Programowanie i algorytmy

Struktura programu w C++

powrót

Ogólna struktura programu w C++ (generowana automatycznie przy tworzeniu projektu przez kompilator Dev-C++) składa się z kilku części, które zostaną opisane poniżej:

 

część 1
#include <cstdlib>
#include <iostream>
część 2
using namespace std;
część 3
int main(int argc, char *argv[])
część 4
{
/* instrukcje funkcji main */
return 0;
}
 

 

Część I - trochę o bibliotekach

 

Ta część programu opisuje biblioteki jakie mają być dołączone do programu. Biblioteki to pliki, których zawartość jest dołączana do programu za pomocą dyrektywy preprocesora#include. Biblioteka to plik o nazwie podanej w nawiasie "< nazwa biblioteki >", który posiada między innymi definicje przydatnych funkcji.

Użycie funkcji pierwiastkującej zdefiniowanej w  bibliotece cmath
#include <cstdlib>
#include <iostream>
//dodanie biblioteki cmath, w której znajduje się 
//definicja funkcji pierwiastkującej sqrt
#include <cmath>
 
using namespace std;
 
int main()
{
 
//użycie funkcji sqrt wyznaczającej 
//pierwiastek z liczby 2 
cout<<sqrt(2)<<endl;
 
system("pause");  
 
return 0;
}
 

 

Np. biblioteka cstdlib zawiera funkcje ogólne takie jak konwersje, alokacja pamięci czy funkcje matematyczne. Biblioteka iostream (input/output stream) jest standardową biblioteką wejścia/wyjścia w C++. Jeśli chcemy coś wyświetlać na ekranie (za pomocą obiektu cout i przeciążonego operatora "<<"), lub pobierać dane z klawiatury (za pomocą obiektu cin i przeciążonego operatora ">>") musimy ją dodać do nagłówka programu.

 

Wcześniejsze wersje bibliotek miały rozszerzenie "*.h". Język C++ odchodzi od takiego nazewnictwa, gdyż pliki z tym rozszerzeniem były początkowo wykorzystywane w języku C (oczywiście C++ może nadal korzystać z tych bibliotek) i dla rozdzielenia bibliotek kojarzących się z danym językiem, C++ przyjął nazwy bez rozszerzenia. Niektóre biblioteki zostały przekształcone z C na C++, i w takich przypadkach pozbyto się rozszerzenia, ale dodano literkę "c" na początku takiego pliku np.:

 

stara nazwa pliku nowa nazwa pliku

math.h

stdlib.h

...

cmath

cstdlib

...

Część II - przestrzenie nazw

Dyrektywę using namespace musimy użyć w przypadku, gdy zamiast pliku iostream.h, będziemy używać iostream, w celu udostępnienia definicji zawartej w tym pliku. Generalnie chodzi o to, żeby nie pisać za każdym razem wywołanie obiektu cout czy cin z przedrostkiem std::. Np.:

#include<iostream> 
#include<cstdlib>
 
int main()
{
 
//bez użycia dyrektywy using namespace std musimy 
//do każdej definicji z biblioteki 
//iostream dodać przedrostek std::
 
std::cout<<"Ala ma kota"<<std::endl;
 
system("pause");
return 0;
}
 

 

Wyobraźmy sobie, że mamy dwa pakiety, w których zdefiniowana jest funkcja o nazwie wspaniala(). Pierwszy pakiet jest od producenta JANEK, a drugi od MARCIN. Jeśli chcemy używać funkcji wspaniala() od MARCIN, bo uważamy, że jest lepsza, udostępniamy definicję przestrzeni nazw MARCIN:

using namespace MARCIN;

i nie musimy za każdym wywołaniem funkcji wspaniala(), pisać MARCIN::wspaniala().

Wiąże się to także z uproszczeniem uaktualnienia starszych wersji programu, dodając tylko odpowiednią dyrektywę bez konieczności dopisywania do każdego elementu przedrostka.

Część III - funkcja main

Funkcja main() jest charakterystyczną funkcją w C++, która musi występować w każdym konsolowym programie. Wszystko co zaczyna się dziać w danej aplikacji, jest określana w ciele właśnie tej funkcji. Oczywiście wszystkie inne funkcje mogą być wywoływane z wnętrza tej funkcji.

 

Funkcja main() ma kilka postaci:

 

  • int main() lub int main(void) - postacie równoważne, oznaczające, że w ciele funkcji pojawia się informacja zwrotna (return 0 lub return EXIT_SUCCESS), która zwraca do systemu operacyjnego informacje o zakończeniu działania danej aplikacji
  • void main() - nie posiada informacji zwrotnej o zakończeniu działania programu, niezalecane, a w niektórych systemach niedopuszczalne
  • main() - to samo co int main()
  • int main(int argc, char *argv[]) - funkcja z argumentami opisana poniżej.

 

Podczas uruchomienia programu za pomocą konsoli (w Windowsie: cmd.exe), oprócz podania nazwy programu, który chcemy uruchomić, możemy przekazać wstępne dane (parametry programu). Argument int argc, mówi ile tych danych jest, natomiast char *argv[] przechowuje te dane. Prześledźmy przykład programu program.exe, który wyświetli argumenty danego programu:

program.cpp
#include <cstdlib>
#include <iostream>
 
using namespace std;
 
int main(int argc, char *argv[])
{
 
for(int i=1;i<argc;i++)
  cout<<i<<" argument to "<<argv[i]<<endl;
 
system("pause");
 
return 0;
}
 

 

Przykładowe wywołanie programu program.exe i wynik działania:

wywołanie funkcji main z argumentami

 

Wywołana została aplikacja z argumentami: arg1, arg2, x oraz 8991. Zauważmy, że argumenty oddzielamy spacją.

Jeśli program wywołujemy bez dodatkowych parametrów, listę argumentów funkcji main() można pominąć.

Część IV - życie programu

W tej części programu zaczyna się życie naszej aplikacji. Wszystko to co tu napiszemy, będzie rzutowało na sposób zachowania się naszego programu. Oprócz słowa kluczowego return, które zostało wyjaśnione w części III, domyślnie dopisana zostaje przez Dev-C++instrukcja system("pause"). Powoduje ona zatrzymanie się programu w tym miejscu i wyświetlenie komunikatu: "Aby kontynuować, naciśnij dowolny klawisz . . .".

 

Zauważmy, że blok funkcji main(), zaczynamy nawiasem "{" i kończymy nawiasem "}".