Limbajul_C_in_2h

8/7/2019 Limbajul_C_in_2h

1/11

Limbajul C n dou ore

Vom face aici o prezentare general a limbajului C (cu cteva elemente de C++) plecnd

de la rezolvarea urmtoareiprobleme de programare:

Scriei un program care afieaz pe monitor mesajul Voi scrie C de n ori, dup

care apare mesajul n= i ateapt ca utilizatorul s tasteze valoarea lui n, numr ntreg.

Dac n e strict pozitiv programul scrie Ok i afieaz de n ori litera C, altfel apare

mesajul Nu pot afisa ceva de ### ori unde, pe monitor, n locul marcat cu

### trebuie s apar valoarea lui n.

Iat cum ar trebui s arate monitorul la finalul execuiei n fiecare caz n parte:

cazul n>0

i cazul n


2/11

Incepem editarea fiierului surs al programului, s l numim primul.cpp, cu urmtoarea

linie:

/* Primul program ilustrativ */

care conine un comentariu n stilulC. Compilarea textului surs se execut linie cu linie, de sus

n jos, fiecare linie fiind citit de la stnga la dreapta. Compilatorul ignor toate caracterele dintre

perechile /* i */ (inclusiv pe acestea), aa c avem la dispoziie un spaiu n care putem scrie ce

vrem. Un astfel de comentariu se poate ntinde pe mai multe linii. Comentariile nu fac parte din

program, ele au rolul de a da unele lmuriri celui ce citete textul surs i, n cazul programelor

complexe, sunt foarte utile pentru nelegerea diverselor secvene de cod. Exist istilulC++ de

comentariu, acestea ncep cu dou slash-uri, //, i se termin la captul liniei, ele sunt utilizate

pentru a da scurte indicaii asupra coninutului liniei de cod curente. Prezena comentariilor este

facultativ, dar recomandabil.

Urmtoarea linie este obligatorie:# include

Aceast linie conine o directiv de preprocesare i nu face nici ea parte din program. Dup ce

lansm comanda Compile compilatorul, nainte de a ncepe compilarea propriu-zis a

fiierului, lanseaz n execuie preprocesorul un program specializat n prelucrarea automat a

textelor (prin substituii) - care citete toate directivele de preprocesare i le execut. In cazul

directivei include linia directivei este nlocuit cu ntreg coninutul fiierului iostream, fiier

care conine tot ce este necesar programului pentru executarea operaiilor de citire/scriere

(sinonime: intrare/ieire, input/output). Printre altele, prin acest mecanism ajung n fiierul

nostru surs definiiile obiectelor cout i cin (ca instane ale unor clase de fluxuri de date,

stream-uri).Identificatorulcout desemneaz consola de ieire (output console), adic monitorul,iarcin desemneaz consola de intrare (input console), adic tastatura. Fr aceast directiv de

includere a bibliotecii iostream compilatorul ar da, la prima apariie a cuvntului cout, mesajul

de eroare 'cout' : undeclared identifier. Alte biblioteci des utilizate:

pentru funcii matematice (exponeniale, logaritmi, funcii trigonometrice, etc) i

pentru operaii cu iruri de caractere (string-uri).

Subliniem de la bun nceput c textul surs trebuie editat(scris) numai cu un set restrns

de caractere: literele a,b,c, ... , z, A,B,C, ... , Z, cifrele 0,1, ..., 9, i simbolurile direct imprimabile

de la tastatur:

obinem la compilare eroarea: invalid preprocessor command 'INCLUDE'.

De remacat i faptul c, pentru o scriere mai lizibil, se pot insera oricte blancuri (cu

tastele space sau tab) ntre atomii lexicali (tokens) ai directivei. E corect i aa

2


3/11

# include < iostream >

dar s nu exagerm. Aceast facilitate trebuie folosit pentru aezarea n pagin, ntr-un mod ct

mai clar, a textului surs. In faza de preprocesare compilatorul terge toate spaiile care nu sunt

neaparat necesare pentru pstrarea sensului directivelor i al instruciunilor.

Directivele de preprocesare nu fac parte din limbajul C (nici din C++), ele sunt specifice

fiecrui compilator n parte. Ca regul general, ele ncep cu simbolul # i se termin n

aer, fr un simbol terminator (cum este ; pentru instruciunile C). Ca exemplificare, dintre

directivele de preprocesare ale mediului de dezvoltare MS Visual C++ 9.0 mai menionm pe

#define i #using (vezi http://msdn.microsoft.com/en-us/library/3sxhs2ty.aspx).

Urmeaz acum nc o linie de cod care va fi prezent n toate programele noastre:

using namespace std;

i care deseori este numit directiva using dei ea este o instruciune C++. Denumirea poate

crea confunzii, mai ales c exit chiar o directiv de preprocesare #using, dar este folosit

pentru a sugera asemnarea dintre efectul acestei instruciuni i o substituie de texte efectuat lapreprocesare: ca i cum, de exemplu, identificatorul cout ar fi nlocuit cu std::cout peste tot

unde apare n textul surs.

Ca urmare a creterii complexitii programelor i a utilizrii unor biblioteci de funcii i

de clase tot mai bogate, pentru a evita coliziunile tot mai frecvente dintre nume (utilizarea

aceluiai identificator pentru obiecte diferite) n C++ a fost introdus mecanismul spaiilor de

nume: programatorul poate prefixa identificatorii utilizai, cu sintaxa

prefix::identificator

prefixul desemnnd un anumit spaiu de nume, namespace. Instruciunea noastr using declar

c vom utiliza spaiul de nume std (standard) i este necesar pentru a simplifica referirea

fluxurilor standard cin i cout. Fr aceasta ar trebui s scriem std::cin n loc de cin, deexemplu.

Instruciunea using namespace std;este compus din patru atomi lexicali: cuvintele

cheie using i namespace (aparinnd limbajului C++), identificatorul std (care denumete

spaiul de nume standard cel mai des folosit) i terminatorul de instruciuni ;. Identificatorul

std este definit undeva n codul inclus n programul nostru prin directiva #include,

ca dovad, dac schimbm ordinea acestor dou linii obinem la compilare eroarea: 'std' : a

namespace with this name does not exist.

Instruciunile limbajului C se termin, cele mai multe, cu simbolul ;, dac sfritul unei

instruciuni coincide cu sfritul unui bloc { } terminatorul ; nu mai este necesar (cu excepia

cazului cnd este cerut expres de sintaxa instruciunii. Simbolul ; nu este separator ci

terminator de instruciuni: el face parte integrant din instruciunea pe care o finalizeaz. De

exemplu, pe linia

a=1; b=2; c=a+b;

am scris, cu ajutorul a 14 caractere, trei instruciuni, prima instruciune este scris cu 4 caractere,

a doua tot cu 4, a treia cu 6 caractere, iar ntre instruciuni nu se afl nimic. Regula este

3
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/3sxhs2ty.aspxhttp://msdn.microsoft.com/en-us/library/3sxhs2ty.aspx


4/11

urmtoarea: n textul surs, o instruciune ncepe imediat dup ce se termin cea dinaintea ei.

Reamintim c blancurile sunt eliminate la preprocesare, aa c pentru a face programul ct mai

lizibil, instruciunile se scriu cte una pe linie i ct mai aerisit.

Iat acum i codul sursal programului nostru:

char litera='C';

int citeste(void){

int n;

coutn;

return n;

}

void afiseaza(int nr){

int i;

for(i=0; i


5/11

declarat n mod explicit de programator astfel nct compilatorul s tie, n principal, cum s

organizeze memoria alocat acelei date.

Cu instruciunea declaraie:

char litera='C';

declarm variabila litera ca fiind o dat de tip char i o iniializm cu valoarea 'C'. Cuvntul

litera este identificatorulcare d numele variabilei, i a fost ales de noi, spre deosebire de

char care este un cuvnt cheie al limbajului (un identificator rezervat) i care poate fi folosit

numai pentru a desemna tipul de dat caracter pe un octet. Identificatorii pot fi formai numai

din litere, cifre i caracterul _ (underscore), cu restricia c primul caracter nu poate fi o cifr.

Lungimea maxim a unui identificator depinde de compilator (pentru MS Visual C++ 9.0 vezi

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/565w213d.aspx).

Variabila litera fiind declarat de tip char, la ntlnirea instruciunii de mai sus

compilatorul rezerv un octet de memorie pentru variabila litera i scrie n acest octet codul

ASCII al literei C (i anume 43 hexa).

Tipurile uzuale pentru variabile simple sunt: char pentru caractere, int pentru numerentregi i double pentru numere reale n dubl precizie (fa de float simpl precizie).

Variabila litera este global deoarece a fost declarat n exteriorul oricrei funcii.

Valorile ei pot fi utilizate direct de ctre toate funciile care sunt definite dup declararea ei,

altfel spus, numele ei este vizibildin orice punct al fiierului surs de dup linia n care a fost

declarat. Spre deosebire de ea, variabilele declarate n interiorul unei funcii sunt variabile

locale, ele pot fi referite numai n interiorul corpului funciei n care sunt declarate.

Declaraiile pot fi fcute i fr iniializarea variabilei declarate, n felul urmtor:

char litera;

dar n acest caz trebuie s avem grij ca, nainte de a o folosi, s i atribuim variabilei litera o

valoare iniial, printr-o instruciune expresie, de exemplu,litera='C';

Atenie, spre deosebire de instruciunile declaraii, care pot apare oriunde n textul surs,

instruciunile expresie pot s apar numai n interiorul corpului unei funcii.

S analizm acum definiia funciei citeste

int citeste(void){

int n;

coutn;

return n;

}

O funcie este format dintr-osecven de instruciuni care prelucreaz datele de intrare

n funcie (valorile actuale ale argumentelor funciei), mpreun cu alte date proprii, i care

returneaz ctre funcia apelant, o dat de ieire, rezultatulfunciei. Exist i funcii fr date de

intrare, precum i funcii care nu returneaz nimic.

5
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/565w213d.aspxhttp://msdn.microsoft.com/en-us/library/565w213d.aspx


6/11

Din prima linie a definiiei funciei citeste deducem c aceasta nu are date de intrare

(acolo unde ar trebui s fie lista parametrilor este scris cuvntul cheie void - vacant) iar

rezultatul ei este de tip int (adic va returna un numr ntreg).

In general, definiia unei funcii are forma:

tip_returnat nume_funcie (lista_parametrilor_funciei) {

corpul_funciei

}

Dac este nevoie, putem numai s declarm funcia (fr s o i definim), scriind numai

prototipul funciei (adic antetul funciei urmat de terminatorul de instruciune ;) astfel

tip_returnat nume_funcie (lista_parametrilor_funciei);

dar tot va trebui s definim, undeva mai jos, nainte de sfritul fiierului surs, funcia.

Corpul funciei se scrie ntotdeauna ntre dou acolade pereche, {}, i este format dintr-o

secven de instruciuni. Nu este permis imbricarea funciilor, adic definirea unei funcii n

interiorul corpului alteia.

In corpul funciei citeste declarm variabila n, scriem pe monitor mesajul "n=", citim dela tastatur valoarea variabilei n i returnm, ca rezultat al funciei, valoarea citit.

Pentru afiarea valorii unei variabile oarecare, x de exemplu, utilizm operatorul de

scriere ,


7/11

cnd vrem s citim mai multe valori, este mai sigur s scriem pentru fiecare citire cte o

instruciune n parte sau chiar cte o pereche de instruciuni (prima pentru afiarea unui mesaj

explicativ i a doua pentru citirea propriu-zis), aa cum am ntlnit deja

coutn;

Execuia unei funcii se ncheie cnd fluxul de control ajunge la execuia unei instructiuni

return, sau, dac funcia nu trebue s ntoarc nici un rezultat, la atingerea acoladei care incheie

corpul funciei. Funcia citeste se ncheie cu instruciunea

return n;

care depune n registrul EAX al microprocesorului valoarea variabilei n, de unde estepreluat de

funcia apelant. In exemplul nostru, citeste este apelat o singur dat, n funcia main, de

instruciunea

k=citeste();

care atribuie variabilei kvaloarea citit de funcie de la tastatur. Observai c la apelarea unei

funcii fr argumente nu se folosete cuvntul cheie void.Funcia afiseaza


int i;

for(i=0; i


8/11

Dac trebuie s executm mai multe aciuni n corpul for-ului, vom folosi o instruciune

compus, grupnd n interiorul unei perechi de acolade, {}, mai multe instruciuni simple (aa

cum avem de exemplu ramura else a instruciunii ifdin funcia main).

S analizm acum funcia principal:

int main(void){

int k;

cout


9/11

if (expresie_test)instructiune_corp

i care, dac testul este ndeplinit, insereaz n fluxul de control al execuiei instruciunea corp,

altfel nu face nimic.

In mod obinuit, expresiile test sunt comparaii de forma ab. De reinut c expresia a==b testeaz dac a este egal cu b, n timp ce expresia a=b

atribuie lui a valoarea lui b (operatorul == este operatorul de comparaie, iar operatorul =

este operatorul de atribuire). Deoarece n limbajul natural semnul egal este folosit n ambele

sensuri (i comparaie i atribuire), n limbajul C se produc adesea erori prin utilizarea unui

singur semn de egalitate acolo unde ar trebui dou semne. O astfel de eroare este greu de

depistat, ea nu iese la compilare (compilatorul accept i atribuirea a=b ca expresie test n if

sau for - vom vedea mai trziu de ce), iar la rulare programul d rezultate haotice. Pentru

evitarea acestei situaii unele compilatoare de C, cnd ntlnesc atribuiri n expresii condiionale,

avertizeaz utilizatorul asupra posibilei confuzii. Mai mult, unele limbaje de programare

provenite din C, cum ar fi Java sau C#, au introdus tipuri logice de date astfel nct s fac

imposibil aceast eroare de editare. MS Visual C++ 9.0 nu d nici un avertisment, aa c trebuies fim ateni la comparaii.

S urmrim acum evoluia mijloacelor de calcul prin prisma creterii complexitii:

primile maini mecanice de calcul efectuau doar calcule cu cte o singur operaie (cum fac

acum cele mai simple calculatoarele de buzunar). Au aprut apoi calculatoare electronice

capabile s efectueze mai multe operaii la o singur comand, s evalueze o ntreag expresie

aritmetic (exist i astzi calculatoare de buzunar care pot evalua formule). Urmtoarea etap:

calculatoare capabile s evalueze mai multe expresii la o singur comand, prin rularea unui

program format dintr-o secven de instruciuni executate ntr-o ordine dictat de rezultatele

expresiilor evaluate. Iniial calculatoarele programabile dispuneau de puin memorie intern, deordinul kiloocteilor, aa c programele trebuiau s fie scurte, cu cteva instruciuni; pentru

prelucrri complexe ele au fost organizate ca sub-programe (funcii, proceduri, subrutine, etc.) i

ncrcate n memorie doar atunci cnd erau apelate. Dup cum am vzut deja, un program C este

o colecie de astfel de sub-programe.

Evoluia a continuat: pentru utilizarea mai multor programe C n acelai timp, acestora

li s-au scos funciile principale i au fost transformate n clase, variabilele globale devenind

variabile membru iar funciile rmase devenind funcii membru ale claselor. Incrcarea lor n

memorie a fost transformat n instanierea claselor, iar lansrile n execuie au fost nlocuite cu

apeluri ctre funciile membru, apeluri fcute prin intermediul instanelor (obiectelor) clasei. Pe

scurt, n C++ a fost introdus tipul class, programatorul avnd posibilitatea s-i defineasc

propriile clase sau s foloseasc unele deja existente, prin definirea unei clase se definete un nou

tip de dat, de complexitatea unui vechi program C, pentru utilizarea unei clase trebuie s

declarm i s iniializm o variabil de tipul dat de acea clas, adic s instaniem un obiectal

clasei.

De exemplu, n fiierul iostream din directorul \include al compilatorului MS Visual C+

+ 9.0 gsim urmtoarea declaraie:

9


10/11

extern ostream &cout;

Aceast instruciune declar cout ca fiind o referin (iniializat ntr-un fiier extern) ctre un

obiect din clasa ostream, care este o clas specializat n operaii de ieire (output stream). Tot

n fiierul iostream gsim directiva #include, iar n fiierul istream gsim

#include. Noi am inclus n fisierul nostru surs fiierul iostream i astfel, prin

includeri succesive, definiia clasei ostream i declaraia lui cout ajung n fiierul surs al

programului nostru, transformndu-l ntr-un program C++, dei n liniile de cod scrise de noi este

definit nici o clas.

In final, deoarece programele noastre C sunt de fapt programe C++, trebuie s precizm

urmtoarele: limbajul C++ este o extensie a limbajului C realizat prin adugarea tipului de dat

class, un program C++ este format din declaraii de variabile globale i din definiii de clase i

de funcii care manipuleaz obiecte din aceste clase, dintre funcii una se numete main i cu ea

ncepe execuia programului. Aceast extindere a limbajului a fost iniiat n 1979 de ctre

Bjarne Stroustrup, cercettor la AT&T Bell Laboratories (tot acolo unde a fost creat i limbajul

C), care iniial a numit noul limbaj "C with Classes" i apoi, n 1983, i-a dat denumireadefinitiv de C++. Manualul fundamental a fost scris de Bjarne Stroustrup n 1985, The C++

Programming Language. Pentru mai multe amnunte, vezi pagina personal a autorului,

http://www.research.att.com/~bs/.

Pentru a ilustra cele spuse mai sus despre noiunea de clas, prezentm n final varianta

C++ a programului nostru, obinut prin schimbri minimale, n care programul nostru C devine

o clas C++:

#include

usingnamespace std;

class scriitor{

public: char litera;

int citeste(void){

int n;

coutn;

return n;

}


int i;

for(i=0; i


11/11

cout

Limbajul_C_in_2h

Documents

Transcript of Limbajul_C_in_2h