Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Информатика

Покупка
Основная коллекция
Артикул: 778141.01.99
Пособие содержит базовые сведения, позволяющие создавать простейшие программы на языке С++ в среде Visual Studio. Материал поделен на четыре темы: программирование линейных вычислительных процессов; программирование условных операторов и операторов цикла; вычисление сумм и произведений; программирование операций с матрицами. Контрольные задания по темам представлены в 30 вариантах. Каждая тема начинается с изложения теории рассматриваемого вопроса в таком объеме, который позволяет решать приведенные задачи, не обращаясь к дополнительным источникам.
Дуркин, В. В. Информатика : учебно-методическое пособие / В. В. Дуркин. - Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2019. - 59 с. - ISBN 978-5-7782-3973-9. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1866893 (дата обращения: 25.06.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации 

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 
__________________________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
В.В. ДУРКИН, О.Н. ШЛЫКОВА 
 
 
 
 
ИНФОРМАТИКА 
 
 
 
Учебно-методическое пособие 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
НОВОСИБИРСК 
2019 

УДК 004(075.8) 
Д 841 
 
 
 
Рецензенты: 
д-р техн. наук, профессор И.С. Грузман 
д-р техн. наук, профессор В.П. Разинкин 
 
 
 
Работа подготовлена кафедрой радиоприемных 
и радиопередающих устройств и утверждена  
Редакционно-издательским советом университета 
в качестве учебно-методического пособия 
 
 
 
Дуркин В.В. 
Д 841  
Информатика: учебно-методическое пособие / В.В. Дуркин, 
О.Н. Шлыкова. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2019. – 59 с. 

ISBN 978-5-7782-3973-9 

Пособие содержит базовые сведения, позволяющие создавать простейшие программы на языке С++ в среде Visual Studio. 
Материал поделен на четыре темы: программирование линейных 
вычислительных процессов; программирование условных операторов 
и операторов цикла; вычисление сумм и произведений; программирование операций с матрицами. 
Контрольные задания по темам представлены в 30 вариантах. 
Каждая тема начинается с изложения теории рассматриваемого вопроса в таком объеме, который позволяет решать приведенные задачи, 
не обращаясь к дополнительным источникам.  
 
 
 
УДК 004(075.8) 
 
ISBN 978-5-7782-3973-9 
© Дуркин В.В., Шлыкова О.Н., 2019 
 
© Новосибирский государственный 
 
технический университет, 2019 

 
 
 
 
 
 
 
ОГЛАВЛЕНИЕ 
 
1. Общие требования и порядок выполнения лабораторных работ ................... 4 
2. Работа в интегрированной среде Visual Studio 2017 ........................................ 4 
3. Программирование линейных вычислительных процессов ........................... 9 
4. Программирование условных операторов и операторов цикла .................... 26 
5. Вычисление сумм и произведений .................................................................. 45 
6. Программирование операций с матрицами .................................................... 50 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ И ПОРЯДОК 
ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ 
 
1. Практикум по первой части курса «Информатика» состоит из четырех работ, каждая из которых рассчитана на четыре академических 
часа. Состав работ, выполняемых студентом, определяется требованиями образовательных стандартов и может изменяться в зависимости от 
специальности, по которой обучается студент. 
2. В конце работы студенты предъявляют преподавателю работающую программу и получают соответствующую отметку в журнале.  
3. Отчет по работе в обязательном порядке должен содержать следующие элементы: 
 титульный лист установленного образца; 
 цель работы; 
 схему алгоритма; 
 код программы; 
 выводы по работе. 
Защита работы проводится в форме собеседования и ответов на тестовые задачи. К защите допускаются студенты, успешно выполнившие программу работы и оформившие отчет. Отчеты, оформленные 
небрежно или не содержащие перечисленных выше пунктов, к защите 
не принимаются.  
4. Наличие невыполненных или незащищенных работ лишает студента допуска к экзамену (зачету). 
 
 
2. РАБОТА В ИНТЕГРИРОВАННОЙ СРЕДЕ 
VISUAL STUDIO 2017 
 
Прежде чем создавать простейшую программу на C++ в среде Visual Studio 2017, необходимо разобраться со структурой программ в 
этой среде. Разработчики Visual Studio оперируют такими понятиями, 
как: консоль, проект, решение и т. д. Давайте разберемся с этими понятиями, не претендуя на строгость определения. 

Консоль – это монитор и клавиатура, рассматриваемые как единое 
устройство. 
Проект – это набор файлов, которые используются при создании 
автономного исполняемого файла. 
Решение – это группа проектов. Решение используется для управления несколькими взаимосвязанными проектами, составляющими 
программный продукт. В простейшем варианте решение содержит 
один проект. 
Создадим в качестве примера проект, решение и файл с одинаковым именем first. В результате работы такой программы на экране 
дисплея должна появиться строка “Hello, World”. Запускаем Visual 
Studio 2017 и далее следуем по пунктам. 

СОЗДАНИЕ ПРОЕКТА И ДОБАВЛЕНИЕ ФАЙЛА  
ИСХОДНОГО КОДА 

1. Создаем новый проект. 
В разделе Файл выбираем пункт Создать и щелкаем Проект... 
(рис. 1). 
 

 
Рис. 1. Начальная страница 

2. В списке типов проектов Visual C++ выбираем Пустой проект 
(рис. 2). 
 

 
Рис. 2. Типы проектов 

Пустой проект – это проект приложений без исходных файлов и 
начальной структуры. В этом случае файлы с кодом программы не создаются и их надо добавлять вручную. Такой проект позволит вам при 
решении задач полностью сосредоточиться на языке С++ (на его алгоритмической части). 
Именно такие проекты мы с вами и будем создавать впредь. 
3. Вводим имя проекта (рис. 3). 
 

 
Рис. 3. Имя проекта 

По умолчанию имя решения, содержащего данный проект, совпадает с именем проекта, однако можно задать другое имя. При необходимости для проекта можно указать иное место размещения. 
Нажимаем ОK, чтобы создать проект. 
4. После создания проекта в открывшемся окне справа отобразится 
Обозреватель решений (рис. 4). Если Обозреватель решений не 
отображается, в меню Вид выберите 
команду Обозреватель решений. 
5. Добавляем в проект новый файл 
исходного кода. 
 В обозревателе решений щелкните правой кнопкой мыши папку Исходные файлы, выберите пункт Добавить и щелкните Создать элемент.... 
 В открывшимся окне щелкните 
пункт Файл C++ (.cpp), введите имя 
файла и нажмите кнопку Добавить. 
Так как в нашем проекте файл исходного кода будет один, то для избежания путаницы имя файла лучше выбрать совпадающим с именем проекта. 

Рис. 4. Обозреватель решений 

6. В папке Исходные файлы в обозревателе решений отобразится 
файл first.cpp (рис. 5), и появится окно с вкладками, в котором вводится код для файла. 
Щелкните мышью в созданной вкладке в Visual Studio и введите 
корректный код программы на Visual C++, в которой используется 
стандартная библиотека C++ (рис. 5). 
 

 
Рис. 5. Содержание Обозревателя решений и код программы 

Приведенный код требует пояснений. Строка using namespace std 
переводится как «использовать пространство имен std». Что такое пространство имен? Простыми словами – это группировка определенных 
функций, классов и т. п. Практически все стандартные библиотеки C++ 
используют пространство имен std, именно поэтому практически всегда нужно писать using namespace std, либо вам придется каждый вызов функции из этих библиотек предварять префиксом пространства 
имен std::. При этом нельзя просто написать using namespace std, если 
подключаются библиотеки. Пространство имен должно быть непременно объявлено в каком-либо из ранее включенных заголовочных 
файлов. В приведенном примере пространство имен std объявляется в 
заголовочном файле iostream. 
7. В меню Сборка выберите команду Собрать решение. 
Окно Вывод (рис. 6) отображает информацию о ходе выполнения 
компиляции: успешно или нет прошла сборка. В данном случае введенный код корректен и сборка прошла успешно. Если нет, то приводится список ошибок, место их возникновения, код, описание и возможный способ устранения. 

Рис. 6. Информация о ходе выполнения компиляции 

В качестве примера удалим точку с запятой в строке восемь и 
вновь произведем сборку. Сообщение, появляющееся в окне Вывод 
(рис. 7), указывает на то, что сборку проекта выполнить не удалось и 
что требуется восстановить точку с запятой перед идентификатором 
system. 
 

 
Рис. 7. Информация об ошибке при компиляции 

8. Устраним ошибку и в меню Отладка выберем команду Запуск 
без отладки. 
Результаты работы приложения приведены на рис. 8. 
 

 
Рис. 8. Результат работы приложения 

 
 

3. ПРОГРАММИРОВАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ  
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ 
 
Необходимо ознакомиться с правилами записи арифметических 
выражений, с операторами ввода-вывода. 
В языке С++ понятие оператора трактуется шире, чем в других 
языках, поскольку не делается существенного различия между оператором и арифметическим выражением. Другими словами, любое 
арифметическое выражение, заканчивающееся точкой с запятой, является оператором языка С++, например, a/b. Поскольку результат деления не присваивается никакой переменной, он теряется, но действия 
будут произведены. 
Каждый оператор языка С++ непременно заканчивается точкой с 
запятой. Этот символ не отделяет операторы друг от друга, а является 
неотъемлемой завершающей частью любого оператора. Группа операторов, заключенных в общие фигурные скобки, образует составной 
оператор, иначе называемый блоком. Ограничителем блока является 
закрывающая фигурная скобка, поэтому точка с запятой после блока 
не нужна. Однако внутри блока каждый оператор должен оканчиваться 
точкой с запятой, в том числе и последний. На количество операторов 
в блоке и на их тип не накладывается никаких ограничений. 
Действие составного оператора заключается в последовательном 
выполнении всех составляющих его операторов, кроме случая, когда 
один из них явно передает управление в другое место программы. Составной оператор рассматривается в программе как цельная конструкция и может использоваться везде, где синтаксис разрешает запись 
одиночного оператора. В начале любого блока (до первого оператора) 
разрешается описывать и объявлять любые объекты программы, которые будут локальными для данного блока. 
Арифметическим выражением в языке С++ называется совокупность операндов, знаков арифметических операций и круглых скобок. 
Арифметическое выражение вычисляется слева направо. К арифметическим операциям языка С++ относятся: 
– вычитание и унарный минус; 
+ сложение; 
* умножение; 
/ деление; 
% остаток от деления; 
++ увеличение на единицу; 

– – уменьшение на единицу. 
Существует следующий приоритет выполнения арифметических 
операций. 
1. Выполняются выражения в круглых скобках по уровню их вложения. 
2. Вычисляются функции арифметического выражения. 
3. Находятся постфиксная и префиксная форма  ++  и  – –. 
4. Вычисляются *, /, %. 
5. Находятся  +  и  –. 

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ И ПРИВЕДЕНИЕ ТИПОВ ОПЕРАНДОВ 

Вычисления в языке С++ могут выполняться только между однотипными значениями. Когда вы пишете выражение, включающее переменные или константы, то для каждой выполняемой операции компилятор должен преобразовать тип одного операнда в другой. Процесс 
преобразования типов называется приведением. 
Запомните общее правило. 
При вычислении выражений операнды преобразуются к типу 
того операнда, который имеет наибольший размер.  
Типы операндов в порядке убывания их размеров: 
complex
double
float
long int
int
char





 

При присваивании производится преобразование типа правого 
операнда к типу левого операнда.  

Пример 1 
int a=5; 
 
 
double t; 
 
 
char сh = '0'; 
 
 
 float z = 50.21; 
 
 
 t = ch/a+z; 
 
 
cout<<"t ="<<t; 

Результат: 
t = 59.21. 
Преобразование типов в этом примере производится следующим 
образом. Операнд ch преобразуется к типу int операнда a, результат 
деления ch на a преобразуется к типу float операнда z. Затем, в результате присваивания, все выражение примет тип double.  

Проверим полученный результат. Символ 0 имеет код 48, в результате операции деления мы должны получить 9.6, а все выражение 
должно быть равно 59.81. Результаты не совпали. Дело в том, что результат деления двух целых операндов (ch и a) также будет целым, т. е. 
остаток 0.6 отбрасывается, отсюда и конечный результат. Чтобы эту 
проблему решить, надо использовать явное преобразование типов. 
Явное преобразование типов может быть осуществлено посредством операции приведения типов, которая имеет формат:  

static_cast <тип_к которому_привести> (выражение). 

Ключевое слово static_cast означает, что приведение выполняется 
статически, т. е. при компиляции программы. Результат этой операции – преобразование результирующего значения выражения в тип, 
указанный в угловых скобках. Выражение может быть любым – от 
единственной переменной до сложнейшего составного оператора. 
Решение проблемы для приведенного примера: t = ch/ static_cast 
<float>(a)+z; 

Операции ввода и вывода 
В языке С++ разработан способ ввода/вывода с использованием так 
называемых потоков ввода и вывода cin и cout. Для того чтобы использовать эти стандартные потоки, необходимо включить заголовочный файл <iostream>. Для ввода используется операция >>, для вывода – операция <<. Компилятор определяет тип вводимой/выводимой 
переменной и соответствующим образом форматирует ее.  
#include <iostream>  
using namespace std; 
cin>>x; //Ввод значения в переменную х из стандартного потока cin  
cin>>x>>y; // Ввод двух переменных 
cout << "x = " << x << "\ny = " << y << endl; // Функция endl осуществляет перевод строки. 
Если при вводе или выводе произошла ошибка, в переменной состояния потока устанавливается соответствующий флаг. Проверить его 
значение можно с помощью функции fail. 
cin >> x; 
if (cin.fail()) 
 cout << "Произошла ошибка при вводе\n";