ВВЕДЕНИЕ. В условиях становления рыночных отношений в нашей стране был осуществлен переход от кассового планирования денежного обращения к составлению прогнозов

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................................................... 8

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ.................................................................... 9

1.1. Компьютер........................................................................................................................... 9

1.2. Алгоритмы........................................................................................................................ 10

1.3. Программы и языки........................................................................................................ 11

1.4. Данные.............................................................................................................................. 16

2. ЭЛЕМЕНТЫ ЯЗЫКА............................................................................................................. 20

2.1. История языков С и Basic............................................................................................ 20

2.2. Алфавит............................................................................................................................ 20

2.3. Идентификаторы............................................................................................................ 20

2.4. Знаки разрядки................................................................................................................ 21

2.5. Комментарии................................................................................................................... 21

2.6. Запись текста программы............................................................................................. 21

Вопросы для самопроверки и контроля........................................................................... 22

3. ЭЛЕМЕНТЫ ДАННЫХ......................................................................................................... 23

3.1. Типы данных.................................................................................................................... 23

3.1.1. Целые......................................................................................................................... 23

3.1.2. Данные с плавающей точкой............................................................................... 24

3.1.3. Логический тип........................................................................................................ 24

3.1.4. Символьные данные.............................................................................................. 25

3.1.5. Дополнительные типы данных............................................................................ 26

3.2. Совокупности данных.................................................................................................... 26

3.2.1. Массивы..................................................................................................................... 26

3.2.2. Структуры.................................................................................................................. 27

Вопросы для самопроверки и контроля........................................................................... 27

4. ВЫРАЖЕНИЯ......................................................................................................................... 29

4.1. Арифметические операторы....................................................................................... 29

4.2. Операторы конкатенации............................................................................................. 30

4.3. Операторы сравнения................................................................................................... 30

4.4. Логические операторы.................................................................................................. 31

4.5. Обращение к функции................................................................................................... 32

4.6. Встроенные функции..................................................................................................... 32

4.7. Заключительные замечания........................................................................................ 33

Вопросы для самопроверки и контроля........................................................................... 33

5. ОСНОВНЫЕ ИНСТРУКЦИИ.............................................................................................. 35

5.1. Объявления...................................................................................................................... 35

5.2. Присваивание................................................................................................................. 35

5.3. Безусловный переход................................................................................................... 36

5.4. Инструкция If. Пустая инструкция.............................................................................. 37

5.5. Составная инструкция.................................................................................................. 39

5.6. Циклы................................................................................................................................. 39

5.6.1. Циклы с предусловием.......................................................................................... 40

5.6.2. Циклы с постусловием........................................................................................... 43

5.6.3. Вложенные циклы................................................................................................... 44

5.7. Управляемые переходы................................................................................................ 45

5.7.1. Инструкция break..................................................................................................... 45

5.7.2. Инструкция continue............................................................................................... 46

5.7.3. Инструкции exit........................................................................................................ 46

5.8. Многоальтернативный выбор..................................................................................... 47

5.8.1. Инструкция switch (язык С)................................................................................... 47

5.8.2. Инструкция select case (язык Basic).................................................................... 48

Вопросы для самопроверки и контроля........................................................................... 49

6. ВВОД-ВЫВОД........................................................................................................................ 50

6.1. Управляющая строка..................................................................................................... 50

6.1.1. Спецификация d (целые десятичные числа)................................................... 50

6.1.2. Спецификация f (десятичные числа с плавающей точкой)......................... 51

6.1.3. Спецификация e (десятичные числа с плавающей точкой)........................ 52

6.1.4. Спецификация g (универсальная спецификация)........................................ 52

6.1.5. Вывод символьной информации........................................................................ 53

6.2. Инструкции printf и scanf. Схема ввода-вывода.................................................... 53

6.3. Ввод-вывод массивов................................................................................................... 55

Вопросы для самопроверки и контроля........................................................................... 55

7. ПРОЦЕДУРЫ.......................................................................................................................... 56

7.1. Распределение памяти................................................................................................. 56

7.1.1. Распределение скаляров...................................................................................... 56

7.1.2. Распределение массивов..................................................................................... 56

7.1.3. Статическое и динамическое распределение памяти.................................. 57

7.2. Блоки.................................................................................................................................. 57

7.3. Процедуры........................................................................................................................ 57

7.3.1. Определения процедур.......................................................................................... 58

7.3.2. Связь между вызывающей и вызываемой функциями................................ 61

Вопросы для самопроверки и контроля........................................................................... 66

8. ПРЕПРОЦЕССОР.................................................................................................................. 67

8.1. Определение символических констант.................................................................... 67

8.2. Включение файлов в текст программы.................................................................... 67

Вопросы для самопроверки и контроля........................................................................... 69

9. СТИЛЬ ПРОГРАММИРОВАHИЯ....................................................................................... 70

9.1. Формирование листинга.............................................................................................. 70

9.2. Комментарии................................................................................................................... 71

9.3. Имена................................................................................................................................. 72

9.4. Язык и приемы программирования.......................................................................... 72

9.5. Стиль в языках С и Basic.............................................................................................. 74

Вопросы для самопроверки и контроля........................................................................... 75

10. ДАННЫЕ. ДОПОЛНЕНИЕ................................................................................................. 76

10.1. Перечислимый тип...................................................................................................... 76

10.1.1. Тип enum (C)........................................................................................................... 76

10.1.2. Тип enum (B)........................................................................................................... 77

10.2. Тип currency (B)............................................................................................................. 77

10.3. Тип date (B)..................................................................................................................... 77

10.4. Тип void (С)..................................................................................................................... 79

10.5. Подмассивы (сечения) (C)......................................................................................... 79

10.6. Динамические массивы (B)....................................................................................... 80

10.7. Структуры и объединения (C)................................................................................... 81

10.7.1. Структуры................................................................................................................ 81

10.7.2. Рекурсивные структуры....................................................................................... 83

10.7.3. Поля битов.............................................................................................................. 83

10.7.4. Объединения (смеси)........................................................................................... 84

10.7.5. Переменные структуры....................................................................................... 84

10.8. Тип variant (B)................................................................................................................. 85

10.9. Пользовательские типы данных............................................................................... 86

10.9.1. Инструкция type (B)............................................................................................... 86

10.9.2. Инструкция typedef (C)......................................................................................... 87

10.10. Преобразование типов............................................................................................. 87

10.10.1. Автоматические преобразования.................................................................. 87

10.10.2. Явные преобразования.................................................................................... 88

Вопросы для самопроверки и контроля........................................................................... 89

11. ОПЕРАТОРЫ. ДОПОЛНЕНИЕ......................................................................................... 90

11.1. Уровень 1........................................................................................................................ 90

11.2. Уровень 2 (унарные или одноместные операторы)............................................. 91

11.3. Уровень 3 (мультипликативные операторы)......................................................... 93

11.4. Уровень 4 (аддитивные операторы)........................................................................ 93

11.5. Уровень 5 (сдвиги)........................................................................................................ 93

11.6. Уровень 6 (отношения)................................................................................................ 94

11.7. Уровень 7 (равенство и неравенство)..................................................................... 94

11.8. Поразрядные операторы............................................................................................ 94

11.9. Логические операторы................................................................................................ 94

11.10. Уровень 13 (условное выражение)........................................................................ 95

11.11. Уровень 14 (операторы присваивания)................................................................ 95

11.12. Уровень 15 (оператор ',' - запятая)......................................................................... 95

11.13. Некоторые замечания............................................................................................... 96

11.14. Постоянные выражения........................................................................................... 96

Вопросы для самопроверки и контроля........................................................................... 96

12. ПЕРЕДАЧА ДАННЫХ ПОТОКОМ................................................................................... 97

12.1. Спецификация "s" управляющей строки функций scanf и printf..................... 97

12.2. Функции getchar и putchar.......................................................................................... 97

12.3. Функции gets и puts...................................................................................................... 98

12.4. Внутренняя передача данных (функции sscanf и sprintf).................................. 98

Вопросы для самопроверки и контроля........................................................................... 99

13. ФАЙЛЫ................................................................................................................................ 100

13.1. Основные понятия..................................................................................................... 100

13.2. Описание файла........................................................................................................ 100

13.3. Открытие и закрытие файлов................................................................................. 101

13.4. Средства языка С....................................................................................................... 101

13.4.1. Открытие и закрытие файла........................................................................... 101

13.4.2. Основные функции обмена.............................................................................. 102

13.5. Средства языка Basic................................................................................................ 102

13.5.1. Открытие и закрытие файла........................................................................... 102

13.5.2. Работа с файлами.............................................................................................. 103

Вопросы для самопроверки и контроля........................................................................ 105

14. СТРУКТУРА ПРОГРАММЫ............................................................................................ 106

14.1. Элементы структуры программы........................................................................... 106

14.1.1. Язык C.................................................................................................................... 106

14.1.2. Язык Basic............................................................................................................. 107

14.2. Область видимости (действия) и время жизни переменных......................... 107

14.2.1. Язык C.................................................................................................................... 108

14.2.2. Язык Basic............................................................................................................. 110

14.3. Проект программы...................................................................................................... 111

14.3.1. Использование директивы препроцессора #include................................ 112

14.3.2. Средства управления проектом...................................................................... 112

14.4. Инициализация данных........................................................................................... 112

14.5. Рекомендуемая структура программы.................................................................. 114

14.5.1. Структура модуля на языке Basic................................................................... 114

14.5.2. Структура модуля на языке C.......................................................................... 114

Вопросы для самопроверки и контроля......................................................................... 114

15. УКАЗАТЕЛИ, МАССИВЫ, СТРОКИ............................................................................. 115

15.1. Указатели...................................................................................................................... 115

15.2. Указатели и массивы................................................................................................. 115

15.3. Работа со строками.................................................................................................... 116

15.3.1. Литералы............................................................................................................... 117

15.3.2. Переменные......................................................................................................... 117

15.3.3. Операторы и функции....................................................................................... 117

15.4. Динамические объекты............................................................................................. 118

15.5. Типичные ошибки, связанные с указателями..................................................... 120

15.6. Примеры использования указателей. Структуры данных.............................. 120

15.6.1. Стек......................................................................................................................... 120

15.6.2. Однонаправленный список.............................................................................. 121

15.7. Ссылки и многомерные массивы.......................................................................... 123

15.8. Рекурсивные процедуры.......................................................................................... 124

15.8.1. Рекурсивное решение....................................................................................... 125

15.8.2. Нерекурсивное решение. Стек в виде массива......................................... 125

15.8.3. Нерекурсивное решение. Стек в виде списка............................................ 126

Вопросы для самопроверки и контроля........................................................................ 129

16. РАБОТА С ЭКРАHОМ....................................................................................................... 130

16.1. Текстовый режим(textmode)..................................................................................... 130

16.1.1. Ввод/вывод и манипулирование.................................................................... 131

16.1.2. Управление режимом и окном........................................................................ 131

16.1.3. Управление атрибутом(цветами символа и фона в окне)....................... 132

16.1.4. Информация о текстовом режиме................................................................. 132

16.1.5. Пример.................................................................................................................. 132

16.1.6. Пример(продолжение)...................................................................................... 133

16.2. Графический режим.................................................................................................. 134

16.2.1. Установка и закрытие........................................................................................ 134

16.2.2. Форматирование................................................................................................. 135

16.2.3. Размещение на экране...................................................................................... 140

16.2.4. Вывод на экран.................................................................................................... 141

16.2.5. Дополнительные функции................................................................................ 142

Вопросы для самопроверки и контроля........................................................................ 142

17. УПРАВЛЕНИЕ ПРОГРАММОЙ С ПОМОЩЬЮ КЛАВИАТУРЫ............................ 143

Вопросы для самопроверки и контроля........................................................................ 144

ЗАДАЧИ...................................................................................................................................... 145

Элементарные конструкции.............................................................................................. 145

Простые циклы..................................................................................................................... 146

Вложенные циклы................................................................................................................ 148

Процедуры............................................................................................................................. 150

Работа со строками............................................................................................................. 151

Разное..................................................................................................................................... 152

ПРИЛОЖЕНИЯ......................................................................................................................... 154

Приложение 1. Среда разработки Borland C++ 3.1.................................................... 154

П1.1. Меню File (Файл).................................................................................................... 154

П1.2. Меню Options (Установки среды)..................................................................... 156

П1.3. Разное....................................................................................................................... 158

П1.4. Редактирование текста........................................................................................ 158

П1.5. Сообщения.............................................................................................................. 159

П1.6. Отладка.................................................................................................................... 160

П1.7. Окна........................................................................................................................... 161

П1.8. Средства работы с проектами Borland C++ 3.1............................................. 162

Приложение 2. Среда разработки Visual Basic Express Edition.............................. 163

П2.1. Запуск среды.......................................................................................................... 163

П2.2. Подготовка к работе с новым проектом........................................................... 164

П2.3. Окна и режимы работы........................................................................................ 165

П2.4. Главное меню......................................................................................................... 166

П2.5. Меню File (Файл).................................................................................................... 166

П2.6. Редактирование текста........................................................................................ 166

П2.7. Меню View (Обзор)................................................................................................ 167

П2.8. Меню Project (Проект)......................................................................................... 167

П2.9. Отладка.................................................................................................................... 167

П2.10. Меню Tools (Средства)..................................................................................... 169

П2.11. Меню Window (Окно)........................................................................................... 169

Приложение 3. Ответы на вопросы для самопроверки............................................. 169

Приложение 4. Темы для курсовой работы.................................................................. 174

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК................................................................................... 177

ВВЕДЕНИЕ

Предметом изучения курса "Информатика и программирование" являются понятия и определения информатики, принципы алгоритмизации и обработки данных, основы программирования на алгоритмических языках, рекомендации по рациональной записи текста программ (стилю программирования), современные среды разработки программ.

В первом разделе пособия вводятся основные определения и термины данной предметной области, дается краткое описание устройства компьютера, рассматриваются основные этапы обработки программы на алгоритмическом языке такие, как: трансляция, компоновка, загрузка и выполнение, описывается представление данных в компьютере, их типы и организация. В последующих разделах излагаются основы программирования на двух распространенных алгоритмических языках C и Basic, причем аналогичные конструкции рассматриваются параллельно в одном разделе с выделением различий в их реализации в каждом из языков. Оба языкапозволяют в дальнейшем перейти от процедурного подхода к объектно-ориентированному. Язык Basic, кроме того, естественным образом дополняет соответствующие разделы в дисциплинах, изучающих текстовые и табличные процессоры, которые составляют основу знаний современных пользователей компьютеров. В пособие включен раздел, содержащий рекомендации по стилю программирования. В конце большинства разделов приводятся вопросы для самопроверки и контрольные вопросы, что позволяет по мере обучения проверять степень усвоения пройденного материала. В последнем разделе помещены задачи для практических занятий.

В качестве инструментальной среды выбраны оболочки Borland C++ 3.1 (вариант MS DOS) и Microsoft Visual Basic Express Edition. Выбор среды Borland C++ 3.1 обусловлен ее относительной простотой по сравнению с оболочками Borland C++ 5.02, MS Visual C++ 6 или C++ Builder 5 и нежеланием авторов затрагивать в данном пособии понятия объектно-ориентированного программирования. В среде Microsoft Visual Basic Express Edition авторы ограничиваются изложением средств, работающих с общими процедурами. Описания оболочек и техники работы в них помещены в приложения. В состав приложений включены также ответы на вопросы для самопроверки и темы для курсовой работы.

Дисциплина "Информатика и программирование" является начальным курсом обучения основам программирования, ориентирована на людей, не знающих компьютер, и предполагает дальнейшее продолжение обучения в курсах "Высокоуровневые методы информатики и программирования", "Структуры и базы данных".

Второе издание данного пособия дополнено разделами, излагающими приемы и функции для работы с экраном в текстовом и графическом режимах, способы управления программой с помощью клавиатуры на языке C в среде операционной системы MS DOS. Это сделано с целью применения указанных средств при выполнении курсовой работы по нечисленным алгоритмам в последующей дисциплине "Высокоуровневые методы информатики и программирования". Кроме того, значительно увеличено количество задач в разделе "Задачи".

Пособие подготовлено преподавателями кафедры высшей математики и информатики Уральского социально-экономического института:

- Комиревым А.Г., доцентом, канд.техн.наук;

- Катаргиным М.Ю., доцентом, канд.техн.наук;

- Сартасовым Е.М., канд.техн.наук.