Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- dydaktyka:cprog:2016:intro [2016/07/13 10:12]
pkleczek
+++ — (current)
@@ Line 1: / Line 1: @@
-====== Wprowadzenie do C ======
-===== Cel laboratorium =====
-  * Zapoznanie z językiem C na przykładzie prostego programu //"Hello world!"//.
-  * Zapoznanie ze zintegrowanym środowiskiem programistycznym (IDE).
-  * Omówienie procesu zamiany kodu w języku C na kod zrozumiały dla komputera.
-  * Znajdowanie i usuwanie błędów składniowych kodu.
-===== Podstawowe fakty=====
-  * Język C to język wysokiego poziomu, czyli jednej instrukcji w kodzie odpowiada wiele instrukcji dla procesora (w przeciwieństwie do języka niskiego poziomu, jak asembler, gdzie każdej instrukcji  kodzie odpowiada dokładnie jedna instrukcja dla procesora).
-  * Język C wymaga kompilatora (dedykowanego dla danego systemu operacyjnego).
-  * Istnieją trzy standardy języka (K&R, ANSI, C99). Standard definiuje dopuszczalne konstrukcje języka i ich działanie. \\ :!: Na laboratoriach omawiamy standard ANSI.
-  * Filozofia C: //Zaufaj programistom – oni dobrze wiedzą, co robią!// \\
-W języku C wiele konstrukcji jest dopuszczalnych, a "wielka moc to wielka odpowiedzialność!" -- programista musi zachować czujność :-)
-===== Zintegrowane środowisko programistyczne =====
-Q: Co jest potrzebne, żeby zacząć programować? \\
-A: Wystarczy edytor tekstu i kompilator języka C!
-ale...
-Proces tworzenia programu można znacznie uprościć korzystając ze zintegrowanego środowiska programistycznego (integrated development environment, IDE).
-Główne funkcje IDE:
-  * wbudowany edytor tekstu pod kątem języka programowania
-    * kolorowanie składni
-    * podpowiadanie
-  * automatyczna kompilacja i linkowanie
-  * debugger
-===== Tworzenie projektu w Code:Blocks =====
-  - Otwórz aplikację Code:Blocks.
-  - Wybierz z menu: //File -> New -> Project...//
-  - Zaznacz typ projektu -- //Console application//.
-  - Wybierz //C// jako język projektu.
-  - Wybierz tytuł projektu oraz katalog, w którym projekt zostanie on utworzony.
-  - Zatwierdź przyciskiem //Finish//.
-  - Po utworzeniu projektu w bocznym panelu rozwiń element //Sources// i kliknij na element z nazwą zakończoną na //.c// -- plik z **kodem źródłowym** naszego programu.
-Plik z kodem powinien wyglądać następująco:
-<code c>
-#include <stdio.h>
-#include <stdlib.h>
-int main()
-{
-    printf("Hello world!\n");
-    return 0;
-}
-</code>
-Aby uruchomić program, wybierz z menu: //Build -> Build and run//
-Pojawi się okno **konsoli**, w którym wyświetlony zostanie napis: ''Hello world!'' (wraz ze statystykami wykonania programu)
-===== Hello world! =====
-<file c hello_world.c>
-/* Nasz pierwszy program w jezyku C. */
-#include <stdio.h>
-int main(void) {
-	/* Funkcja printf() wypisuje dane w konsoli... */
-	printf("Hello world!");
-	return 0;
-}
-</file>
-===== Komentarze =====
-  * tekst ograniczony kombinacjami znaków /* ... */ (zakres) bądź <nowiki>//</nowiki> (od tego miejsca do końca wiersza)
-  * ignorowany przez kompilator
-  * przydatny dla programistów, aby opisać zachowanie programu i jego fragmentów, założenia i oczekiwania co do jego działania itp. \\ (można uniknąć sytuacji (po miesiącu): //"a co ja tutaj chciałem zrobić?"// -- i spędzenia pół godziny na rozgryzaniu paru linijek programu)
-Przykład:
-<code c>
-// Komentarz w jednej linii
-instrukcje;
-/* Komentarz w
-   kilku liniach */
-</code>
-===== Derektywa #include =====
-<code c>
-#include <stdio.h>
-</code>
-  * ''#include'' to derektywa preprocesora. Preprocesor wykonuje czynności przygotowawcze przed właściwą kompilacją.
-  * ''stdio.h'' oznacza plik nagłówkowy standardowego wejścia wyjścia (ang. standard input-output) i zawiera głównie makra i funkcje do obsługi komunikacji programu z konsolą (wypisywanie na ekran, pobieranie danych z klawiatury) oraz pracy z plikami. \\ Funkcje wejścia i wyjścia nie są wbudowane, gdyż nie wszystkie programy z nich korzystają, a częścią filozofii C jest unikanie tego, co zbędne.
-  * Plik nagłówkowy (''.h'' = header file) to zbiór makropoleceń, funkcji i stałych przygotowany przez (innych) programistów i gotowych do użytku przez nas.
-===== Funkcja =====
-**Funkcja** to logiczny fragment programu, odpowiedzialny za wykonanie pewnego ciągu operacji.
-Funkcja w języku C przypomina trochę funkcję matematyczną -- też może przyjmować argumenty i zwracać wartość... ale nie musi!
-==== Funkcja main() ====
-<code c>
-int main(void) {
-    // instrukcje...
-    return 0;
-}
-</code>
-  * "główna" funkcja: specjalna funkcja w języku C (każdy program musi mieć dokładnie jedną funkcję main())
-  * komputer zawsze zaczyna wykonywanie programu od funkcji main()
-  * program kończy działanie z chwilą opuszczenia funkcji main()
-  * ''%%return 0;%%'' oznacza zwrócenie przez funkcję wartości ''0'' \\ (Gdzie? Do miejsca, w którym funkcja została wywołana, czyli w tym przypadku do systemu operacyjnego. Wartość ''0'' oznacza, że wszystko poszło OK.)
-==== Funkcja printf() ====
-<code c>
-    printf("Hello world!");
-</code>
-  * funkcja biblioteczna (z biblioteki ''stdio'')
-  * wypisuje dane w konsoli ("na ekran")
-  * ''\n'' -- kombinacja znaków interpretowana jako znak nowego wiersza
-**Uwaga!** W języku C wielkość liter ma znaczenie, tzn. nazwy ''printf'' i ''Printf'' oznaczają dwie różne funkcje!
-===== Kompilacja i konsolidacja =====
-**Kompilacja.** Proces przetwarzania kodu źródłowego i plików nagłówkowych na kod przejściowy (przez kompilator).
-**Konsolidacja.** Proces łączenia kodu przejściowego z pozostałym kodem (kodem startowym i kodem bibliotek) w celu utworzenia pliku wykonywalnego. Konsolidacją zajmuje się //konsolidator//, zwany też //linkerem// (linker).
-W wyniku procesu kompilacji i konsolidacji powstaje plik binarny, zawierający kod maszynowy.
-{{ :dydaktyka:cprog:2015:compile_and_link.jpg?nolink |}}
-Etapy tworzenia pliku wykonywalnego:
-  - Programista pisze kod źródłowy programu (jako pliki tekstowe).
-  - Preprocesor dołącza pliki nagłówkowe i przeprowadza inne czynności przygotowawcze, a następnie generuje plik kodu obiektowego (object file, ''.obj'' pod Windowsem). Plik kodu obiektowego zawiera kod przejściowy, czyli taki, w którym brakuje:
-    * kodów funkcji bibliotecznych
-    * kodu startowego (odpowiada za uruchomienie na danym systemie operacyjnym)
-  - Linker dokonuje konsolidacji, czyli dołącza standardowe biblioteki oraz ewentualne biblioteki stworzone przez użytkownika (a dokładniej gotowy kod binarny użytych funkcji bibliotecznych) i tworzy plik gotowy do wykonania (''.exe'' pod Windowsem).
-**Uwaga!** Pliki binarne ''.obj'' i ''.exe'' są przeznaczone dla danego systemu operacyjnego i dla danej architektury komputera. Aby stworzyć program dla innego systemu trzeba dokonać ponownej konsolidacji, z innymi parametrami.
-===== Błędy i ostrzeżenia (podczas kompilacji lub linkowania) =====
-Spróbuj skompilować poniższy kod:
-<code c hello_world_errors.c>
-#include <stdlib.h>
-int ain()
-{
-    printf("Hello world!\n")
-    return 0;
-}
-</code>
-Co się stało?
-  * //Błądzenie jest rzeczą ludzką// -- kompilator często pomoże nam wykryć błędy (pot. bugs).
-  * Kompilator wykrywa błędy składniowe (syntax errors), czyli niezgodności ze specyfikacją i standardami języka. Natomiast nic nie obchodzą go błędy semantyczne (semantic errors), czyli poprawność od strony logicznej -- czy programista napisał faktycznie to, co chciał osiągnąć.
-    * Przykład 1: W języku polskim zdanie w stylu mistrza Yody //Błędy frustrować być mogą!// składa się z poprawnych słów, ale w złym szyku i nie zawsze dobrze dobranych -- to błąd składniowy. Z kolei zdanie //Włochata inflacja myśli na zielono.// zawiera błąd semantyczny (no chyba, że ktoś jest poetą\textellipsis)
-    * Przykład 2: ''n2 = n * n; n3 = n2 * n2;'' -- błąd semantyczny, gdyż ''n3'' miało być sześcianem, a wyszła czwarta potęga.
-  * Wszystkie błędy zgłoszone przez kompilator i linker muszą być poprawione.
-  * Błąd uniemożliwia działanie programu; ostrzeżenie sygnalizuje możliwe problemy (program jest poprawny, ale być może np. użyliśmy konstrukcji nie należącej do standardu języka i dlatego część kompilatorów może nie potrafić skompilować naszego kodu).
-Dobre praktyki:
-  * W pierwszej kolejności usuwamy błędy (w kolejności jak się pojawiają – od pierwszej linii pliku do ostatniej), a dopiero potem zajmujemy się ostrzeżeniami.
-  * Czytać opisy błędów! (Na tym etapie zajęć) Zazwyczaj to wystarczy, by zorientować się jak je usunąć.
-----
-Aby ułatwić sobie pracę, z menu wybierz //Settings > Compiler...//, a następnie na karcie //Compiler settings// i podkarcie //Compiler Flags// zaznacz pole:
-  * Enable warnings demanded by strict ISO C and ISO C++ [-pedantic]
-W ten sposób kompilator ostrzeże cię, gdy w kodzie znajdą się elementy niezgodne ze standardem ANSI C.
-----
-I jeszcze coś na wesoło: //It's not a BUG -- it's a FEATURE!//
-{{ :dydaktyka:cprog:2015:bug_feature.jpg?nolink&400 |}}
-===== Gdzie szukać pomocy? =====
-  * [[http://www.cplusplus.com/reference/|Dokumentacja funkcji bibliotecznych]]
-  * [[http://www.cheatography.com/ashlyn-black/cheat-sheets/c-reference/|"Karta wzorów" dla języka C]]
-===== Zadania =====
-Zapoznaj się z zasadami tworzenia czytelnego kodu: **[[dydaktyka:cprog:clean_code|(klik)]]**

Joanna Jaworek-Korjakowska

User Tools

Site Tools

Differences

Page Tools