключає до програми заголовний файл iostream.h, який забезпечує підтримку системи введення/виведення С++.

Нижче представимо другу версію програми, в якій використовується сучасний стиль:

#include <iostream>

using namespace std;

void main()

{

// програмний код

}

В перших двох рядках на початку програми мають місце зміни. По-перше в інструкції #include після слова iostream відсутні символи .h. По-друге, в наступному рядку задається так званий простір імен (namespace).

Оскільки нові заголовки є іменами файлів без розширення, для них не потрібно указувати розширення .h, а тільки ім'я заголовка в кутових дужках. Нижче представлені заголовки, які підтримуються в сучасному стандарті мови C++:

<iostream>

<fstream>

<istream>

<ostream>

<iomanip>

<vector>

<string>

Передусім для нового стандарту змінені заголовки для роботи з потоками – це заголовки, що закінчуються на “stream”, або починаються на “io”.

Такі заголовки як і раніше включаються в програму за допомогою інструкції #include. Єдиною відмінністю є те, що нові заголовки пишуться без розширення.

Оскільки С++ містить всю бібліотеку функцій C, як і раніше підтримується стандартний стиль оформлення заголовних файлів бібліотеки С. Таким чином, такі заголовні файли, як stdio.h і ctype.h все ще доступні. Проте сучасний стандарт C++ також визначає заголовки нового стилю, які можна указувати замість цих заголовних файлів. Відповідно версії С++ до стандартних заголовків C просто додається префікс c та видаляється розширення .h. Наприклад, заголовок math.h замінюється новим заголовком C++ <cmath>, а заголовок string.h – заголовком <cstring>. Всі компілятори С++ підтримують заголовки старого стилю. Проте такі заголовки оголошені застарілими і не рекомендуються.

Заголовок <string.h> (<cstring>) включає в себе функції роботи з рядками (масивами символів). Його не слід плутати с заголовком <string>, який призначений для роботи з класом string та має місце при вивченні об’єктно-орієнтованого програмування.

Коли в програму включається заголовок нового стилю, зміст цього заголовку знаходиться в просторі імен std. Простір імен (namespace) – це оголошувана область, необхідна для того, щоб уникнути конфліктів імен ідентифікаторів. Щоб простір імен std став видимим, необхідно використовувати наступну інструкцію:

using namespace std;

Ця інструкція поміщає std в глобальний простір імен. Після того, як компілятор обробить цю інструкцію, можна працювати із заголовками як старого, так і нового стилю.

У Visual C++ 2002-2010 років підтримуються для роботи з потоками заголовки лише нового стилю (<iostream>, <fstream>, <ostream>, <istream>, <iomanip>). Інші ж заголовні файли, такі як <math.h>, <string.h> мають місце, але рекомендується використовувати заголовки нового стилю, відповідно <cmath>, <cstring>. У подальших прикладах будуть використовуватись заголовки тільки сучасного стандарту.