KMI/ZPC1 - Základy programování 1

Užitečné odkazy

• Kniha: Modern C
• Vývojové prostředí Code::Blocks
• Studijní materiál od Dr. Osičky

Jazyk C

• Nízkoúrovňový programovací jazyk
• Platformově nezávislý
• Kompilovaný (překládaný)
• Minimalistický

V čem psát program?

• Code::Blocks (multiplatformní) [český manuál: http://www.sallyx.org/sally/c/codeblocks/]
• MS Visual Studio (MS Windows)
• GNU Emacs (GNU/Linux)
• Xcode (macOS)
• Sublime Text (multiplatformní)
• Libovolný textový editor

První program

    #include <stdio.h> 
    
    int main() {
        /* Tohle je komentar */
        printf("Hello, World!\n");
        return 0;
    }

Překlad programu

• Překlad probíhá příkazem: gcc main.c -o main
• V grafických prostředích kliknutím na příšlušné tlačítko (Build, Compile, případně Run, Debug).

Syntaxe

V programovacích jazých je syntaxe soubor pravidel, která udávají jakým způsobem psát program v daném jazyce.

Úvod

    // Rozlišuje velikost písmen (case-sensitive):
    number != Number != NUMBER
    
    // Většinou ignoruje bílé znaky (odřádkování, tabulátor, mezera):
    a=b+c je stejné jako a = b       +c
    
    “Ahoj svete!” != “Ahoj      svete!”
    
    int number; != intnumber;

Program pro nás bude posloupnost příkazů a každý příkaz bude ukončený středníkem (;)

Příklady

    int number = 47;
    int circuit = 2 * PI * r;
    printf("Ahoj svete!\n");
    printf("obvod=%i\n", circuit);

Proměnné

• Pomocí proměnné si “pojmenujeme” hodnotu.
• Musíme definovat jakého typu proměnná je:

  
      type variable_name = value;
      type second_variable;
  
  

• Název se může skládat z písmen (a-zA-Z), číslic (0-9) a podtržítka (_). Měl by začínat písmenem. Příklady:

    int height = 180;
    double circuit = 6.283;
    float tan2PI;
    int a, b = 10, c;

• Používejte smysluplné názvy proměnných! Váš kód bude srozumitelnější jak pro Vás tak pro ostatní.

Základní datové typy

Jak již bylo zmíněno u proměnných je nutné uvést datový typ. Můžeme chtít pracovat s celými čísly, desetinými a nebo se znaky a je nutné překladači "řící" jakou hodnotou budou prováděny operace. Níže je tabulka yákladních datových typů:

Kvantifikátory long a short

Pokud nám z jistých důvodů nevyhovuje rozsah daného datového typu , tak máme kvantifikátory long a short které upravují velikosti datových typů následovně

Kvantifikátory signed a unsigned

Na celočíselné typy (int, char) lze aplikovat kvalifikátory signed (umožňuje uložit záporné číslo) a unsigned (pouye kladná čísla s 0).

Logické hodnoty

• Logické hodnoty “pravda” a “nepravda” reprezentujeme čísly:
• nula = nepravda
• nenulové číslo = pravda

Výstup na obrazovku

K výpisu na obrazovku používáme funkci printf.

    printf(format_string, value1, value2, …);

    int a = 10, b = 27;
    printf("Velikost typu int je %i", sizeof(int)); // Velikost typu int je 4
    printf("Soucet 15 + 10 je %i", 15 + 10); // Soucet 15 + 10 je 25
    printf("Soucet a + b: %i", a + b); // Soucet a + b: 37
    printf("Soucet: %i, soucin: %i, rozdil: %i", a + b, a * b, a - b);
    printf("Dek: %d, okt: %o, hexa: %x", b, b, b); // Dek: 27, okt: 33, hexa: 1b

Znaky

• K uložení jednoho znaku používáme datový typ char.
• Znak je interně reprezentován číslem.
• Podle ASCII tabulky se zjistí jaký znak se má vytisknout.

    char letter_a = 'a';
    printf("znak: %c, cislo: %i\n", letter_a, letter_a); // znak: a, cislo: 97
    char secret_letter = 98;
    printf("znak: %c, cislo: %i\n", secret_letter, secret_letter); // znak: b, cislo: 98f

Vstup z klávesnice

Pro načítání hodnot z klávesnice používáme funkci scanf.

    scanf(format_string, &variable1, &variable2, …);

    int number, hex_number, number1, number2, day, month, year;
    scanf("%i", &number);
    scanf("%x", &hex_number);
    scanf("%d %d", &number1, &number2);
    scanf("%d.%d.%d", &day, &month, &year);

Základní možnosti řídíího řetezce pro printf a scanf

• %c – výpis nebo načtení znaku.
• %d nebo %i – celé číslo desítkově znaménkově.
• %u – celé číslo desítkově neznaménkově.
• %o – celé číslo osmičkově.
• %x nebo %X – celé číslo šestnáctkově (malá/velká písmena).
• %f – desetinné číslo.
• %e nebo %E – desetinné číslo semilogaritmicky.
• %s – textový řetězec.
• %.3f – vypíše desetinné číslo s přesností na tři des. čísla.

Aritmetické operace

V jazyce C máme k dispozici několik základních aritmetických operací:

Typy vs aritmetické operace

    int int_number = 11;
    double double_number = 2.5;

    int int_result = int_number / double_number;

    double double_result = int_number / double_number;
    
    // Jake hodnoty budou obsahovat proměnné int_result a double_result

• Typ výsledku aritmetického operátoru je většinou určen typem jeho argumentů s nejvyšší prioritou.
• Typy s plovoucí řádovou čárkou mají vyšší prioritu než celočíselné.
• V rámci jedné skupiny typů mají větší typy vyšší prioritu.
• U operátoru přiřazení je výsledný typ roven typu proměnné do které hodnotu přiřazujeme.
• Pokud chceme změnit datový typ například z desetinného čísla na celé, tak k tomu použijeme přetypování

    double double_number = 2.1655;
    
    // Zde ale ztratíme část informace v 
    // podobě hodnot za desetinnou čárkou
    int number = (int) double_number; // Obsahuje hodnotu 2

Úkoly

Ve všech programech je potřeba dodržovat konvence které jsou dostupné zde.

Příklad výstupu:

    Hodnota promenne cislo je: 3
    Hodnota promenne des_cislo je: 3.45
    Hodnota promenne muj_znak je: +
    Hodnota promenne male_cislo je: 1.2e-10

Příklad výstupu:

    Zadejte cislo: 12
    Cislo 12 odpovida cislu 14 v osmickove soustave a cislu C v sestnactkove soustave.