Навчальний курс з основ роботи з робототехнікою та програмування
Заняття 1
Навіщо потрібне програмування?
Іноді створюється враження, що всі завдання можуть бути вирішені за допомогою готових програм для комп'ютерів. Багато в чому це дійсно так, але досвід показує, що завжди є завдання, які не вирішуються (або погано вирішуються) стандартними засобами. У цих випадках доводиться писати власну програму, яка робить все так, як ви цього хочете (або наймати за великі гроші розумного дядька, який може це зробити).
Два етапи створення програм
Програма мовою Сі, так само як і на більшості сучасних мов програмування, створюється у два етапи
1) трансляція – переклад тексту програми на машинні коди;
Стандартні функції
2) компонування – складання частин програми та підключення стандартних функцій.
Чому ж не зробити все за один крок? Для найпростіших програм це справді було б простіше, але для складних проектів двоступінчастий процес має явні переваги:
зазвичай складна програма розбивається кілька окремих частин (модулів), які налагоджуються окремо і найчастіше різними людьми; тому на завершення залишається лише зібрати готові модулі у єдиний проект;
при виправленні в одному модулі не треба знову транслювати (переводити в машинні коди) всі інші (це можуть бути десятки тисяч рядків);
під час компонування в багатьох системах можна підключати модулі, написані іншими мовами, наприклад, на асемблері (в машинних кодах).
Транслятори мови Сі називаються компіляторами: вони переводять (транслюють) відразу всю програму в машинний код, а не транслюють рядок за рядком під час виконання, як це роблять інтерпретатори. Це дозволяє значно прискорити виконання програми та не ставити інтерпретатор на кожен комп'ютер, де програма виконуватиметься.
Початковий файл програми мовою Сі має розширення *.с або *.cpp (розширення*.cpp говорить про те, що у програмі можуть бути використані можливості мови Сі++). Це звичайний текстовий файл, який записують текст програми в будь-якому текстовому редакторі, наприклад, у Блокноті.
Транслятор переводить вихідний файл (вірніше, записану у ньому програму) в машинні коди і будує з так званий об'єктний файл з тим самим ім'ям і розширенням *.o . Хоча в ньому вже записано машинний код, об'єктний файл ще не можна запускати на комп'ютері, тому що в ньому не вистачає стандартних функцій (наприклад, для введення та виведення даних).
Компонувальник підключає стандартні функції, що зберігаються в бібліотеках (вони мають розширення *.а). В результаті виходить один файл з розширенням *.exe, який і є готовою програмою.
Найпростіша програма на Сі
Така програма складається всього з 8 символів. Ось она:
| main() { } |
Основна програма завжди називається ім'ям main (будьте уважні – Сі розрізняє великі та маленькі літери, а всі стандартні оператори Сі записуються маленькими літерами). Порожні дужки означають, що main немає аргументів. Фігурні дужки позначають початок і кінець основної програми – оскільки всередині нічого немає, наша програма нічого не робить, вона просто відповідає правилам мови Сі, її можна скомпілювати і отримати exe-файл.
Виведення тексту на екран
#include
main()
{
printf("Привіт"); }
Складемо тепер програму, яка робить щось корисне, наприклад, виводить на екран слово «Привіт».
Висновки
• Щоб використовувати стандартні функції, необхідно сказати транслятору, що є функція з таким ім'ям та перерахувати тип її аргументів – тоді він зможе визначити, чи правильно ми її використовуємо. Це означає, що треба включити до програми опис цієї функції. Описи стандартних функцій Сі перебувають у про заголовних файлах з розширенням *.h (у каталозі C:\Dev-Cpp\include).
• Для підключення заголовних файлів використовується директива (команда) препроцесора1 #include, після якої в кутових дужках ставиться ім'я файлу. Усередині кутових дужок не має бути пробілів. Для підключення ще кожного нового заголовка файлу треба використовувати нову команду #include.
• Для відображення інформації на екрані використовується функція printf. У найпростішому випадку вона приймає єдиний аргумент – рядок у лапках, який треба вивести на екран.
• Кожен оператор мови Сі закінчується крапкою з комою.