Презентация "Язык программирования Си. Элементы языка, типы данных, переменные, программа"


Подписи к слайдам:
Язык программирования Си: элементы языка, типы данных, переменные, программа

  • Язык программирования Си
  • Элементы языка, типы данных, переменные, программа
  • Югов Иван Олегович
  • МОУ Гимназия №10, г. Тверь

Элементы языка

  • Язык Си включает следующие элементы:
  • Ключевые слова — оформляют различные конструкции языка: else, int, return;
  • Знаки — играют разделительную роль и обозначают некоторые операции: ;, +, &, (;
  • Литералы (константы) — фиксированные значения: false, 0, 'Z', 25.4E2, ¨Привет¨;
  • Идентификаторы (имена) — определяют конкретные объекты программы: main, scanf, Temp, atan2;
  • Директивы препроцессору — определяют, как должен быть обработан код программы перед компиляцией: #include, #define;
  • Комментарии — любой текст, заключённый между символами /* и */ и не содержащий символов */: /* Вычисление длины окружности */.

Основные типы

  • Целочисленные:
  • char
  • short int
  • int
  • long int
  • long long int
  • Логический
  • Вещественные:
  • float
  • double
  • long double
  • «Пустой»:
  • void

Числовые константы

  • Литерал — любое фиксированное значение, явно записанное в коде программы.
  • У компилятора — правило:
  • «Если что-то начинается с цифры, то это числовая константа»
  • Поэтому:
  • Числовая константа всегда начинается с цифры (не считая знаков +, − и десятичной точки)

Целочисленные типы

  • Перед указанием типа можно ставить signed (знаковый) или unsigned (беззнаковый).
  • Тип
  • Бит
  • Диапазон signed
  • Диапазон unsigned
  • char
  • 8
  • –128 … 127
  • 0 … 255
  • short int
  • 16
  • –32 768 … 32 767
  • 0 … 65 535
  • int
  • как short или long, в зависимости от системы
  • long int
  • 32
  • –2 147 483 648 … 2 147 483 647
  • 0 … 4 294 967 295
  • long long int
  • 64
  • –9 223 372 036 854 775 808 … 9 223 372 036 854 775 807
  • 0 … 18 446 744 073 709 551 615
  • По умолчанию всё — signed.
  • «int» можно не писать: unsigned int ~ unsigned; long int ~ long.
  • Определение разрядности типа — функция sizeof(). Возвращает размер в байтах: sizeof(int).

Целочисленные типы

  • Основные типы
  • Синонимы
  • Microsoft Visual C++
  • char
  • __int8
  • short int
  • __int16
  • long int
  • __int32
  • long long int
  • __int64
  • По умолчанию всё — signed.

Целочисленные типы

  • Используемые системы счисления:
  • десятичная: 5, +77, −190, 1000000000;
  • восьмеричная — начинается с 0: 015, 0100000, −0777;
  • шестнадцатеричная — начинается с 0x или 0X: 0x9A, 0X294, −0x100000f;
  • двоичная (только для GCC) — начинается с 0b или 0B: 0b111, 0B100001, −0b1111110.

Целочисленные типы

  • Константы по умолчанию имеют тип (signed) int.
  • Тип можно переопределить:
  • беззнаковый — заканчивается символом u или U: 5u, 012U, 0x5CAu;
  • длинное (long) — заканчивается символом l или L: 99l, 0xABCDL, −0315L;
  • «очень длинное» (long long) — заканчивается символами ll или LL: 5LL; 0XBaLL; −0105ll.
  • Непротиворечивые указания типа можно комбинировать: 5LU; 2ull.

Вещественные типы

  • Тип
  • Бит
  • Диапазон
  • Точность
  • float
  • 32
  • ±1,40129846·10–45 … ±3,40282347·1038
  • 7—8 знаков
  • double
  • 64
  • ±4,9406564584124654·10–324 … ±1,7976931348623157·10308
  • 15—16 знаков
  • long double
  • 80
  • ±1,9·10–4932 … ±1,1·104932
  • 19—20 знаков
  • Тип long double:
  • в Microsoft Visual C++ соответствует типу double;
  • может занимать 96 или 128 бит; работают всегда 80 бит.
  • Вещественные числа — это потери точности,−0, NaN, ∞...
  • Не используйте вещественные числа без необходимости.

Вещественные типы

  • Обязательна точка, разделяющая целую и дробную части:
  • −2.0, −0.5, 3.1415927.
  • Одну из частей можно не указывать: 143., .005, −.0.
  • Возможна экспоненциальная форма записи:
    • целая или вещественная мантисса (не обязательно нормализованная);
    • символ e или E;
    • целый порядок в десятичной записи (допускаются ведущие нули):
    • 6.02e23; −1.6e-19; 0.042E+09; -.52E+6; 4e4.

Вещественные типы

  • Константы по умолчанию имеют тип double, но можно указать:
  • обычной точности (float) — заканчивается символом f или F: 7.F, −0.6f, +1.99E+08F;
  • двойной точности (double) — заканчивается символом d или D: 0.1D, −72.4d, +2.4E−03d;
  • «длинное» вещественное (long double) — заканчивается символами l, L, dl или DL: 5.03L, 2E0dl, −4.935e+45L;
  • шестнадцатеричное (только для GCC) — мантисса шестнадцатеричная, порядок целый десятичный. Разделитель — символ p или P, обозначающий степень двойки. Порядок обязателен: 0xAP1, −0x3.Fp+11, −0x2.ap−1 .
  • 0x1P1 = 2.0, 0x0.BP+10 = 704.0, 0x1P1 = 0x8P−2 = 2.0.
  • Непротиворечивые указания можно совмещать: 0xEP5dl, 10xP3LL.

Логический тип

  • В стандартах языка Си полная поддержка логического типа отсутствует.
  • Тип имеет имя _Bool.
  • Определены два значения данного типа — 1 (истина) и 0 (ложь).
  • При подключении заголовочного файла stdbool.h можно использовать имя типа bool и литералы true (истина) и false (ложь).

«Пустой» тип

  • Тип void используется, когда формально тип требуется указать, но на самом деле тип не нужен:
  • при объявлении «процедур»;
  • при объявлении нетипизированных указателей и т. п.
  • Не существует значений типа void.

Переменные

  • Переменная — ячейка памяти, предназначенная для хранения некоторого значения.
  • Переменная имеет:
  • значение;
  • тип — определяет, значения какого типа она может хранить;
  • адрес в памяти, по которому можно обратиться к значению;
  • имя (как правило), по которому можно обратиться к значению.

Переменные

  • Чтение значения из переменной — обращение к переменной (к значению переменной).
  • Запись значения в переменную — присваивание значения переменной.
  • Имя (идентификатор) — последовательность символов, определяющая переменную (и другие сущности):
  • может состоять из заглавных и строчных латинских букв, цифр и знаков подчёркивания: A … Z, a … z, 0 … 9, _;
  • не должно начинаться с цифры;
  • не должно совпадать с ключевыми словами языка Си.
  • Желательно не начинать имена с символа _.
  • Регистр символов в именах различается: main ≠ Main.

Переменные

  • Переменные необходимо объявлять до их первого использования.
  • Сначала указывается тип, затем список имён.
  • Завершается объявление точкой с запятой:
  • char a, b, c; unsigned char d, e, f;
  • unsigned long long int P;
  • signed long F;
  • float Argument, Result;
  • long double LongDouble;

Переменные

  • Присваивание значений переменным:
  • a = –5; b = 0xA; P = 75000L; Result = 2.5E6L;
  • Присваивание переменной начального значения — инициализация переменной.
  • Инициализация возможна в объявлениях:
  • int U = 2;
  • double X = –5.2d, Y = 2.6d, R;
  • Оператор присваивания может сам возвращать присваиваемое значение, поэтому можно писать так:
  • a = b = c = 5;

Программа

  • Программа на языке Си состоит из функций.
  • Описание функции:
  • тип имя(список формальных параметров)
  • {
  • тело функции
  • }
  • Здесь тип — тип возвращаемого функцией значения.
  • Скобки { и } — начало и конец тела функции.

Программа

  • Выполнение программы начинается с функции, имеющей имя main.
  • void main(void)
  • {
  • }
  • main()
  • {
  • }
  • или

Программа

  • Бывает и так:
  • int main(int argc, char **argv)
  • {
  • return 0;
  • }

Переменные

  • Переменные могут быть объявлены в любом месте функции (локально) или вне функций (глобально):
  • int P;
  • void main(void) {char A;}
  • void other(void) {char B;}
  • Глобальные переменные видны всем.
  • Локальные переменные видны там, где они объявлены (после объявления).
  • Область видимости переменной — совокупность всех областей программы, в которых значение переменной доступно для чтения и записи.

Переменные

  • Скобками { и } можно выделить блок:
  • int main(int argc, char **argv)
  • {
  • int Z = 9, P = 2;
  • {
  • int Z = 7;
  • }
  • return 0;
  • }
  • Локальные переменные блока видны только в нём.
  • Переменные функции видны и в ней, и в блоке.
  • Локальные переменные временно перекрывают видимость «более глобальных».

Переменные

  • Переменную можно объявить с классом памяти:
  • аuto (по умолчанию для локальных);
  • static — позволяет сохранять значения между вызовами функции; инициализируется по умолчанию нулевым значением;
  • register — попытаться ускорить работу с переменной; работает только для типов с размером, как у int; видимость переменных — как у auto;
  • extern — переменная уже объявлена в другом файле; делает её видимой в данном файле.

Переменные

  • Объявление переменных с классом памяти:
  • static unsigned long long int Loops = 100;
  • extern int Size;
  • auto R;
  • Глобальные переменные — в сегменте данных программы.
  • Локальные переменные с классом памяти static — также в сегменте данных.
  • Прочие локальные переменные — в сегменте стека.
  • Контролируйте стек, чтобы он не переполнился.