Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание

Страуструп Бьерн

1. Измените программу так, чтобы она выводила две строки:

Hello, programming!

Here we go!

2. Используя приобретенные знания, напишите программу, содержащую инструкции, с помощью которых компьютер нашел бы ванную на верхнем этаже, о которой шла речь в разделе 2.1. Можете ли вы указать большее количество шагов, которые подразумевают люди, а компьютер — нет? Добавьте эти команды в ваш список. Это хороший способ научиться думать, как компьютер. Предупреждаем: для большинства людей “иди в ванную” — вполне понятная команда. Для людей, у которых нет собственного дома или ванной (например, для неандертальцев, каким-то образом попавших в гостиную), этот список

может оказаться очень длинным. Пожалуйста, не делайте его больше страницы. Для удобства читателей можете изобразить схему вашего дома.

3. Напишите инструкции, как пройти от входной двери вашего дома до двери вашей аудитории (будем считать, что вы студент; если нет, выберите другую цель). Покажите их вашему другу и попросите уточнить их. Для того чтобы не потерять друзей, неплохо бы сначала испытать эти инструкции на себе.

4. Откройте хорошую поваренную книгу и прочитайте рецепт изготовления булочек с черникой (если в вашей стране это блюдо является экзотическим, замените его каким-нибудь более привычным). Обратите внимание на то, что, несмотря на небольшое количество информации и инструкций, большинство людей вполне способны выпекать эти булочки, следуя рецепту. При этом никто не считает этот рецепт сложным и доступным лишь профессиональным поварам или искусным кулинарам. Однако, по мнению автора, лишь некоторые упражнения из нашей книги можно сравнить по сложности с рецептом по выпечке булочек с черникой. Удивительно, как много можно сделать, имея лишь небольшой опыт!

• Перепишите эти инструкции так, чтобы каждое отдельное действие было указано в отдельном абзаце и имело номер. Подробно перечислите все ингредиенты и всю кухонную утварь, используемую на каждом шаге. Не пропустите важные детали, например желательную температуру, предварительный нагрев духовки, подготовку теста, время выпекания и средства защиты рук при извлечении булочек из духовки.

• Посмотрите на эти инструкции с точки зрения новичка (если вам это сложно, попросите об этом друга, ничего не понимающего в кулинарии). Дополните рецепт информацией, которую автор (разумеется, опытный кулинар) счел очевидной.

• Составьте словарь использованных терминов. (Что такое противень? Что такое предварительный разогрев? Что подразумевается под духовкой?)

• Теперь приготовьте несколько булочек и насладитесь результатом.

5. Напишите определение каждого из терминов, включенных в раздел “Термины”. Сначала попытайтесь сделать это, не заглядывая в текст главы (что маловероятно), а затем перепроверьте себя, найдя точное определение в тексте. Возможно, вы обнаружите разницу между своим ответом и нашей версией. Можете также воспользоваться каким-нибудь доступным глоссарием, например, размещенным на сайте

www.research.att.com/~bs/glossary.html.

Формулируя свое описание, вы закрепите полученные знания. Если для этого вам пришлось перечитать главу, то это только на пользу. Можете пересказывать смысл термина своими словами и уточнять его по своему разумению. Часто для этого полезно использовать примеры, размещенные после основного определения. Целесообразно записывать свои ответы в отдельный файл, постепенно добавляя в него новые термины.

Послесловие

Почему программа “Hello, World!” так важна? Ее цель — ознакомить вас с основными инструментами программирования. Мы стремились использовать для этого максимально простой пример.

Мы разделяем обучение на две части: сначала изучаем основы новых инструментов на примере тривиальных программ, а затем исследуем более сложные программы, уже не обращая внимания на инструменты, с помощью которых они написаны. Одновременное изучение инструментов программирования и языка программирования намного сложнее, чем овладение этими предметами по отдельности. Этот подход, предусматривающий разделение сложной задачи на ряд более простых задач, не ограничивается программированием и компьютерами. Он носит универсальный характер и используется во многих областях, особенно там, где важную роль играют практические навыки.

Глава 3

Объекты, типы и значения

“Фортуна

благоволит подготовленному уму”.

Луи Пастер (Louis Pasteur)

В этой главе излагаются основы хранения и использования данных в программе. Сначала мы сосредоточим внимание на вводе данных с клавиатуры. После введения основных понятий объектов, типов, значений и переменных рассмотрим несколько операторов и приведем много примеров использования переменных типов

char, int, double

и

string

.

3.1. Ввод

Программа “Hello, World!” просто записывает текст на экран. Она осуществляет вывод. Она ничего не считывает, т.е. не получает ввода от пользователя. Это довольно скучно. Реальные программы, как правило, производят результаты на основе каких-то данных, которые мы им даем, а не делают одно и то же каждый раз, когда мы их запускаем.

Для того чтобы считать данные, нам необходимо место, куда можно ввести информацию; иначе говоря, нам нужно какое-то место в памяти компьютера, чтобы разместить на нем то, что мы считаем. Мы называем такое место объектом. Объект — это место в памяти, имеющее тип, который определяет вид информации, разрешенной для хранения. Именованный объект называется переменной. Например, строки символов вводятся в переменные типа

string

, а целые числа — в переменные типа

int

. Объект можно интерпретировать как “коробку”, в которую можно поместить значение, имеющее тип объекта.

Например, на рисунке изображен объект типа

int

с именем

age

, содержащий целое число 42. Используя строковую переменную, мы можем считать строку с устройства ввода и вывести ее на экран, как показано ниже.

// считать и записать имя

#include "std_lib_facilities.h"

int main

{

cout << "Пожалуйста, введите ваше имя (затем нажмите 'enter'):\n";

string first_name; // first_name — это переменная типа string

cin >> first_name; // считываем символы в переменную first_name

cout << "Hello, " << first_name << "!\n";

}

Директива

#include

и функция

main

известны нам из главы 2. Поскольку директива

#include

необходима во всех наших программах (вплоть до главы 12), мы отложим ее изучение, чтобы не запутывать ситуацию. Аналогично иногда мы будем демонстрировать код, который работает, только если поместить его в тело функции

main

или какой-нибудь другой.

cout << "Пожалуйста, введите ваше имя (затем нажмите 'enter'):\n";

Будем считать, что вы понимаете, как включить этот код в полную программу, чтобы провести ее тестирование.

Первая строка функции

main

просто выводит на экран сообщение, предлагающее пользователю ввести свое имя. Такое сообщение называется приглашением (prompt), поскольку оно предлагает пользователю предпринять какое-то действие. Следующие строки определяют переменную типа

string

с именем

first_name

, считывают данные с клавиатуры в эту переменную и выводят на экран слово Hello. Рассмотрим эти строки по очереди.