Синтаксис С++

Алфавит языка
В качестве алфавита языка используются:
- символы латинского алфавита a, ..., z, A, ..., Z;
- цифры 0, ..., 9;
- знаки математических операций + - * / ;
- специальные символы , . ~ ! # $ % ^ & ( ) _ = | ? : ;" { } [ ]
Комментарий к тексту программы помещается между символами /* и */ , что исключает сам текст комментария из транслируемой программы.
Кроме этого, комментарий может помещаться после символов // , исключающих весь последующий до конца строки текст.
При формировании текстовых строк и для записи комментария к программам допускается использовать символы русского алфавита.

Идентификаторы и константы
Идентификатор - "имя" переменной, функции или типа данных, определяемых программистом.
В качестве идентификатора может использоваться последовательность, не содержащая пробелов, из символов латинского алфавита, цифр и символа _ .
Идентификатор не должен начинаться с цифры и может содержать до 32 символов.
В отличие от Паскаля, в С и С++ следует различать строчные и прописные символы при записи идентификаторов. Так, например, time, tiMe и Time - это разные имена.

Константы
Константы целого типа могут задаваться в восьмеричной, десятичной и шестнадцатиричной системах счисления. Для записи констант целого типа используются символы 0, ..., 9, a, b, c, d, e, f, A, B, C, D, E, F.
Константы вещественного типа занимают в памяти 8 байт (64 бита) и состоят из целой части (со знаком); десятичной точки, отделяющей дробную часть от целой; символа экспоненты e или E: 1.75, 2.5e-2.
Символьная константа представляется символами кода ASCII, заключенными в апострофы: 'A', 'b', '8', '#', и т.д.
Строковые константы представляются последовательностью символов кода ASCII, заключенной в кавычки: "Happy Birthday To You!".
В строковых и символьных константах возможно добавление специальных служебных символов, например: '\n' переводит строку,

Типы данных
В языках С и С++ есть четыре основных типов данных:
Символьные переменные – char - занимают в памяти 1 байт, что позволяет сохранять 256 целых чисел в диапазоне от -128 до +127. Это позволяет в необходимых случаях отождествлять каждое представимое число с кодом соответствующего символа таблицы.
Целые переменные – int - целые числа. Назначение переменных этого типа - счетчики циклов, целые числа небольшого диапазона. Размер диапазона для числовых типов зависит от платформы, под которую написан компилятор.
Вещественные переменные – float – предназначены для представления вещественных чисел в экспоненциальной форме: ±0.XXXXXXX e±YY.
Вещественные переменные двойной точности – double.
Перечисленные типы имеют несколько дополнительных, редко используемых модификаций.

Структура программы
Структура программы на С/С++ схожа со структурой программы на Паскале, однако имеет целый ряд важных особенностей.
Файлы, содержащие тексты программ на языке С как правило имеют расширение *.с, содержащие тексты программ на С++ имеют расширение *.cpp.
Структура программы:
препроцессор
внешние типы, переменные, процедуры и функции
заголовок основной функции
{
тело основной функции
}

Препроцессор
В современном языке С++ основная задача препроцессора – обеспечить подключение необходимых внешних библиотек (модулей).
Подключение дополнительного модуля производится при помощи команды:
#include <файл заголовка>
Под файлом заголовка модуля понимают специальный файл вида *.h в котором дается интерфейсная часть подключаемого модуля.
Для работы программы с использованием языка С++ необходимо подключать заголовки stdlib.h и iostream.h, для работы процедур ввода-вывода языка С надо подключить заголовок stdio.h. Для подключения математической бибиотеки используется заголовок math.h.
В самых новых версиях языка С++ .h после названия заголовка писать необязательно.

Описание переменных
Для описания переменных используются команды следующего вида:
Тип переменной список переменных;
Например:
float a,x,y; //Описаны вещественные переменные a,x,y.
int i,j; //Описаны целые переменные i,j.
В отличие от языка Паскаль в С++ описания локальных переменных и типов не выносятся за пределы тела функции. Переменные могут определяться в тексте программы по мере надобности. Данные переменные действуют от момента описания до конца функции.
Внешними называются переменные, определяемые вне всех функций. Данные переменные действуют от момента описания до конца программы.
В процесс описания переменной можно задать ее начальное значение:
float a=2;

Описание функций
Для описания функций используются команды следующего вида:
тип_возвращаемого_значения имя_функции ( список_аргументов )
{ тело_функции;
return выражение;
}
В качестве типа_возвращаемого_значения можно указывать ключевое слово void, обозначающее, что функция не возвращает никакого значения в вызвавшую ее программу (аналог процедур в Паскале).
Пример, функция возведения вещественного числа в куб:
float qub(float x)
{
return x*x*x;
}

Основная функция
Основной функцией программы в С++ называют функцию, выполняющуюся при запуске программы.
Основная функция имеет имя main. Как правило этой функции не нужны аргументы и выводимый тип.
void main() {}
Иногда среды разработки предлагают в начале работы собственный вид данной функции.
Таким образом, рекомендуемая заготовка для написания программы на языке С++ имеет следующий вид:
#include
#include
void main()
{
// текст программы
cin.get(); // приостановка выполнения
}

Пример программы на С++
Рассмотрим пример простейшей программы на языке С++.
Данная программа вычисляет значение некоторой функции действительного числа.
В программе используются типичные для языка С++ синтаксические конструкции.
#include
#include
#include
float f(float x)
{
return sin(x);
}
void main()
{
float a,x=2;
a=f(x);
cout<<"Sinus"<<'\n'<
cin.get();
}

Операции языка С++
Основные арифметические операции: +, -, *, /.
В случае деления целых чисел результат будет частным двух чисел. Для получения остатка используется операция %.
Для сокращения записи вместо операций типа a=a+b применяют также запись a+=b. Аналогичный смысл имеют записи: a-=b, a*=b, a/=b, a%=b.
Две операции ++ и - - введены для увеличения (уменьшения) переменных ровно на 1, что часто встречается при циклических вычислениях, индексации массивов и в ряде других случаев.
a++; // эквивалент операции a = a + 1 ; или a + = 1 ;
a- - ; // эквивалент операции a = a - 1 ; или a - = 1 ;
Если символы ++ (--) расположены слева от переменной, то сначала переменная увеличивается (уменьшается) на 1, а затем производится вычисление выражения.
И наоборот, если символы сложения (вычитания) расположены справа от идентификатора, первоначально вычисляется арифметическое выражение, а затем переменная увеличивается (уменьшается) на 1.

Операции языка С++
Пример:
main()
{ int n, b, c;
n=1;
b=10*(n++);// сначала вычисляется b = 10 * 1 = 10, а затем n = n + 1 = 2;
c=10*(++n);// сначала вычисляется n = n + 1 = 3, а после этого c = 10 * 3 = 30;
}
Логические операции:
В С++ в качестве FALSE используется значение целого типа (int), равное 0, в качестве TRUE - любое ненулевое значение целого типа.

Операторы языка С++
1. Оператор (или операция) присваивания =.
Примеры:
а=b=2; //присваивание числового значения
b=a+c; // присваивание результата действия
2. Составной оператор – последовательность любых операторов, заключенная в фигурные скобки { }, которые являются в С и С++ аналогом слов begin и end.
3. Условные операторы
Логический оператор присваивания:
переменная =(логическое_выражение)? выражение1:выражение2;
выполняется следующим образом: если логическое_выражение истинно, то переменной присваивается результат выражения1, а в противном случае - результат выражения2.
main()
{float a, b=0.5, d=25.0e10;
a=(b>0)? d*1.0e-12: 3.1415926;
// если b больше 0, то a = d * 1.0e-12 = = 0.25,
// в противном случае a = 3.1415926.
}

Операторы языка С++
Условный оператор if:
if(выражение ) оператор;
Если выполняется логическое выражение, то будет выполняться оператор.
Пример:
if (f==0 || f==1) { g=1; h=2; i=3; }
Другая форма оператора if – оператор ветвления:
if(выражение) оператор_1; else оператор_2;
Если истинно выражение, то выполняется оператор_1, иначе - оператор_2.
Оператор переключения switch:
switch(выражение)
{ case const_1: оператор_1; break;
case const_2: оператор_2; break;
// . . .
default:оператор_N; break;
}
выражение - целочисленное арифметическое выражение;
const_i - символьная или целая константа;
break - оператор прерывания, обеспечивающий выход из оператра switch.

Операторы языка С++
4. Операторы цикла
Оператор цикла for:
for (инициализация; условие; изменение) оператор;
Инициализация - определение начальных значений меняющихся при выполнении цикла величин.
Оператор - повторяющиеся операции, на которые распространяется оператор цикла; в случае, когда необходимо циклическое выполнение группы операторов, их следует заключать в операторные скобки.
Изменение - изменение переменных величин по окончании очередного цикла.
Условие - логическое выражение, определяющее условие выполнения цикла.
Поля инициализация и изменение могут содержать список операций, перечисляемых через запятую. Следует отметить, что любое из указанных полей может отсутствовать; при этом разделители ; должны сохраняться.

Операторы языка С++
Пример: Программа вычисления суммы первых ста натуральных чисел.
#include
void main()
{ int sum, count;
for(count=1, sum=0; count<=100; count++) sum+=count;
cout<<"Summa ravna "<
cin.get();
}
Оператор цикла while:
while (выражение) оператор;
Пока справедливо логическое выражение, будет выполняться оператор.
#include
void main()
{
int sum=0, count=1;
while (count<=100) sum+=count++;
cout<<"Summa ravna "<
cin.get();
}

Операторы языка С++
Оператор цикла do_while:
do оператор; while(выражение);
Оператор будет выполняться, пока справедливо логическое выражение.
Пример:
#include
void main()
{
int sum=0, count=1;
do sum+=count++; while (count<=100);
cout<<"Summa ravna "<
cin.get();
}
В отличие от языка Паскаль оператор цикла с постусловием задает условие продолжения, а не окончания цикла.
Как можно увидеть из приведенных примеров, программы на С++ отличаются высокой компактностью, однако чтение текстов подобных программ и их анализ достаточно сложен.

Ввод-вывод данных
В языке С существуют достаточно сложные процедуры printf и scanf для вывода и ввода данных на экран. Данные процедуры содержатся в модуле stdio.
В языке С++ появились более простые и удобные функции ввода-вывода cin и cout, находящиеся в модуле iostream.
Для вывода данных на экран используется функция cout<<:
Настройка вывода осуществляется при помощи команд:
cout.width(n), где n – ширина поля вывода и
cout.precision(m), где m – точность вывода вещественных чисел.
Пример:
#include
void main()
{ float pi=3.1415926;
cout.precision(5);
cout<<"Chislo pi:" << '\n' <
cin.get();
}
Результат: Chislo pi:
3.1416