Конспект-справочник 'Моделирование на C++'

Основы C++ 
Структура программы 
Программа на C++ представляет собой набор файлов реализации и 
заголовочных файлов, содержащих исходные тексты на языке C++ в текстовой, 
читаемой и редактируемой человеком форме. Заголовочные файлы включаются 
препроцессором (буквально вставляются как есть в тексовом виде) в файлы 
реализации или в другие заголовочные файлы директивой #include. Расширение 
файла может быть произвольным. Часто для файлов реализации используют 
расширение *.cpp и для заголовочных файлов - *.h. Но могут быть приняты и 
другие соглашения о наименовании файлов. 
В общем случае заголовочных файлах содержатся объявления классов, 
типов, переменных и функций, в файле реализации эти объявления 
определяются или используются. 
Рисунок 1. Структура программы. 
В простой структуре, изображенной на Рисунке 1, предполагается, что 
содержимое заголовочного файла class.h директивой препроцессора #include 
целиком включено в файлы main.cpp и class.cpp. 
Если исключить из рассмотрения статические и динамические 
библиотеки, и рассматривать только запускаемые автономные программы, то 
точкой входа, т.е. началом исполнения программы, будет функция main(). 
Пример простой программы: 
#include 
 //подключаемый заголовочный файл для
//
вывода строки «Hellow World» в conio 
 
// - 
здесь и ниже обозначает комментарий и при компиляции все,
// 
что стоит за ним – игнорируется. 
// int – 
тип возвращаемого значния (целое) 
6 

---

// main – 
имя функции
// () – 
пустой список параметров 
int main ()
{ // начало блока-тела функции 

std::cout << "Hello World!"; // вывод строки в консоль 

return 0; // возврат из функции со значением «0» 

// обратите внимание на символ ';' после каждого оператора 
} // конец блока 
Функцию main() в отличие от других функций нельзя вызвать из других 
частей программы. Если у функции main() отсутствует оператор "return", то 
функция возвращает "0" после завершения исполнения. Для любой другой 
функции, возвращающей значение, отсутствие оператора возврата вызовет 
ошибку компиляции. 
Аргументы командной строки могут передаваться в функцию с помощью 
параметров: 
int main(int argc, char* argv[]) { 
операторы... } 
Здесь параметр argc - количество аргументов, argv - указатель на массив 
строк, содержащих аргументы. Про строки и массивы информация появится 
чуть позже. 
Функция main() является функцией с заранее определенными именем, 
которой передается управление при старте программы. Программист может 
создавать свои собственные функции и передавать управление им т.е. вызывать 
их из других частей собственного кода. 
Пример определения (definition) функции: 
// double – 
тип возвращаемого значния (вещественное двойной точности) 
// sinus – 
имя функции
// double x - 
тип и имя аргумента функции 
double sinus(double x)
{

... // операторы вычисления синуса 
return y
; // возврат результата 
} 
Операторы завершаются символом ';'. Просто символ ';' означает пустой 
оператор. 
Обратите внимание на отступы в тексте. Они не обязательны, можно все 
написать в строчку, разделяя операторы точкой с запятой. Строгих требований 
к форматированию текста нет. Допустимы множественные пробелы, знаки 
табуляции, переходы на новую строку везде между отдельными словами (token) 
исходного текста. Отступы содержательного значения, как в Python, не имеют и 
используются для форматирования текста так, чтобы он выглядел понятно. 
Правила форматирования задают так называемые кодовые стандарты, 
написанные для их соблюдения программистами, участвующими в разработке 
кода. 
Функция должна быть объявлена до первого использования. Пример: 
7 

---

#include 
 
// Объявление функции sinus() до своего первого использования.
// В этом месте объявление может быть заменено определением
// 
(см. конец примера). 
double sinus(double x);
 
int main ()
{
std::cout << "sin="<
(3.14); // вывод в начале строки, затем 
// 
результата работы функции sinus()
// 
в консоль 
return 
0; // возврат из функции со значением «0» 
} 
 
// определение (тела) функции sinus() 
double sinus(double x)
{

// вычисление возвращаемого значения по первым членам ряда Тейлора 
return x - x*x*x/6;
} 
Для того, чтобы функцию можно было использовать в разных исходных 
файлах, объявление переносят в заголовочный файл 
.h, который затем 
включается директивой #include в каждый из файлов реализации 
.cpp, в 
которых функция будет вызываться. 
Операторы языка группируются в блоки, начало и конец которых 
отмечается фигурными скобками. Тело функции, в том числе функции main(), 
является таким блоком. Тело функции - не единственный пример 
использования блоков кода, блоки используются также и там, где необходимы 
несколько операторов: 
int func() 
{ 
if(x>0) 
a
;// оператор a. Требуется выполнение только одного оператора 
 
if(y>0) 
{ 
a
;// оператор a. Требуется выполнение нескольких операторов 
b
;// оператор b. 
} 
} 
При сборке программы компилятор игнорирует комментарии, которые 
могут быть однострочными "//..." или многострочными "/* ... */". 
8 

---

// Однострочный комментарий до конца строки 
 
/* Многострочный комментарий

до закрывающей этот комментарий звездочки 
*/ 
Для создания первой программы и проверки процедуры ее сборки можно 
воспользоваться любой бесплатной интегрированной средой разработки, 
доступной для вашей операционной системы.Примеры таких интегрированных 
сред разработки: Visual Studio Express для Windows (Desktop); Qt Creator; 
Code::Blocks; Eclips CDT; NetBeans. 
В качестве самой простой, нетребовательной к ресурсам персонального 
компьютера, бесплатной и свободной от юридических ограничений 
использования, доступной на Mac, Win, и Lin машинах предлагаем Code::Blocks 
(www.codeblocks.org). 
Как показывает опыт преподавания MOOC (massive online open courses) 
большая часть студентов (~30%) бросает учебу на этапе установки и настройки 
среды разработки. Не бросайте, установить и запустить Code::Blocks очень 
просто. 
Примеры для этого документа созданы в среде Code::Blocks. После 
установки и запуска этой среды разработки нужно выбрать меню File->New-
>Project... дальше выбрать иконку "Console application", язык C++, дать 
латиницей название для нового проекта и и путь к файлам, в котором будет 
автоматически создан исходный файл main.cpp, содержащий функцию main(). В 
других средах проекты создаются также очень легко и все подробности 
описаны в прилагаемой к ним документации. 
Упражнение: Соберите и запустите программу. Бегло изучите структуру 
меню интегрированной среды.