Programowanie

w języku C

Programowanie

w języku C

© 2012

Grzegorz Łukawski & Maciej Lasota & Barbara Łukawska

Politechnika Świętokrzyska w Kielcach

Wykład nr 2:



Podstawowe cechy języka C



Kompilator gcc



Podstawy języka C



Zmienne



Podstawowe operatory

Cechy języka C

Język C jest językiem względnie „niskiego poziomu”, tzn. operuje na danych
na których pracuje bezpośrednio procesor (znakach, liczbach i adresach),

podobnie jak język asemblera.

W języku C istnieje bardzo mało abstrakcyjnych typów danych,

w przeciwieństwie np. do języka Pascal.

Dzięki tym cechom język C zapewnia maksymalną wydajność.

W języku C nie istnieją operacje na złożonych elementach, jak np. ciągi

znaków, listy lub zbiory. Nie ma wbudowanych operacji wejścia/wyjścia (zapis

i odczyt plików)...

Wszystkie te mechanizmy dostępne są poprzez wywoływania odpowiednich
funkcji z bibliotek standardowych.

Biblioteki

standardowe

Elementy składowe kompilatora ANSI C

Język C

preprocesor

kompilator

linker

ANSI C

CURSES

Biblioteki

zewnętrzne

Cechy języka C

Język C jest językiem o szerokim spektrum zastosowań: od programowania

systemów wbudowanych (sterowników), przez programowanie systemowe
(jądro systemu Unix), po różnego rodzaju aplikacje.

Kod źródłowy programu w języku C ma strukturę swobodną – formatowanie

kodu nie jest wymagane, ale zalecane!

Rdzeń języka zawiera bardzo mało słów kluczowych – jest łatwy do
przyswojenia, lecz sprawne korzystanie z niego wymaga praktyki...

Kompilacja

Uruchomienie

Kompilacja

i uruchomienie

Podstawowe elementy języka C

Każdy program w języku C składa się z funkcji i zmiennych.

Funkcja główna main() to główny element programu, obowiązkowy

w każdym programie. Od tego miejsca zaczyna się jego wykonanie.

Identyfikatory (nazwy zmiennych i funkcji) muszą zaczynać się od litery lub

znaku podkreślenia (_), nie mogą być takie same jak słowa kluczowe języka.

Małe i wielkie litery są rozróżniane:

licznik, Licznik

to dwie różne zmienne!

/* Komentarz nr 1 */

// Komentarz nr 2

#include

<stdio.h>

// Biblioteka

int

main() {

puts(”Hello PSk!”);

// Wywołanie funkcji

return

(

0

);

// Koniec programu

}

Drugi program w języku C



Po większości instrukcji języka C należy umieścić średnik;



Instrukcje rozpoczynające się od znaku # to dyrektywy dla

preprocesora.

Wartości stałe w języku C

Stałe liczbowe (liczby):



Liczby bez żadnych dodatkowych znaków traktowane są jako zapisane w kodzie

dziesiętnym.



Liczby szesnastkowe poprzedzone są sekwencją 0x, np:

0x12AB, 0x12aa55ff, 0x0000

Stałe znakowe:



Pojedynczy znak umieszczony w apostrofach zamieniany jest na jego kod
ASCII, np.:

'A', 'b', ' ', '1'



Stałe znakowe traktowane są na równi ze stałymi liczbowymi!

UWAGA!
W języku C nie istnieją specjalne instrukcje operujące na znakach. Znaki
(ich kody ASCII) traktowane są jak liczby całkowite!

Stałe napisowe w języku C

3

'A' 'b' 'c'

Pascal:

0

'A' 'b' 'c'

C:

Stałe napisowe (napisy, ciągi znaków):



Umieszczane są między znakami cudzysłowów ” ”



Każdy ciąg znaków uzupełniany jest niejawnie kodem 0 (zero).

Znaki specjalne:

\n

Nowy wiersz (LF)

\t

Tabulacja

\”

Znak cudzysłowu

\\

Backslash

Przykład:

puts(”Pierwszy wiersz\ndrugi\ntrzeci”);

Typy całkowite w języku C

Nazwa

Opis

int

Liczba 16, 32 lub 64-bitowa ze znakiem*

short int

short

„Krótka” liczba całkowita ze znakiem – 16 bitów

long int

long

„Długa” liczba całkowita ze znakiem – 32 bity

long long

„Bardzo długa” Liczba całkowita ze znakiem – 64 bity

char

ZNAK lub liczba całkowita 8-bitowa (ze znakiem lub

bez)*

signed ...

Wymuszenie typu całkowitego ze znakiem

unsigned ...

Wymuszenie typu całkowitego bez znaku – tylko liczby

dodatnie lub 0

Porównanie zakresów typów ze znakiem i bez znaku:

signed char → od -128 do 127

unsigned char → od 0 do 255

short → od -32768 do 32767

unsigned short → od 0 do 65535

Przybliżony zakres wartości typów float dla komputera PC z procesorem 32
bitowym:

Typy zmiennoprzecinkowe w języku C

Nazwa

Opis

float

Liczba zmiennoprzecinkowa ze znakiem pojedynczej

precyzji

double

Liczba zmiennoprzecinkowa ze znakiem podwójnej

precyzji

●

Wynik operacji na liczbach tego typu może być przybliżony!

●

Liczba podwójnej precyzji przechowuje dokładniejszą wartość (więcej

miejsc po przecinku).

10

-38

0

-10

-38

10

38

-10

38

INT_MIN = -2147483648

INT_MAX = 2147483647

SHRT_MIN = -32768

SHRT_MAX = 32767

USHRT_MAX = 65535

Operator sizeof() zwraca liczbę bajtów które zajmuje typ lub zmienna, np.:

sizeof(long int) → 4
sizeof(char) → 1

Zakres i wielkość zmiennych

#include <limits.h>

Epsilon

– najmniejsza liczba x taka, że

1.0 + x != 1.0

FLT_MIN = 1.175494e-038

FLT_MAX = 3.402823e+038

FLT_EPSILON = 1.192093e-007

DBL_MIN = 2.225074e-308

DBL_MAX = 1.797693e+308

DBL_EPSILON = 2.220446e-016

#include <float.h>

Przykłady:

int x; int y;
int x, y;
int x=0, y=10;
float zmienna;
double suma = 0.01;

x = sizeof(y);

Deklaracja zmiennych

typ nazwa_zmiennej;

Miejsce deklaracji zmiennych

#include <stdio.h>

int zmienna1;

// Zmienne globalne

float suma;

int main() {

int x, y, z;

// Zmienne lokalne

double iloczyn = 0;

… <instrukcje> …
return(0);

}

UWAGA!
Wartością początkową zmiennych globalnych jest zawsze zero. Wartość
początkowa zmiennych lokalnych jest nieokreślona!

scanf(format, zmienne...);

scanf(”%d”,

&

liczba);

Wczytywanie i wyświetlanie wartości zmiennych

Ciąg formatujący

Typ zmiennej

Formatowanie

%d

%hd
%ld

int

short, char

long

Liczba całkowita dziesiętna ze
znakiem

(signed)

%u

%hu
%lu

int

short, char

long

Liczba całkowita dziesiętna bez znaku

(unsigned)

%x, %X

%hx, %hX
%lx, %lX

int

short, char

long

Liczba całkowita w zapisie

szesnastkowym

%f, %e, %E

%lf, %le, %lE

float

double

Liczba zmiennoprzecinkowa

%c

char

Znak ASCII

printf(format, zmienne...);

printf(”%d”, liczba);

#include <stdio.h>

printf(”Liczba = %d\n”, n);

Liczba = 123

printf(”x = %f, y = %f”, zm_x, zm_y);

x = 10.01, y = 33.0

printf(”ZMIENNE:\n%d, %f, %lf\n”, a, suma, iloczyn);

ZMIENNE:
1, 33.4, 10023.001

Wczytywanie i wyświetlanie wartości zmiennych

Przykłady:

Podstawowe operatory języka C

Operatory arytmetyczne:

+ – * / %

Operator przypisania:

=

Operatory jednoargumentowe:

+ –

Nawiasy okrągłe pozwalają zmienić kolejność obliczeń.

x = 2*y+5*3;
y = y-100;
y = x%2;

y = y*2/x*3;
y = y*2/(x*3);

y = -y;
y = +y;

x = y = 0;

Wartość początkowa zmiennej może być wynikiem obliczeń:

int suma = (x*y + 100) / 10;

●

Na

początku

każdego

bloku

można

zadeklarować nowe zmienne lokalne.*

●

Zachowanie porządku w programie zapewnia

stosowanie wcięć (tabulacji).

●

Każda klamerka musi mieć swoją parę!

Bloki instrukcji

*Standard C99 dopuszcza deklarację zmiennych
w dowolnym miejscu w kodzie programu!

int main() {

int x;
{

blok1;
{

blok2;

}

}
{

blok3;

}
return(0);

}

{ instrukcje }

#include <math.h>
Argument i wyniki funkcji typu double. Kąty w radianach!

Wybrane funkcje i stałe:

Biblioteka funkcji matematycznych

sin(x), cos(x), tan(x)

funkcje trygonometryczne

sinh(x), cosh(x), tanh(x)

jw. hiperboliczne

fabs(x)

wartość bezwzględna liczby x

pow(x,y)

x do potęgi y

sqrt(x)

pierwiastek kwadratowy z x

M_PI

wartość stała liczby π