Программирование на языке С++ в среде Qt Creator

Программирование на языке С++ в среде Qt Creator

2-е издание, исправленное

Алексеев Е.Р.
Злобин Г.Г.
Костюк Д.А.
Чеснокова О.В.
Чмыхало А.С.

Национальный Открытый Университет “ИНТУИТ”
2016

2

Программирование на языке С++ в среде Qt Creator/ Е.Р. Алексеев, Г.Г. Злобин, Д.А. Костюк, О.В.
Чеснокова, А.С. Чмыхало - М.: Национальный Открытый Университет “ИНТУИТ”, 2016

Курс по алгоритмизации и программированию на С++ по разработке визуальных приложений в среде
Qt Creator.
В курсе описаны среда программирования Qt Creator, редактор Geany, кроссплатформенная
билиотека построения графиков MathGL. При изучении курса не требуется предварительного
знакомства с программированием.

(c) ООО “ИНТУИТ.РУ”, 2015-2016
(c) Алексеев Е.Р., Злобин Г.Г., Костюк Д.А., Чеснокова О.В., Чмыхало А.С., 2015-2016

3

Предисловие

В этой главе читатель напишет свои первые программы на языке С(С++), познакомится
с основными этапами перевода программы с языка C++ в машинный код. Второй
параграф главы посвящён знакомству со средой Qt Creator.

Предисловие. Знакомство с языком С++

Книга, которую открыл читатель, является с одной стороны учебником по
алгоритмизации и программированию на C++, а с другой — пособием по разработке
визуальных приложений в среде Qt Creator. В книге описаны среда программирования

Qt Creator и редактор Geany. При чтении книги не требуется предварительного
знакомства с программированием.

В первой части книги (главы 1–9) на большом количестве примеров представлены
методы построения программ на языке C++, особое внимание уделено построению
циклических программ, программированию с использованием функций, массивов,
матриц и указателей.

Вторая часть книги (глава 10) посвящена объектно-ориентированному
программированию на C++.

В третьей части книги (главы 11–15) читатель научится создавать кроссплатформенные
визуальные приложения с помощью Qt Creator и познакомится с библиотекой классов

Qt.

В книге присутствуют задания для самостоятельного решения.

В приложениях описан текстовый редактор Geany, а также кроссплатформенная
библиотека MathGL, предназначенная для построения различных двух- и трёхмерных
графиков.

Главы 1–9 написаны Е. Р. Алексеевым и О. В. Чесноковой. Автором раздела по
объектно-ориентированному программированию является Д. А. Костюк. Главы 11–15,
посвящённые программированию с использованием инструментария Qt, написаны Г. Г.
Злобиным и А. C. Чмыхало.

Авторы благодарят компанию ALT Linux (ссылка: www.altlinux.ru http://www.altlinux.ru) и лично Алексея Смирнова и Владимира Чёрного за возможность
издать очередную книгу по свободному программному обеспечению.

Знакомство с языком С++

В этой главе читатель напишет свои первые программы на языке С(С++), познакомится
с основными этапами перевода программы с языка C++ в машинный код. Второй
параграф главы посвящён знакомству со средой Qt Creator.

4

1.1 Первая программа на C++

Знакомство с языком С++ начнём с написания программ, предназначенных для решения
нескольких несложных задач.

Задача 1.1. Заданы две стороны прямоугольника a, b. Найти его площадь и периметр.

Как известно, периметр прямоугольника 
, а его площадь 
. Ниже

приведён текст программы.

1 #include <iostream>
2 using namespace std;
3 int main( )
4 {
5 
float a, b, s, p;

6 
cout<<"a=";

7 
cin>>a;

8 
cout<<"b=";

9 
cin>>b;

10 p=2*(a+b );
11 s=a*b;
12 cout << "Периметр прямоугольника равен " << p <<endl;
13 cout << "Площадь прямоугольника равна " << s <<endl;
14 return 0;
15 }

Давайте построчно рассмотрим текст программы и познакомимся со структурой
программы на С++ и с некоторыми операторами языка.

Строка 1. Указывает компилятору (а точнее, препроцессору), что надо использовать
функции из стандартной библиотеки iostream. Библиотека iostream нужна для
организации ввода с помощью инструкции cin и вывода — с помощью cout. В
программе на языке C++ должны быть подключены все используемые библиотеки.

Строка 2. Эта строка обозначает, что при вводе и выводе с помощью cin и cout будут
использоваться стандартные устройства (клавиатура и экран), если эту строку не
указывать, то каждый раз при вводе вместо cin надо будет писать std::cin, а вместо

cout – std::cout.

Строка 3. Заголовок главной функции (главная функция имеет имя main). В простых
программах присутствует только функция main().

Строка 4. Любая функция начинается с символа {.

Строка 5. Описание вещественных (float) переменных a (длина одной стороны
прямоугольника), b (длина второй стороны прямоугольника), s (площадь
прямоугольника), p (периметр прямоугольника). Имя переменной1) состоит из

5

латинских букв, цифр и символа подчёркивания. Имя не может начинаться с цифры. В
языке С++ большие и малые буквы различимы. Например, имена PR_1, pr_1, Pr_1 и

pR_1 — разные.

Строка 6. Вывод строки символов a= с помощью cout. Программа выведет подсказку
пользователю, что необходимо вводить переменную a

Строка 7. Ввод вещественного числа a с помощью cin. В это момент программа
останавливается и ждёт, пока пользователь введёт значение переменой a с клавиатуры.

Строка 8. Вывод строки символов b= с помощью cout.

Строка 9. Ввод вещественного числа b с помощью cin.

Строка 10. Оператор присваивания для вычисления периметра прямоугольника
(переменная p) по формуле 
. В операторе присваивания могут использоваться

круглые скобки и знаки операций: + (сложение), - (вычитание), * (умножение), /
(деление).

Строка 11. Оператор присваивания для вычисления площади прямоугольника.

Строка 12. Вывод строки “Периметр прямоугольника равен “ и значения p на экран.
Константа endl хранит строку “\n”, которая предназначена для перевода курсора в
новую строку дисплея2).Таким образом строка

cout <<"Периметр прямоугольника равен "<< p <<endl;
 
 
 

выводит на экран текст “Периметр прямоугольника равен “3), значение переменной p,
и переводит курсор в новую строку.

Строка 13. Вывод строки “Площадь прямоугольника равна “, значения площади
прямоугольника s, после чего курсор переводится в новую строку дисплея.

Строка 14. Оператор return, который возвращает значение в операционную систему.
Об этом подробный разговор предстоит в п. 4.9.Сейчас следует запомнить: если
программа начинается со строки int main(), последним оператором должен
быть4)return 0.

Строка 15. Любая функция (в том числе и main) заканчивается символом }.

Мы рассмотрели простейшую программу на языке С++, состоящую из операторов
ввода данных, операторов присваивания (в которых происходит расчёт по формулам) и
операторов вывода.

Программа на языке С++ представляет собой одну или несколько функций. В любой
программе обязательно должна быть одна функция main(). С этой функции начинается
выполнение программы. Правилом хорошего тона в программировании является

6

разбиение задачи на подзадачи, и в главной функции чаще всего должны быть
операторы вызова других функций. Общую структуру программы на языке C++ можно
записать следующим образом.

Директивы препроцессора
Объявление глобальных переменных
Тип_результата f1 (Список_переменных)
{
Операторы
}
Тип_результата f2 (Список_переменных)
{
Операторы
}
...
Тип_результата fn (Список_переменных)
{
Операторы
}
Тип_ результата main (Список_переменных)
{
Операторы
}
 
 
 

На первом этапе знакомства с языком мы будем писать программы, состоящие только
из функции main, без использования глобальных переменных. Структура самой
простой программы на C(C++) имеет вид.

Директивы препроцессора
Тип_ результата main (Список_переменных)
{
Операторы
}
 
 
 

Введённая в компьютер программа на языке С++ должна быть переведена в двоичный
машинный код (формируется исполняемый файл). Для этого существуют специальные
программы, называемые трансляторами. Все трансляторы делятся на два класса:

интерпретаторы — трансляторы, которые переводят каждый оператор программы
в машинный код, и по мере перевода операторы выполняются процессором;
компиляторы переводят всю программу целиком, и если перевод всей программы
прошёл без ошибок, то полученный двоичный код можно запускать на
выполнение.

Процесс перевода программы в машинный код называется трансляцией. Если в
качестве транслятора выступает компилятор, то используют термин компиляция

7

программы. При переводе программы с языка С++ в машинный код используются
именно компиляторы, и поэтому применительно к языку С++ термины “компилятор” и
“транслятор” эквивалентны.

Рассмотрим основные этапы обработки компилятором программы на языке С++ и
формирования машинного кода.

1. Сначала с программой работает препроцессор5), он обрабатывает директивы, в

нашем случае это директивы включения заголовочных файлов (файлов с
расширением .h) — текстовых файлов, в которых содержится описание
используемых библиотек. В результате формируется полный текст программы,
который поступает на вход компилятора.

2. Компилятор разбирает текст программ на составляющие элементы, проверяет

синтаксические ошибки и в случае их отсутствия формирует объектный код (файл
с расширением .o или .obj). Получаемый на этом этапе двоичный код не включает
в себя двоичные коды библиотечных функций и функций пользователя.

3. Компоновщик подключает к объектному коду программы объектные модули

библиотек и других файлов (если программа состоит из нескольких файлов) и
генерирует исполняемый код программы (двоичный файл), который уже можно
запускать на выполнение. Этот этап называется компоновкой или сборкой
программы.

После написания программы её необходимо ввести в компьютер. В этом курсе будет
рассматриваться работа на языке C++ в среде Qt Creator6). Поэтому перед вводом
программы в компьютер надо познакомиться со средой программирования.

1.2 Среда программирования Qt Creator

Среда программирования Qt Creator (IDE QT Creator) находится в репозитории
большинства современных дистрибутивов Linux (OC Linux Debian, OC Linux Ubuntu,
OC ROSA Linux, ALT Linux и др.). Установка осуществляется штатными средствами
вашей операционной системы (менеджер пакетов Synaptic и др.) из репозитория,
достаточно установить пакет qtcreator, необходимые пакеты и библиотеки будут
доставлены автоматически. Последнюю версию IDE Qt Creator можно скачать на сайте
QtProject (ссылка: http://www.qt.io/download/ - http://www.qt.io/download/).
Установочный файл имеет расширение .run. Для установки приложения, необходимо
запустить его на выполнение. Установка проходит в графическом режиме. После
запуска программы пользователь увидит на экране окно, подобное представленному на
рис. 1.17).

8

Рис. 1.1.  Окно Qt Creator

При работе в Qt Creator вы находитесь в одном из режимов:

1. Welcome (Начало) — отображает экран приветствия, позволяя быстро загружать

недавние сессии или отдельные проекты. Этот режим можно увидеть при запуске

Qt Creator без указания ключей командной строки.

2. Edit (Редактор) — позволяет редактировать файлы проекта и исходных кодов.

Боковая панель слева предоставляет различные виды для перемещения между
файлами.

3. Debug (Отладка) — предоставляет различные способы для просмотра состояния

программы при отладке.

4. Projects (Проекты) — используется для настройки сборки, запуска и

редактирования кода.

5. Analyze (Анализ) — в Qt интегрированы современные средства анализа кода

разрабатываемого приложения.

6. Help (Справка) — используется для вывода документации библиотеки Qt и Qt

Creator.

7. Output (Вывод) — используется для вывода подробных сведений о проекте.

Рассмотрим простейшие приёмы работы в среде Qt Creator на примере создания
консольного приложения для решения задачи 1.1. Для этого можно поступить одним из
способов:

1. В меню File (Файл) выбрать команду New File or Project (Новый файл или проект)

(комбинация клавиш Ctrl+N).

2. Находясь в режиме Welcome (Начало) главного окна QtCreator (рис. 1.1) щёлкаем

по ссылке Develop (Разработка) и выбираем команду Create Project (Создать
проект).

9

После этого откроется окно, подобное представленному на рис. 1.2. Для создания
простейшего консольного приложения выбираем Non-Qt Project (Проект без
использования Qt) — Plain C++ Project (Простой проект на языке С++).

Далее выбираем имя проекта и каталог для его размещения (см. рис. 1.3)8). Следующие
два этапа создания нашего первого приложения оставляем без изменения9). После чего
окно IDE Qt Creator будет подобно представленному на рис. 1.4. Заменим текст
“Hello, Word” стандартного приложения, на текст программы решения задачи 1.1.

Рис. 1.2.  Окно выбора типа приложения в Qt Creator

Для сохранения текста программы можно воспользоваться командой Сохранить или
Сохранить всё из меню Файл. Откомпилировать и запустить программу можно одним
из следующих способов:

1. Пункт меню Сборка-Запустить.
2. Нажать на клавиатуре комбинацию клавиш Ctrl+R.

3. Щёлкнуть по кнопке Запустить (
 ).

Окно с результатами работы программы представлено на рис. 1.5.

10