inleiding programmeren in c++ life science & technology 19 januari 2004 universiteit leiden
TRANSCRIPT
Inleiding programmeren in C++Life Science & Technology
19 januari 2004
http://www.liacs.nl/home/kosters/lst/
Universiteit Leiden
Week 1
• Inhoud– Introductie apparatuur, compiler (Visual C++)
– Eerste C++-programma's
– if-statement
• Doel– Na afloop kan iedereen zelf een klein eigen C++-programma op
de computer maken en compileren, bijvoorbeeld een programma dat een paar getallen vraagt en bij elkaar optelt
• Materiaal– Ammeraal Hoofdstukken 1 en 2, tot en met 2.4
– Dictaat Hoofdstukken 1, 2 en 3.1; opgaven 1/5 (Hoofdstuk 4)
C++ op een PC
• PC’s in computerzalen LCP 6 & 8 met Windows 98/NT/XP– Windows 98/NT/XP (of Linux …)
– User-id (= username = accountname)
– Password (= wachtwoord)
• Microsoft Visual C++ 6.0 (zie dictaat Hoofdstuk 2.1)– C++ programma schrijven
– Compile, Build (Link), Execute
– Demo …
– Projecten
– Save geregeld je C++-code, ook op een diskette of via email: de iets.cpp file
Hardware en software
• Computers– Silicon Graphics Inc.
– Hewlett Packard
– SUN
– International Business Machines compatible Personal Computer
• Operating systemen– Microsoft DOS, Windows
95/98/2000/NT/XP
– Unix (Linux, Sun Solaris, IBM AIX, HP-UX)
– …
• Programmeertalen– C++
– C
– Pascal
– Java
– Basic
– Prolog, …
• Programma’s– Compilers (Visual C++,
Turbo/Borland C++, g++)
– Editors
– Web-browsers
Programma, operating systeem en hardware
Hardware(CPU, Randapparatuur)
Operating Systeem(Windows, Linux, …)
Programma(.exe)
Programma(.exe)
Van broncode naar uitvoerbaar programma
C++ programma(.cpp)
Uitvoerbaar programma(.exe)
Compile
&
Build
Compile, Build (Link), Execute
C++ programma(.cpp)
Object file(.obj)
Uitvoerbaar programma(.exe)
Object file(.obj)
C++ programma(.cpp)
Object file uit
Standaard library
Compile
Build (Link)
Eerste programma
#include <iostream>
using namespace std;
const double pie = 3.14159;
int main ( ) {
double straal;
cout << "Geef straal, daarna Enter: ";
cin >> straal;
if ( straal > 0 )
cout << "Oppervlakte: " << pie * straal * straal << endl;
else
cout << "Niet zo negatief..." << endl;
cout << "Einde van dit programma." << endl;
return 0;
} // main
Een C++-programma
• Verzameling functies– speciale functie main (moet er altijd zijn)– stuk programmatekst (met een bepaalde naam, parameters en
return-waarde)– alles buiten een functie geldt voor gehele programma (globaal)
• Functie bevat statements– min of meer afgeronde handeling– er zijn veel soorten statements ...
• Statement bevat vaak een expressie– uitdrukking (operatie) met een bepaald resultaat– er zijn veel soorten expressies ...
• En verder onder andere:– commentaar
Commentaar
• Let op met het nesten van commentaar … niet doen dus• Geef veel en duidelijk commentaar, zeker bij elke nieuwe variabele en elke nieuwe
functie• Er is verschil tussen commentaar
– voor de programmeur ( //... of /*...*/ )– en voor de gebruiker ( cout << ”...”; )
/* Dit is commentaar in "C-stijl"
*
* … regels lang
*/
int stp = 3; // Studiepunten voor inleiding
// programmeren
Structuur goed C++-programma
//
// Commentaar over het programma (wie, wat, wanneer, ...)
//
//
#include ...
using namespace std;
typedefs en constanten en globale variabelen en klassen
functies
int main ( ) {
... kort ...
} // main
Statements
• Een functie bestaat uit statements
• Statement– min of meer afgeronde handeling
– meestal afgesloten met een punt-komma: ;
• Bijvoorbeeld– expressie
– declaratie van een variabele
– conditioneel statement (if)
– iteratief statement (while, for)
– compound statement (meerdere statements tussen { } )
Expressies
• Expressie– Bestaat uit operand(en) en operator
• binair: operand1 operator operand2• unair: operand operator of operator operand
– Een expressie levert een resultaat en kan weer operand zijn in een andere expressie
– Bijvoorbeeld
• rekenkundige bewerkingen: a + b, (a + b) * (3 / x),-getal
• toekenning: a = b + 7 (“a wordt b plus 7”)• relationele operatoren: a > b• maar ook gewoon: 4
Gereserveerde woorden in C++
break case char const default do double else float for if int return switch void while bool false namespace true using
asm auto catch class continue delete enum extern friend goto inline long new operator private protected public register short signed sizeof static struct template this throw try typedef union unsigned virtual volatile
constr_cast dynamic_cast explicit mutable reinterpret_cast static_cast typeid typename wchar_t
Declaratie van een variabele
• Statement dat een variabele introduceert– met een bepaalde naam
– van een bepaald type
• Variabele moet altijd eerst worden gedeclareerd voordat deze gebruikt kan worden
• Eventueel meteen initialiseren (verstandig!)
• Toevoeging const: niet meer wijzigbaar na initialisatie
• Scope: globaal of locaal
Declaratie van een variabele (2)
• Belangrijkste typen
• Voorbeelden
Type Lengte Voorbeeld
char 1 byte ’A’
bool 1 true (1) of false (0)
int 4 345, -12
float (double) 4 (8) 7978, 3.41, 36e-3
string variabel ”Dit is tekst”
char letter, nogeen = ’X’; // gewone quotes
int leeftijd, xyz = 47;
const string tekst = ”Dit is tekst”;
float resultaat = xyz / 3.2;
Toekenning
• Operator = (“wordt”, “krijgt de waarde”)– niet verwarren met logische operator = = (test op gelijkheid)
• Resultaat van een expressie toekennen aan een variabele
• Let op:– links een variabele (“l-value”) en rechts een expressie (“r-value”)
– resultaat van de expressie (rechts) moet overeenkomen met het type van de variabele (links)
– pas op met impliciete typeconversies!
• Voorbeeld int i, j;
float x;
j = 4;
i = j * j + 5; // dus i wordt 21
x = i / j; // pas op: 21/4 is 5
Rekenkundige bewerkingen
• Rekenkundige operatoren • Gecombineerd met een toekenning
+ optellen (binair: a+b)
positief (unair: +b)
- aftrekken (binair: a-b)
negatief (unair: -b)
* vermenigvuldigen
/ delen
% modulo (rest bij deling)
++ increment
(met 1 ophogen)
getal++
++getal
-- decrement
(met 1 verlagen)
getal--
--getal
+=
-=
*=
/=
%=
Operatie gecombineerd met toekenning
a += 6;
a *= b + 9;
Is hetzelfde als a = a + 6;
a = a * (b + 9);
Relationele expressie
• Expressie met boolese (boolean) resultaat– resultaat is van type bool
– waarde 0 is niet waar (false), al het overige is waar (true)
• Relationele en logische operatoren
== Gelijk?
!= Ongelijk?
> Groter dan
< Kleiner dan
>= Groter dan of gelijk aan
<= Kleiner dan of gelijk aan
&& Logische en (and)
|| Logische of (or)
! Logische niet (not)
If-statement
• If : conditioneel statement van de vorm:– if ( expressie ) statement1 else statement2
– waarin else statement2 optioneel is
– en expressie een relationele expressie (waar / niet waar) is
• Voorbeeld
if ( getal > 0 )
cout << "Positief" << endl;
if ( getal > 0 )
cout << "Positief" << endl;
else
cout << "Niet positief" << endl;
Voorbeelden if-statements
• Logische “en”:
• Altijd waar:
• Alles ongelijk 0 is waar …
if ( x > 0 && y > 0 )
cout << "Beide getallen positief" << endl;
if ( true ) cout << “Altijd" << endl;
if ( 7 )
cout << “Altijd" << endl;
– er zijn verschillende layouts mogelijk, als het maar consequent is, en uiteraard duidelijk
“Dangling else”
• Waar hoort de else bij?
• Afspraak: bij de laatste nog openstaande if
• Maar beter (want duidelijker) is: gebruik een compound statement, met extra accolades
if ( x > 0 )
if ( y > 0 )
cout << "Beide getallen positief" << endl;
else
cout << "????????????" << endl;
Compound statement
• Samengesteld statement
• Meerdere statements tussen { en }
if ( x > 0 ) {
if ( y > 0 )
cout << "Beide getallen positief" << endl;
else
cout << "????????????" << endl;
} // if
if ( x != 0 ) {
a = c / x;
cout << "c / x =" << a << endl;
} // if
Null-statement
• Null-statement
– dit is natuurlijk hetzelfde als (en zo doe je het meestal ook):
if ( x > 0 && y > 0 )
;
else
cout << “Er is een niet-positief getal" << endl;
if ( ! ( x > 0 && y > 0 ) )
cout << “Er is een niet-positief getal" << endl;
– overigens is de boolese expressie ! ( x > 0 && y > 0 ) hetzelfde als: ( x <= 0 || y <= 0 )