آموزش برنامه نویسی سی پلاس پلاس ++C | مقدمات برنامه نویسی

آموزش برنامه نویسی ++C

آموزش برنامه نویسی سی پلاس پلاس ++C

در این مجموعه به بحث آموزش برنامه نویسی سی پلاس پلاس ++C پرداخته می شود. این آموزش بصورت کاملاً رایگان از سایت پی استور منتشر گردیده است. این مجموعه تحت نظارت مستقیم جناب مهندس امین جلیل زاده مدرس دانشگاه فنی و حرفه چمران منتشر شده که هر روز بر نوشته های جدید این آموزش افزوده می شود. در ابتدا به معرفی زبان قدرتمند برنامه نویسی ++C می پردازیم.

مقدمه

زبان برنامه نویسی C يک زبان همه منظوره است. دستورالعمل‌هاي اين زبان بسيار شبيه عبارات جبري و نحو آن شبيه جملات انگليسي مي باشد. اين امر سبب مي‌شود که C يک زبان سطح بالا باشد که برنامه‌نويسي در آن آسان است. ++C که از نسل C است، تمام ويژگي‌هاي C را به ارث برده است. اما برتري فنی ديگري هم دارد: ++C اکنون «شي‌گرا» است. مي‌توان با استفاده از اين خاصيت، برنامه‌هاي شي‌گرا توليد نمود. برنامه‌هاي شي‌گرا منظم و ساخت‌يافته‌اند، قابل روزآمد کردن‌اند، به سهولت تغيير و بهبود مي‌يابند و قابليت اطمينان و پايداري بيشتري دارند.

تاریخچه برنامه نویسی ++C

در دهه 1970 در آزمايشگاه‌هاي بل زبانی به نام C ايجاد شد. انحصار اين زبان در اختيار شرکت بل بود تا اين که در سال 1978 توسط Kernighan و Richie شرح کاملی از اين زبان منتشر شد و به سرعت نظر برنامه‌نويسان حرفه‌اي را جلب نمود. هنگامي که بحث شي‌گرايي و مزاياي آن در جهان نرم‌افزار رونق يافت، زبان C که قابليت شي‌گرايي نداشت ناقص به نظر مي‌رسيد تا اين که در اوايل دهۀ 1980 دوباره شرکت بل دست به کار شد و Bjarne Stroustrup زبان ++C را طراحي نمود.

++C ترکيبي از دو زبان C و Simula بود و قابليت‌هاي شي‌گرايي نيز داشت. از آن زمان به بعد شرکت‌هاي زيادي کامپايلرهايي براي ++C طراحي کردند. اين امر سبب شد تفاوت‌هايي بين نسخه‌هاي مختلف اين زبان به وجود بيايد و از قابليت سازگاري و انتقال آن کاسته شود.  به همين دليل در سال 1998 زبان C++ توسط موسسۀ استانداردهاي ملي آمريکا (ANSI) به شکل استاندارد و يکپارچه در‌آمد.

شروع کار با سی پلاس پلاس

يک  برنامه  یا Program دستورالعمل‌هاي متوالي است که مي‌تواند توسط يک کامپیوتر اجرا شود. براي نوشتن و اجراي هر برنامه به يک  ويرايش‌گر متن و يک کامپايلر احتياج داريم. بستۀ ++Visual C محصول شرکت ميکروسافت و بستۀ C++ Builder محصول شرکت بورلند نمونه‌هاي جالبي از محيط مجتمع توليد براي زبان C++ به شمار مي‌روند. که می توانید این محیط ها را نصب کرده و در آنها شروع به کدنویسی کنید. اما خبر خوب این است که در این سایت امکان اجرای کدهای ++C فراهم گردیده و با استفاده از سرویس ابری می توانید در همین جا از هر دستگاهی کدهای خود را اجرا کنید.

مثال 1 : اولين برنامه “سلام دنیا”

اولين برنامه‌ای که مي‌نويسيم به محض تولد، به شما سلام مي‌کند و عبارت “Hello, World!” را نمايش مي‌دهد

اولين خط از کد بالا يک «راهنماي پيش‌پردازنده» است. راهنماي پيش‌پردازنده شامل اجزاي زير است:

  1. کاراکتر # که نشان مي‌دهد اين خط، يک راهنماي پيش‌پردازنده است. اين کاراکتر بايد در ابتداي همۀ خطوط راهنماي پيش‌پردازنده باشد.
  2. عبارت include
  3. نام يک «فايل کتابخانه‌اي» که ميان دو علامت <> محصور شده است.

خط دوم برنامه یک فضای نامی با نام std را تعیین می کند تا در این فضا بتوان عملیات های ورودی و خروجی را انجام داد.

خط سوم برنامه نيز بايد در همه برنامه‌هاي ++C وجود داشته باشد. اين خط به کامپايلر مي‌گويد که «بدنۀ اصلي برنامه» از کجا شروع مي‌شود. اين خط داراي اجزاي زير است:

  1. عبارت int که يک نوع عددي در C++ است.
  2. عبارت main که به آن «تابع اصلي» در C++ مي‌گويند.
  3. دو پرانتز () که نشان مي‌دهد عبارت main يک «تابع» است.

توجه: هر برنامه فقط بايد يک تابع ()main داشته باشد.

چهار خط آخر برنامه، «بدنۀ اصلي برنامه» را تشکيل مي‌دهند. دستورات برنامه از خط چهارم شروع شده است و دستور خط چهارم با علامت سميکولن ; پايان يافته است.

دستور خط پنجم یعنی اینکه تابع اصلی هیچ چیزی را برنمی گرداند.

توضيح یا comment

توضيح، متنی است که به منظور راهنمايي و درک بهتر به برنامه اضافه مي‌شود و تاثيري در اجراي برنامه ندارد. . کامپايلر توضيحات برنامه را قبل از اجرا حذف مي‌کند. استفاده از توضيح سبب مي‌شود که ساير افراد کد برنامۀ شما را راحت‌تر درک کنند. به دو صورت مي‌توانيم به برنامه‌هاي ++C توضيحات اضافه کنيم:

  1. با استفاده از دو علامت اسلش // : هر متني که بعد از دو علامت اسلش بيايد تا پايان همان سطر يک توضيح تلقي مي‌شود .
  2. با استفاده از حالت C : هر متني که با علامت /* شروع شود و با علامت */ پايان يابد يک توضيح تلقي مي‌شود.

عملگر خروجی

علامت >> عملگر خروجي در C++ نام دارد (به آن عملگر درج نيز مي‌گويند). يک «عملگر» چيزي است که عملياتي را روي يک يا چند شي انجام مي‌دهد. عملگر خروجي، مقادير موجود در سمت راستش را به خروجي سمت چپش مي‌فرستد. به اين ترتيب دستور:

مقدار 66 را به خروجي cout مي‌فرستد که cout معمولا به صفحه‌نمايش اشاره دارد. در نتيجه مقدار 66 روي صفحه نمايش درج مي‌شود.

ليترال‌ها و کاراکترها

يک «ليترال» رشته‌ای از حروف، ارقام يا علايم چاپي است که ميان دو علامت نقل قول ” ” محصور شده باشد. يک «کاراکتر» يک حرف، رقم يا علامت قابل چاپ است که ميان دونشانۀ ‘ ‘ محصور شده باشد. پس ‘w’ و ‘!’ و ‘1’ هر کدام يک کاراکتر است. به تفاوت سه موجوديت «عدد» و «کاراکتر» و «ليترال رشته‌اي» دقت کنيد: 6 يک عدد است، ‘6’ يک کاراکتر است و “6” يک ليترال رشته‌ای است.

متغيرها و تعريف آن‌ها

«متغير» مکاني در حافظه است که چهار مشخصه دارد: نام، نوع، مقدار، آدرس. وقتي متغيري را تعريف مي‌کنيم، ابتدا با توجه به نوع متغير، آدرسي از حافظه در نظر گرفته می شود، سپس به آن آدرس يک نام تعلق مي‌گيرد. در ++C قبل از اين که بتوانيم از متغيري استفاده کنيم، بايد آن را اعلان نماييم.

نحو اعلان يک متغير

type name initializer

عبارت type نوع متغير را مشخص مي‌کند. نوع متغير به کامپايلر اطلاع مي‌دهد که اين متغير چه مقاديري مي‌تواند داشته باشد و چه اعمالي مي‌توان روی آن انجام داد. عبارت name نام متغير را نشان مي‌دهد. اين نام حداکثر مي‌تواند 31 کاراکتر باشد، نبايد با عدد شروع شود، علايم رياضي نداشته باشد و همچنين «کلمۀ کليدي» نيز نباشد.

مقداردهي اوليه

عبارت initializer عبارت «مقداردهي اوليه» نام دارد. با استفاده از اين عبارت می توان مقدار اوليه‌اي در متغير مورد نظر قرار داد. دستور زير تعريف يک متغير صحيح را نشان مي‌دهد:

مقداردهی اوليه به متغيرها

در بسياري از موارد بهتر است متغيرها را در همان محلي که اعلان می شوند مقداردهي کنيم. استفاده از متغيرهاي مقداردهی نشده ممکن است باعث ايجاد دردسرهايي شود. دردسر متغيرهاي مقداردهي نشده وقتي بزرگ‌تر مي‌شود که سعي کنيم متغير مقداردهي نشده را در يک محاسبه به کار ببريم. مثلا اگر x را که مقداردهی نشده در عبارت ;y = x + 5 به کار ببريم، حاصل y غير قابل پيش‌بيني خواهد بود. براي اجتناب از چنين مشکلاتي عاقلانه است که متغيرها را هميشه هنگام تعريف، مقداردهی کنيم.

ثابت‌ها

در بعضي از برنامه‌ها از متغيری استفاده می کنيم که فقط يک بار لازم است آن را مقداردهي کنيم و سپس مقدار آن متغير در سراسر برنامه بدون تغيير باقي مي‌ماند. مثلا در يک برنامۀ محاسبات رياضي، متغيري به نام PI تعريف مي‌کنيم و آن را با 3.14 مقداردهي مي‌کنيم و مي‌خواهيم که مقدار اين متغير در سراسر برنامه ثابت بماند. در چنين حالاتي از «ثابت‌ها» استفاده مي‌کنيم.

يک ثابت، يک نوع متغير است که فقط يک بار مقداردهی می شود و سپس تغيير دادن مقدار آن در ادامۀ برنامه ممکن نيست.

تعريف ثابت‌ها مانند تعريف متغيرهاست با اين تفاوت که کلمه کليدي const به ابتداي تعريف اضافه مي‌شود.

مثال  تعريف ثابت‌ها

برنامه فوق خروجی ندارد.

عملگر ورودی

براي اين که بتوانيم هنگام اجراي برنامه مقاديري را وارد کنيم از عملگر ورودي << استفاده مي‌کنيم. استفاده از دستور ورودي به شکل زير است:

;cin >> variable

variable نام يک متغير است.

مثال 2: استفاده از عملگر ورودی

برنامۀ زير يک عدد از کاربر گرفته و همان عدد را دوباره در خروجي نمايش مي‌دهد:

عملگر ورودي نيز مانند عملگر خروجي به شکل جرياني رفتار مي‌کند. يعني همان طور که در عملگر خروجي مي‌توانستيم چند عبارت را با استفاده از چند عملگر << به صورت پشت سر هم چاپ کنيم، در عملگر ورودي نيز مي‌توانيم با استفاده از چند عملگر << چند مقدار را به صورت پشت سر هم دريافت کنيم. مثلا با استفاده از دستور:

;cin >> x >> y >> z

سه مقدار x و y و z به ترتيب از ورودي دريافت مي‌شوند. براي اين کار بايد بين هر ورودي يک فضاي خالي (space) بگذاريد و پس از تايپ کردن همۀ ورودي‌ها، کليد enter را بفشاريد. آخرين مثال این جلسه، اين موضوع را بهتر نشان مي‌دهد.

مثال 3: چند ورودي روي يک خط

برنامۀ زير مانند مثال 2 است با اين تفاوت که سه عدد را از ورودي گرفته و همان اعداد را دوباره در خروجي نمايش مي‌دهد:

مجموعه آموزش برنامه نویسی سی پلاس پلاس

مقدمات برنامه نویسی

در این جلسه به معرفی زبان برنامه نویسی ++C پرداخته شده است. تاریخچه مختصری از این زبان مطرح می شود و اولین برنامه معروف سلام دنیا نوشته شده است. انواع داده ها، لیترال ها، متغیرهای ثابت، اعلان متغیر، مقداردهی اولیه، عمگر ورودی و خروجی همراه با مثال در محیط برنامه نویسی آنلاین ++C توضیح داده شده است.


زبان آموزش: فارسی مدت زمان مطالعه: 15 دقیقه مدرس: مهندس امین جلیل زاده  نمایش: رایگان


برای آموزش این بخش کلیک کنید.

انواع متغير ها در ++C

در این جلسه به معرفي انواع متغير ها در ++C و نحوه به‌کارگيري آن‌ها در برنامه‌ها می پردازیم. انواع عددي صحيح در ++C و متغيرهايی از اين نوع‌ها را در برنامه‌ها انواع عددي مميز شناور و متغيرهايی از اين نوع‌ نوع بولين متغيرهايي از اين نوع را در برنامه‌ها به کار ببريد. نوع شمارشی را شناخته و متغيرهايی از اين نوع را در برنامه‌ها به کار ببريد. مفاهيم «تبديل نوع» و «گسترش نوع» را شناخته و انواع مختلف را به يکديگر تبديل نماييد. علت خطاهاي «سرريزي عددي» و «گردکردن» را دانسته و بتوانيد محل وقوع آن‌ها را کشف کنيد. عملگرهای حسابی و افزايشی و کاهشی و مقدارگذاري مرکب را در برنامه‌ها به کار ببريد.


زبان آموزش: فارسی مدت زمان مطالعه: 35 دقیقه مدرس: مهندس امین جلیل زاده  نمایش: رایگان


برای آموزش این بخش کلیک کنید.


مطالب زیر را حتما بخوانید

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.