Програмни езици С и С++. Алгоритми

* Процесорът изпълнява машинни инструкции, които са:

• Пределно прости:
  1. Премести съдържанието на клетка 40000 от паметта в регистъра eax.
  2. Извади 100 от регистъра eax.
  3. Ако резултатът е положителен, продължи с инструкция от клетка 11280.
• Кодирани като числа (процесор 80386)
  

  161 40000 45 100 127 11280

• Досадни с вероятност за грешки като числа, за да се въвеждат ръчно.
• Всеки процесор има свой ​​собствен набор от машинни инструкции.

* Асемблер - език от ниско ниво:

• Първа стъпка - даване на имена на командите:
  

  mov 40000, %eax
  sub 100, %eax
  jg 11280

• Втора стъпка - използване на имена вместо адреси:
  

  mov int_rate, %eax
  sub 100, %eax
  jg int_error

• По-лесни за четене и писане.
• Все още процесорно зависими.

* Програмни езици от високо ниво:

• Независими от хардуера.
• "Лесни" за четене и писане (от човек).
• Спазващи правила, по-строги от тези на човешките езици.
  

  if (int_rate > 100) message_box("Interest rate error");

• Превеждани (транслирани) от компилатори на машинен език.

* Специална компютърна програма, наречена компилатор, превежда описанието на по-високо ниво (език за програмиране) в машинни инструкции за конкретен процесор (машинен език).
* Компилаторите следват строги конвенции (правила) по отношение на използването на езика за програмиране. Когато компилатор чете инструкции за програмиране (изрази, операции и оператори) на език за програмиране, той ще ги преведе в машинен код, само ако входът следва езиковите конвенции точно.
* Строгите правила предотвратяват по-катастрофални грешки, които биха могли да възникнат, ако компилаторът трябва "да гадае".
* Има много (стотици) езици за програмиране (List of programming languages).
* Различията в езиците за програмиране понякога са незначителни, но в други случаи са съществени.

• C++:
  

  if (int_rate > 100) message_box("Interest rate error");

• Visual Basic
  

  if int_rate > 100 then System.Console.Write("Interest rate error") end if

** История на езика С++. 

* Езикът С се създава и развива заедно с операционната система UNIX. Първата версия е създадена през 1973 г. от Денис Ричи. Езикът се развива интензивно и през 1977 г. UNIX е пренаписана на С. Стандартна версия на езика е установена през 1989 година.
* Езикът С++ е създаден от Бьорн Страуструп 1983 г., като към езика С са добавени нови елементи. Всъщност възниква нов обектно-ориентиран език, който веднага получава много широко разпространение. Стандартизацията на езика завършва през 1998 година, като книгата на Страуструп e всъщност този стандарт.
* 2003 - Стандарти, разработени за нови версии на C++ (The C++ Standards Committee).
* 2011-09-11: Нов C++ стандарт - C++11,  2013-05-24:  CD за новия стандарт.
* 2013-05-24: The CD for the new C++14 standard is released.

** Компилатори и среди за програмиране на С и С++
* Unix ОС (Ubuntu и др.), Мас:
- GCC е GNU компилатор, който поддържа най-новите версии (стандарти) на езиците C, C++;
- текстов редактор

*  Системи (среди) за програмиране за MS Windows - обикновено се състоят от текстов редактор, компилатор, библиотеки и система за проверка на програмите (debug). За С/С++ по-известните среди за програмиране са:
- MS Visual C++ - продукт на Майкрософт, не поддържа С++ стандарт;
- Dev C++ - поддържа С++ стандарт, няма help за езика и удобен дебъгер;
- Code::Blocks - The open source, cross platform, free C++ IDE.

// coins1.cpp
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{  int pennies = 8;
   int dimes = 4;  /* променлива dimes, константа 4 */ 
   int quarters = 3;
 
   double total = pennies * 0.01 + dimes * 0.10 + quarters * 0.25;
                 /* обща стойност на монетите */
 
   cout << "Total value = " << total << "\n";
   return 0;
 }

* Типът "цяло число" (int) задава цели числа без дробна част. Включва нулaта и отрицателни числа. Използва се за съхранение на стойности на цели числа (например брой монети)
* Числата от тип "плаваща запетая" (double) имат десетичната точка (в стандарта на US).
* Записване на числа с плаваща запетая: 1.2; 0.001; -0.12; 1E-2; 13.01E2; -2.9e-2; и т.н.

* Променливите са места в паметта, която могат съхраняват стойности от даден тип.
* Правила за именуване (символични имена, идентификатори):
        - Имената трябва да започват с буква.
        - Оставащи символи са букви, цифри или долна черта (underscore, _), без интервали или специални символи.
        - Не може да се използват запазените думи (като int, return и др.)
        - В имената на променливите се отличават малки и главни букви (case-sensitive), например Area  и area са различни имена.
         - За да се избегне всякаква възможност за объркване, никога няма да се използват главни букви в имената на променливите.
* Всяка променлива има:
         - Тип, напр. int или double.
         - Име, напр. dimes.
         - Стойност, напр. 4.
* В оператора за дефиниране на променлива
  int dimes = 4;
типът на променливата е int, името е dimes и стойността е 4.
* За действие умножение се използва * (не точка или х).

* Оператор за изход, обекта "екран" (cout):
  cout << "Total value = ";             /* извежда низ */
  cout << total;     /* извежда стойност на променлива */
  cout << "\n";     /* специален символ за край на ред */

* Коментар - не се обработва от компилатора:
/* коментар между знаците за начало и край на коментар */
// коментар - до края на реда.

// coins2.cpp
#include <iostream>
using namespace std;
 
int main()
{  cout << "How many pennies do you have? ";
   int pennies;
   cin >> pennies;
 
   cout << "How many nickels do you have? ";
   int nickels;
   cin >> nickels;
 
   cout << "How many dimes do you have? ";
   int dimes;
   cin >> dimes;

   cout << "How many quarters do you have? ";
   int quarters;
   cin >> quarters;
 
   double total = pennies * 0.01 + nickels * 0.05 +
                  dimes * 0.10 + quarters * 0.25;
                      /* total value of the coins */
 
   cout << "Total value = " << total << "\n";
   return 0;
 }