Реализация алгоритмов в компьютере. Язык С++. Лекция 2

Программа и программирование
Программа – это алгоритм, записанный на языке программирования и предназначенный для исполнения компьютером. В программе действия должны быть описаны до мельчайших подробностей в точном соответствии с синтаксисом языка.
Задачу преобразования исходной программы в машинный код выполняет специальная программа – компилятор.
Транслятор (компилятор и интерпретатор) – «программирующая» программа, предназначенная для перевода предписаний исходного кода в операции непосредственно выполняемые компьютером.

Задачи компилятора
Проверяет текст исходной программы на отсутствие синтаксических ошибок.
Создает (генерирует) исполняемую программу – машинный код.
Генерация машинного кода компилятором свидетельствует только об отсутствии в тексте программы синтаксических ошибок.

Стиль программирования
использование комментариев;
использование несущих смысловую нагрузку имен переменных, процедур и функций;
использование отступов;
использование пустых строк.

Этапы решения задач на компьютере
Постановка задачи (выявление объектов)
Построение математической модели (с помощью математических средств описываются характеристики объекта)
Разработка алгоритма (поиск метода решения сформулированной математической задачи)
Выполнение программы (ввод, загрузка программы в память компьютера, перевода, трансляции отладки и выполнения)

Объекты задач и программ
Любая задача связана с реальными объектами из своей предметной области. При анализе и решении задачи реальные объекты подменяются объектами задачи.
Виды объектов:
Константа
Переменная
Массив
Выражения и операторы
Комментарии
Идентификаторы

Технология программирования
Постановка задачи
Проектирование программы
Написание и отладка программы

Модель предметной области

Пример реализации простейшей программы на компьютере
Условие: Составьте программу реализации арифметических операций «+» и «-» с двумя натуральными числами.
Определение проблемной области: используемая область знаний – арифметика; натуральные числа – это числа целые, положительные и не 0; осуществить операцию «+» или сложить два числа или найти сумму двух чисел – это увеличение значения первого аргумента на значение второго аргумента; осуществить операцию «-» или вычесть из одного числа другое или найти разность двух чисел – это уменьшить значение первого аргумента на значение второго аргумента.
Дано: два натуральных числа (целые, <>0?; >0) Требуется: найти сумму, как первое число прибавить второе число
Дано: два натуральных числа (целые, <>0?; >0), второе число > первого числа. Требуется: найти разность, из значение второго числа уменьшить на значение первого
Макет исходных данных: программа получает на вход два натуральных числа а и b, записанных в отдельных строках, 1
A
Макет результатов работы: программы выводит на экран на разных строках значение суммы S, значение разности R, в программе предусмотрена возможность ввода ненатурального числа.
Объекты: A, B, S, R – целые числа.

Дано: A, B Найти: S, R
S= A + B
R = B – A

«Это программа вычисления суммы и разности двух натуральных чисел»
«Введите первое натуральное число (число>0, число отличное от 0)», А
«Введите второе натуральное число (число>0, число отличное от 0, число большее первого натурального числа)», В
S= A + B
R = B – A
«Результатом арифметической операции сложения является сумма, она равна», S
«Результатом арифметической операции вычитания является разность, она равна», R

Программа на языке С/С++ состоит из:
Директив препроцессора
Объявлений
Описаний функций (главной и пользовательских функций, вызываемых в главной)

Функция в С++

Директива #include

Функция main

Пример программы и функции main