Си: main() и арифметика; цикл «редактирование-компиляция-запуск»

Пример программы на языке Си. Основные типы данных. Функция main, вывод целых и вещественных чисел. Арифметические и логические операции, присваивание. Оператор-выражение.

Как получить компилятор Си:

• Скачать образ загрузочного диска с актуальным практикумом

  • Установить VirtualBox и загрузиться с этого диска (подключить его как CD-ROM)

  • Установить VirtualBox и установить систему с этого диска (можно настроить под себя)

  • Записать этот образ на флешку и загрузиться с этой флешки (установленная ОС не модифицируется)

  • Записать этот образ на флешку и установиться с этой флешки (возможно установить параллельно с другой ОС, но требуется

• Скачать любой десктопный дистрибутив Альт и проделать с ним что-нибудь из вышеописанного

  • Дополнительно потребуется поставить компилятор Си (пакет gcc) и, возможно, что-то ещё

• Воспользоваться любым доступным вам дистрибутивом Linux (включая те, что предоставляет WSL2 — версия Linux, запускаемая в виртуальной машине под Windows)

  • Дополнительно потребуется поставить компилятор Си (обязательно именно GCC) и, возможно, что-то ещё
• (только на самый крайний случай!) Найти какой-нибудь онлайн-компилятор (погуглить GCC online)

Командная строка

Основной принцип: текстовый диалог

• Человек вводит текстовую команду

• Компьютер её интерпретирует, выводит текстовую диагностику и/или результат

• Человек интерпретирует результат, вводит следующую команду…

Эмулятор терминала и шелл

Форма для сдачи

Эмулятор терминала (для краткости — терминал) — приложение, которое организует ввод и вывод текста. Кстати! В логотипе нашей группы Кен и Деннис сидят за аппаратным терминалом!

Шелл (командная оболочка) — программа, реализующая интерфейс командной строки для управления системой.

• Командная строка
  • Командная строка ::= команда { параметр }
  • параметр ::= строка | ключ
  • ключ ::= -буква | --слово
• Клавиша Enter (aka «Ввод», ака «конец строки»)

• Команды

     1 echo qq
  

  • Если кому интересно, отчего буквы цветные. При копировании текста цвет не сохраняется.

  • Скопипастить (вместе со строкой подсказкой) ввод и вывод команд

    date
    date -R
    date -d @0
    date -d @987987987

    • что это за 987987987?

• запуск произвольной программы (например, geany), создание файла и ls

• История в шелле
  • Клавиши «↑» и «↓»
  • Клавиши «←» и «→» (нет необходимости подгонять к концу строки для ввода)
  • Для продвинутых — Ctrl+R

Редактирование-компиляция-запуск

• Программа (исходный текст) — это просто текстовый файл
• Программа (запускаемая) — это либо исполняемый файл (ака «бинарник», «экзешник» вот это всё), либо текстовый сценарий для какого-то другого исполняемого файла

  • исполнитель сценариев называется интерпретатором — например, Python, но и шелл тоже так может

• Си — компилируемый язык, так что запускаемая программа на Си — «бинарник»

  • ⇒ Требуется компилятор

• Компиляция ::= Трансляция Компоновка
  • Трансляция ::= перевод текста программы в машинные коды
  • Компоновка ::= дополнение машинных кодов программы другими машинными кодами (исполняющей системой, компонентами библиотек и т. п.)

Цикл:

1. Редактируем исходный текст; обновляем файл
2. Компилируем, если были ошибки компиляции — п. 1
3. Запускаем, если были ошибки выполнения или алгоритма — п. 1

Упражнение:

• Редактирование, компиляция и запуск программы:

     1 #include <stdio.h>
     2 
     3 int main(void) {
     4         int i=42;
     5         printf("i=%d\n", i);
     6         return 0;
     7 }
  

  1. geany prog.c

  2. gcc prog.c

  3. ./a.out

Полезные ключи gcc

• -o программа (чтобы программа называлась программа, а не a.out

• -Wall — для вывода предупреждений

  • -Wextra — больше предупреждений богу предупреждений!

• -ansi — для соответствия стандарту C90 (как в лекциях)

• Настройка кнопки «собрать» в Geany
• Программа со сложным форматным выводом, втч для значений выражений:

     1 #include <stdio.h>
     2 
     3 int main(void) {
     4         int i=21, j=4;
     5         printf("i=%d, j=%d, i·j=%d, i÷j=%d\n", i, j, i*j, i/j);
     6         printf("half i=%lf, 101%% i=%lf\n", i/2., 1.01 * i);
     7         return 0;
     8 }
  

• Программа «среднее арифметическое трёх чисел»

Библиотеки

Функций очень много, все одновременно не нужны. Лежат в отдельных файлах:

• Описания этих функций (т. н. заголовочные файлы aka .-h-файлы aka «хедеры»)

• Машинный код этих функций ((т. н. библиотеки)

⇒

• Директива #include вставляет в текст программы содержимое файла (обычно это хедер, но можно и не).

• Ключ компилятора (actually, компоновщика) -lИМЯ_БИБЛИОТЕКИ подключает к программе машинный код из библиотеки и с именем libИМЯ_БИБЛИОТЕКИ

Например:

•    1 #include <stdio.h>
     2 #include <math.h>
     3 
     4 int main(void) {
     5         float f = 100500;
     6         printf("%f\n", sqrt(f));
     7         return 0;
     8 }
  

• gcc prog.c -lm -o prog2

• Площадь треугольника по формуле Герона

Логические операции

TODO (можем не успеть, но это не логические операторы, это просто && || !)

Д/З

• Написать и отладить программу prog.c, которая вычисляет объем шара с радиусом, заданным переменной r. Значение pi считать равным 3.14. Вывод программы должен иметь вид "r=значение volume=значение" и заканчиваться переводом строки.

• Положить в форму текстовую копипасту выполнения следующих команд в командной строке Linux:

cat prog.c
cc prog.c -o prog -lm
./prog
…ввод
gcc -v