5.10. Бейсик и паскаль
Сопоставим эти популярные языки — не в деталях, а в целом. В Бейсике отсутствуют:
• ряд структур данных (множества, записи, перечисляемые и интервальные типы);
• ссылочные типы и динамические переменные (хотя в старших версиях возможно динамическое описание массивов);
• в большинстве версий — процедуры и функции (их слабыми аналогами являются подпрограммы);
• модули (и, следовательно, возможности организации больших внешних библиотек).
По работе с графикой, возможностям обработки строк (текстов) Бейсик не уступает Паскалю, а по возможностям организации диалога, пожалуй, даже превосходит.
Одна из неприятных особенностей Бейсика для тех, кто привык к структурной записи программного кода, состоит в том, что Бейсик провоцирует программиста к неструктурности. Впрочем, это вопрос навыков и привычек. По большому счету, однако, язык, в котором нет настоящих процедур и средств создания внешних библиотек, не может быть языком структурного программирования.
Усложненные версии Бейсика, в которых фигурируют истинные процедуры и другие средства, заимствованные из более мощных языков, производят неоднозначное впечатление, так как теряется одно из главных достоинств языка — простота (лучше уж тогда пользоваться во многих отношениях превосходящим Бейсик языком операционального программирования Фортран-77). При написании же коротких простых программ Бейсик реально не уступает Паскалю (и многие специалисты утверждают, что процедура программирования на Бейсике проще, хотя это спорно). Поскольку современные версии Бейсик-систем используют не интерпретаторы, а компиляторы, эффективность программ не ниже, чем аналогичных на Паскале.
§ 6. Введение в язык программирования си
6.1. Общая характеристика языка и пример программы на си
Язык программирования Си — это универсальный язык с богатым набором операторов и компактным способом записи выражений. Благодаря гибкости, выразительности и компактности своих конструкций Си завоевал наибольшую популярность в среде профессиональных программистов и широко используется при разработке системных и прикладных программ.
Язык Си представляет собой удачный компромисс между желанием располагать теми возможностями, которые обычно предоставляют программисту столь понятные и удобные языки высокого уровня, и стремлением эффективно использовать особенности компьютера. Кроме набора средств, присущих современным языкам программирования высокого уровня (структурность, модульность, определяемые типы данных) в него включены средства для программирования «почти» на уровне ассемблера (использование указателей, побитовые операции, операции сдвига). Большой набор операторов позволяет писать компактные и эффективные программы. Однако, такие мощные средства требуют от программиста осторожности, аккуратности и хорошего знания языка со всеми его преимуществами и недостатками. В отличие от языков программирования типа Паскаль, требующих жесткой дисциплины программирования, ограничивающих свободу программиста, содействующих устранению многих ошибок в программах еще на стадии их трансляции, язык Си предоставляет программисту наибольшую свободу. Однако, ответственность за корректность программ при этом полностью ложится на программиста.
Си был создан Денисом Ритчи как инструмент для разработки операционной системы UNIXи реализован в рамках этой операционной системы. Название языка имеет случайное происхождение: «С» — третья буква английского алфавита. Это наименование говорит о чувстве юмора у создателей языка — его предшественником был язык В («В» — вторая буква английского алфавита).
В настоящее время имеется большое количество систем программирования на Си для разных типов компьютеров. Разработано много библиотек модулей, инструментальных средств разработки и отладки, облегчающих создание новых программ. Программы на Си обладают высокой мобильностью, без каких-либо изменений они переносятся, транслируются и выполняются на машинах различных типов.
Язык Си — компилирующего типа. Текст программы на Си, подготовленный с помощью текстового редактора, для получения объектного модуля обрабатывается компилятором, причем компиляция выполняется в два прохода. При первом проходе (претрансляцни) обрабатываются строки-директивы, начинающиеся со знака #, при втором — транслируется текст программы и создается объектный (машинный) код. Для получения загрузочного (исполняемого) модуля теперь необходимо отредактировать внешние связи объектного модуля — подсоединить к нему соответствующие библиотечные модули.
Рассмотрим простую программу на языке Си. Такой пример позволит нам выявить некоторые основные черты любой программы, написанной на языке Си.
printf(«Это моя 1-я программа на языке Си.\n»,num);)
Результат выполнения программы:
Это моя 1-я программа на языке Си.
Поясним строки этой программы.
#include — подключение файлаstdio.h, который является частью пакета, имеющегося в любом компиляторе языка Си и описывающего функции ввода-вывода (например, средства взаимодействия программы с терминалом). В качестве имени файла используется аббревиатура английских слов:STandardInput/Outputheader- стандартный заголовок ввода-вывода. Данная строка не является оператором языка Си. Символ # оказывает, что она должна быть обработана «препроцессором» компилятора. Препроцессор осуществляет некоторую предварительную обработку текста программы перед началом компиляции.
Main()- имя функции (в переводе с английскогоmain- «главная»). Любая программа, написанная на языке Си, состоит из одной или более «функций», являющихся модулями, из которых она собирается. Данная программа состоит из одной функцииmain. Круглые скобки указывают именно на то, чтоmain()- имя функции. Программа, написанная на языке Си всегда начинает выполняться с функции, называемой main(). Программист имеет возможность выбирать имена для всех используемых им функций, кромеmain. В круглых скобках в общем случае содержится информация (параметры), передаваемые этой функции. В нашем примере параметры не требуются и, следовательно, в скобках ничего не содержится.
/* Простая программа */-комментарий. Использование комментариев облегчает процесс понимания программы любым программистом. Большим удобством при написании комментариев является возможность располагать их в той же строке, что и операции, которые они объясняют. Длинный комментарий может помещаться в отдельной строке или даже занимать несколько строк. Все, что находится между символом, указывающим начало комментария /*, и символом, указывающим его
конец */, игнорируется компилятором, поскольку он не в состоянии интерпретировать язык, отличный от Си.
< >— фигурные скобки отмечают начало и конец тела функции. Фигурные скобки применяются также для того, чтобы объединить несколько операторов программы в сегмент или «блок».
intnum; — оператор описания. С помощью такого оператора мы объявляем, что будем использовать в программе переменную num, которая принимает целые (int) значения.
Точка с запятой в конце строки является частью оператора языка Си, а не разделителем операторов, как в Паскале.
Слово int служит «ключевым словом», определяющим один из основных типов данных языка Си. Ключевыми словами называются специальные зарезервированные слова, используемые для построения фраз языка.
В языке Си все переменные должны быть объявлены. Это означает, что, во-первых, в начале программы необходимо привести список всех используемых переменных, а во-вторых, необходимо указать тип каждой из них. Вообще, объявление переменных считается «хорошим стилем» программирования.
num=l; — оператор присваивания. Служит для присваивания переменной num значения 1.
printf(«этoмоя %d-я программа на языке Си.\n»,num); — вызов функцииprintf()форматного вывода на печать. Этот оператор выводит на печать значение переменной num в формате, содержащемся в строке в кавычках (в данном случае печатается приведенная в кавычках фраза. Символы %dуказывают компилятору, где в выводимой строке и в какой форме необходимо вставить значение переменнойnum. Символ % сигнализирует программе, что, начиная с этой позиции, необходимо вывести значение переменной,adуказывает, что число надо печатать в десятичном формате.
Символы \n не появляются на экране. Эти символы служат директивой начать новую строку на устройстве вывода. Комбинация символов \nна самом деле представляет собой один символ, называемый «новая строка». Для этого символам (\n) не существует соответствующей клавиши на клавиатуре. Символ «новая строка» служит примером «управляющей последовательности», которую невозможно ввести с клавиатуры.
В общем случае обращение к этой функции имеет вид:
Управляющая строка «формат» содержит объекты двух типов: обычные символы, которые просто копируются в выходной поток (печатаются), и спецификации преобразования значений из внутреннего машинного представления в текстовое для вывода на печатающем устройстве.
Каждая спецификация преобразования начинается с символа % и заканчивается символом преобразования. Между % и символом преобразования могут (не обязательно) находиться
1) знак минус, указывающий, что преобразуемый параметр должен быть выровнен влево в своем поле;
2) целое число, задающее минимальный размер поля: преобразованный параметр будет напечатан в поле-минимум оказанного размера; если в преобразованном параметре символов меньше, чем размещается в указанном поле, то слева будут добавлены пробелы (или справа, если указано выравнивание влево);
3) строка цифр с начальным нулем — лишние позиции поля заполняются нулями, а не пробелами:
4) точка, отделяющая размер поля от последующей строки цифр (только для преобразования строк %s) — строка цифр указывает максимальное число символов, выводимых в одной строке.
d- десятичное число со знаком;
u- десятичное число без знака;
О — восьмеричное число без знака (и без ведущего 0);
х — шестнадцатеричное число без знака (и без ведущего 0);
f- действительное число в представлении с фиксированной точкой;
е-действительное число в экспоненциальном представлении;
g- наиболее короткое представление действительного числа; и др.
Функцией ввода, аналогичной функции вывода printf(), являетсяscanf()- стандартная функция форматного ввода.
Обращение к этой функции имеет вид
где , , . — имена переменных, значения которых надо ввести. Наличие символа «&» перед каждым именем обязательно (кроме переменных строкового типа), его смысл будет пояснен ниже.
При обращении к функции scanfвыполнение программы приостанавливается, ожидается ввод значений указанных переменных, после чего работа программы продолжается.
В качестве спецификаций в формате можно использовать те же символы, что и в функции printf(). Спецификации формата должны соответствовать количеству и типу вводимых переменных. В управляющей строке функции scanf нет промежуточных управляющих символов между % и символом преобразования, за исключением «*». Если присутствует символ *, входное поле просто пропускается и никакого присваивания не производится. Обычные символы (кроме °о) сопоставляются с очередными (отличными от символов промежутков) символами входного потока, и в случае отличия дальнейший ввод игнорируется.
int data,month,year; char name[15],town[15];
printf(«Kaк вас зовут? «); scanf(«%s»,name); printf(«Укажите дату, месяц и год вашего рождения.\пДата:»);
printf («Месяц (числом) :») ; scanf («%d», Sinonth) ;
printf(«А в каком городе? «); scanf(«%s»,town);
printf(«Вот мы и познакомились. \n»);
printf(«Вас зовут %s «,name); printf(«Вы родились в городе %s (%d.%d.%d)»,town,data, month,year);)
Результат работы программы:
Укажите дату, месяц и год вашего рождения.
А в каком городе? Новгород
Вот мы н познакомились.
Вы родились в городе Новгород