Программирование в среде Robot C. Занятие 3

Взаимодействие с внешним миром
Задачи:
научиться выводить на экран значения, сохранённые в переменных, чтобы посмотреть результат работы программ;
научиться сохранять в переменные данные, которые поступили из внешнего мира.

Взаимодействие с внешним миром
Данные можно получить:
через датчики,
ввести, используя кнопки на контроллере,
из других программ,
различных устройств, например, с web-камеры или микрофона, и др.
Но мы не предполагаем использования робота, поэтому ввод данных с внешних устройств рассматривать не будем!
Данные можно вывести:
на экран,
в другой файл.

Операторы вывода
Существует более десяти операторов вывода данных на дисплей NXT. Сейчас мы рассмотрим наиболее частые
nxtDisplayTextLine
nxtDisplayBigTextLine
nxtDisplayCenteredTextLine
nxtDisplayBigCenteredTextLine
Мы в основном будем иметь дело с первой командой. Остальные команды отличаются только:
1) тем, что позволяют выводить данные шрифтом большего размера (Big);
2) тем, что выводимое располагается по центру (Centered).

Оператор nxtDisplayTextLine
Давайте теперь подробнее разберемся, как устроена и как работает эта команда.
Выводить информацию мы будем на дисплей NXT. Он имеет 8 строк, которые занумерованы от 0 до 7.
Команда позволяет выводить любой текст и тогда она выглядит так:
nxtDisplayTextLine (n, “string”);
n – обязательный параметр, указывающий номер строки
Команда позволяет выводить форматные данные:
nxtDisplayTextLine (n, “%d”,a);
n – номер строки,
“%d” – формат-строка,
a – данные для вывода.

Оператор nxtDisplayTextLine
Любой символ в формат-строке относится к одной следующих групп:
символы, которые выводятся на экран без изменений. Например, “Hello!”, “a+b=c”, “ ” (пробел). Русский шрифт выводится не будет.
escape-последовательности. Начинаются с backslash и выглядят так:
\t – cдвигает выводимые данные вправо на одну позицию.
\” – вывод символа "
спецификаторы формата. Спецификаторы формата всегда начинаются с символа %, и предназначены для вывода на экран значений переменных и выражений. Для каждого типа данных есть свой спецификатор формата.

Оператор nxtDisplayTextLine
Основные спецификаторы формата:
%d, %i - целые числа
%f, %g - вещественные числа
%c - символы
Есть и другие спецификаторы формата. Сами спецификаторы формата на экран не выводятся. Вместо них выводятся данные, которые передаются в функцию nxtDisplayTextLine после строки форматирования.
Функция nxtDisplayTextLine работает следующим образом. Все символы, заключенные в двойные кавычки, кроме управляющих последовательностей и спецификаторов формата, выводятся на экран. Спецификаторы формата во время вывода заменяются на значения, указанные после формат-строки. Причем, если используется несколько спецификаторов формата, то первый спецификатор заменяется на первое значение, расположенное после формат строки, второй – на второе, и т.д.
Посмотрим на примерах.

Примеры

Оператор nxtDisplayTextLine
Итак, в формат-строке (между кавычками) расположены 1) выводимые символы (sum, =, пробелы); 2) спецификаторы формата (%d %c %d %d); 3) escape-последовательности (\t).
По сути, формат строка задаёт некоторый трафарет (шаблон), в который подставляются данные для вывода, в том порядке, в котором они указаны.
Два основных правила, которые нужно соблюдать при работе с функцией nxtDisplayTextLine:
количество спецификаторов формата должно совпадать с количеством данных для вывода
спецификаторы формата должны точно соответствовать типам выводимых данных

Примеры неправильного использования функции nxtDisplayTextLine
task main()
{
int z = 4; float b = 5.4;
nxtDisplayTextLine(1,"%f",z); // нарушено 2 правило
// переменная z целого типа, а команда форматирования %f
// предназначена для // вывода переменных типа float
nxtDisplayTextLine(2, "%d",z, b); //нарушено 1 правило нет
// команды форматирования для переменной b.
}

Модификаторы формата
При выводе вещественных чисел через спецификатор %f на экране появятся числа с шестью знаками после запятой. Обычно такая точность не нужна. К счастью, этим можно управлять. Для этого предназначены модификаторы формата.
Модификаторы формата записываются между символом % и буквой используемого типа: “%8.3f ”
Первое число обозначает ширину поля, выделяемого для записи числа. Второе число обозначает точность, с которой мы хотим вывести данное вещественное число. В примере под вещественное число мы выделяем 8 символов и хотим видеть 3 знака после запятой.
Если указанного в ширине количества позиций нам не хватает для вывода числа, то ширина поля увеличивается автоматически, до минимально-возможного количества позиций.
У первого числа может спереди еще стоять знак минус, например %-8.3f. Этот минус говорит о том, что необходимо выровнять число по левому краю используемой области.
Для иллюстрации описанных возможностей модификаторов формата, напишем небольшую программу.

Пример: модификаторы формата
task main(){ int a=777; float b=150.5;
nxtDisplayTextLine(0,“*%d*", a);
// никаких модификаторов нет, вывод использует минимальную ширину поля
nxtDisplayTextLine(1,“*%5d*", a);
// ширина 5 позиций, выравнивание по правому краю
nxtDisplayTextLine(2,“*%-5d*", a);
// ширина 5 позиций, выравнивание по левому краю
nxtDisplayTextLine(3,“*%f*", b);
// никаких модификаторов нет, выведет используя минимальную ширину поля и
// стандартную точность 6 знаков
nxtDisplayTextLine(4,“*%-8.3f*", b);
// ширина 8 позиций, выравнивание по левому краю, 3 знака после запятой
nxtDisplayTextLine(5,“*%8.2f*", b);
// ширина 8 позиций, 2 знака после запятой, выравнивание по правому краю
nxtDisplayTextLine(6,“*%4.3f*", b);
// число позиций 4,точность 3 знака после запятой, но этого мало поэтому ширина поля
// увеличивается до минимально-возможного значения
}
Знаки * стоят специально вокруг каждого числа, чтобы можно было увидеть, что означает ширина поля для вывода и как работает выравнивание по левому краю.

Пример: модификаторы формата

Первая программа
Теперь мы напишем первую программу на RobotC. Обычно, программу загружают на контроллер, но мы сейчас учимся программировать без использования робота. Поэтому мы будем эмулировать работу контроллера на компьютере.
Запускаем RobotC.
Заходим на вкладку File->New->New file. Перед нами чистый экран.
Не забываем перейти на английскую раскладку. Набираем программу из первого разобранного примера.
Когда всё набрали. Нажимаем F7 – компиляция программы. Среда просит придумать название программы и папку, куда будет сохраняться она.
После исправления ошибок, наконец программа написана правильно!

Первая программа
Выбираем Robot->Compiler Target-> ставим галочку Virtual Worlds

Первая программа
После этого нажимаем F5 – запуск программы. Сейчас система, возможно, выдаст сообщения об ошибке. Игнорируем его.
Robot->Debugger Windows->NXT Remote Screen

Первая программа
Снова переключаемся на эмулятор, но теперь после запуска программы у нас будет появляться экран NXT

Первая программа
Теперь можно запускать программу такую, как на слайде 8. Нажимаем F5. Затем на появившемся окне Start. В результате должно появиться то, что на слайде 8.
В качестве задания надо набрать все программы, которые были на сегодняшнем уроке. Запустить их и убедиться, что на экране появляется тоже, что и в примерах.
Можно поэкспериментировать и попробовать выводить различные символы и числа.
Посмотрите как работают операторы nxtDisplayBigTextLine, nxtDisplayCenteredTextLine, nxtDisplayBigCenteredTextLine