Програмиране и използване на компютрите I

 Кай Хорстман, Принципи на програмирането със С++, ИК Софтех, София, 2000.

http://www.math.bas.bg/~nkirov/bfu/pec1_bg.html

Принципи на работа на компютъра
Управляващо устройство (УУ), аритметично устройство (АУ) и оперативна памет (ОП).

Анатомия на компютъра (hardware)
* Централен процесор (CPU),
* Оперативна памет (RAM, ROM, Cache)
* Външна памет (HDD, FDD, CD)
* Карти (графична, звукова, мрежова)
* Портове (LPT, COM, Keyboard, USB)

Операционни системи (software)
Unix, DOS, Windows

DOS - запознаване и основни команди

Алгоритми и блок-схеми
Внасяме в банка 10000 лева с 6% годищна лихва. Влогът се олихвява месечно. След колко години сумата по сметката ще стане двойно по-голяма?
 

Бройни системи
* Десетична бройна система
  цифри: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
   152=2.10⁰+5.10¹+1.10<sup>2
* Двоична бройна система
 цифри: 0,1</sup>
  10111₂=1.2⁰+1.2¹+1.2²+0.2³+1.2⁴=1+2+4+16=23
^{*Шестнадесетична бройна система}
цифри: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F
7A1₁₆=1.16⁰+10.16¹+7.16² =1+160+1792=1953

Транслиране на програмите
* машинни инструкции
 1. Премести съдържанието на клетка 40000 от паметта в регистъра AX.
 2. Извади 100 от регистъра AX.
 3. Ако разултатът е положителен, премини към инструкцията, намираща се в клетка 11280 от паметта.
          Intel 80386:     161 40000 45 100 127 11280
* Асемблер
     MOV AX, [40000]
  SUB AX, 100
  JG 11280
---
  MOV AX, [INT_RATE]
  SUB AX, 100
  JG INT_ERROR

Езици за програмиране
* C++
if (int_rate > 100) message_box("Interest rate error");
* Паскал
if int_rate > 100 then writeln('Interest rate error');

История на езиците за програмиране

Системи за програмиране
-- С/С++: Borland C/C++ (DOS), Borland C/C++ Builder (Win), MS Visual C++ (Win), gcc (Unix, Linux)
-- Pascal: Turbo Pascal (DOS), Borland DELPHI (Win)
-- Софтуерни системи с програмен език: MATLAB, Word, ...

Компилиране на проста програма
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{  cout << "Hello, World!\n";
   return 0;
}
Hello, World!

Процесът на компилиране и изпълнение на програмата
* Написване на текста на програмата:
 текстов редактор (изходен код, source code) [hello.cpp]
* Компилиране на програмата:
компилатор (обектен код, object code) [hello.o или hello.obj]
* Свързване на програмата:
свързващ редактор, linker (изпълним файл) [hello.exe или hello или a]
* Изпълнение на програмата:
операционна система, програмна система, debug
Цикъл:  редактиране - компилиране - настройка

Видове грешки
* "Грешка" при писане на програмата [текстов редактор]
* Грешка по време на компилация (синтактична грешка) [компилатор]
* Грешка по време на изпълнение (Run-time error) [дебъгер]
* Грешка в алгоритъма (логическа грешка) [??]

Вход и изход
#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;
}

How many pennies do you have? 10
How many nickels do you have? 3
How many dimes do you have? 7
How many quarters do you have? 3
Total value = 1.70

 * четене на цели и дробни числа (десетични дроби)
 * грешки при вход
 * въвеждане на повече от 1 число
 * извеждане на числа и низове

Оператор за присвояване
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{  cout << "How many pennies do you have? ";
 int count;
 cin >> count;
 double total = count * 0.01;

 cout << "How many nickels do you have? ";
 cin >> count;
 total = count * 0.05 + total;

 cout << "How many dimes do you have? ";
 cin >> count;
 total = count * 0.10 + total;

 cout << "How many quarters do you have? ";
 cin >> count;
 total = count * 0.25 + total;

 cout << "Total value = " << total << "\n";
 return 0;
}
* текуща стойност на променлива
* дефиниция на променлива (единствена !)
double total = count * 0.01;
* оператор за присвояване
total = count * 0.05 + total;
* знакът за равенство в математиката и в С++
* съкращение за оператора добавяне на 1 и изваждане на 1
 month=month+1   month++
 month=month-1   month--

Константи
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
 double bottles;
 cout << "How many bottles do you have? ";
 cin >> bottles;

 double cans;
 cout << "How many cans do you have? ";
 cin >> cans;

 double total = bottles * 2 + cans * 0.355;

 cout << "The total volume is " << total << "\n";
 return 0;
}
How many bottles do you have? 5
How many cans do you have? 4
Total volume is 11.42

Kакво е значението но числото 0.355?
1 кутия съдържа 12 унции = 0.355 литра
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
 double bottles;
 cout << "How many bottles do you have? ";
 cin >> bottles;

 double cans;
 cout << "How many cans do you have? ";
 cin >> cans;

 const double BOTTLE_VOLUME = 2.0;
 const double CAN_VOLUME = 0.355;
 double total = bottles*BOTTLE_VOLUME + cans*CAN_VOLUME;

 cout << "The total volume is " << total << " liter.\n";
 return 0;
}

Аритметика
* събиране    +      a+b
* изваждане  -      a-b
* умножение *      a*b
* деление     /       a/b
* остатък от деление % a%b
* скоби (a+b)/2, а не a+b/2
* приоритети
* аргументна зависимост:
1.25+2.0 резултат 3.25; 1.25+2 резултат 3.25; 3+2 резултат 5;
4.2/2.0 резултат 2.1;      5.0/2 резултат 2.5;      4/2 резултат 2;   5/2 резултат 2;
5%2 резултат 1;            34%2 резултат 0;         5.1%3 - грешка;
* аритметични функции:
(-b+sqrt(b*b-4*a*c))/(2*a)