Что такое язык c. Типизированный язык программирования

Изучение основ и тонкостей языка программирования C++. Учебник с практическими заданиями и тестами. Хотите научиться программировать? Тогда Вы по адресу - здесь бесплатное обучение программированию. Неважно, имеете ли Вы опыт или нет, эти уроки по программированию помогут Вам начать создавать, компилировать и отлаживать программы на языке C++ в разных средах разработки: Visual Studio, Code::Blocks, Xcode или Eclipse.

Множество примеров и подробных разъяснений. Отлично подойдут как для новичков (чайников), так и для более продвинутых. Объясняется всё с нуля и до самых деталей. Эти уроки (200+) дадут Вам хорошую базу/фундамент в понимании программирования не только на С++, но и в других языках программирования. И это абсолютно бесплатно!

Также рассматривается пошаговое создание игры на С++, графическая библиотека SFML и больше 50 задания для проверки своих навыков и знаний в C++. Дополнительным бонусом является .

За репост +20 к карме и моя благодарность!

Глава №0. Введение. Начало работы

Глава №1. Основы C++

Глава №2. Переменные и основные типы данных в C++

Глава №3. Операторы в C++

Глава №4. Область видимости и другие типы переменных в C++

Глава №5. Порядок выполнения кода в программе. Циклы, ветвления в C++

C++ (читается си-плюс-плюс) - компилируемый, статически типизированный язык программирования общего назначения, на котором можно создавать программы любого уровня сложности.
Более 20 лет этот язык находится в тройке самых популярных и востребованных языков программирования. (В этом можно убедиться, посетив сайт TIOBE).
Язык возник в начале 1980-х годов, когда сотрудник фирмы Bell Labs Бьёрн Страуструп придумал ряд усовершенствований к языку C под собственные нужды.

Bjarne Stroustrup – создатель языка C++

Страуструп решил дополнить язык C возможностями, имеющимися в языке Симула . Язык C, будучи базовым языком системы UNIX, на которой работали компьютеры Bell, является быстрым, многофункциональным и переносимым. Страуструп добавил к нему возможность работы с классами и объектами. В результате практические задачи моделирования оказались доступными для решения как с точки зрения времени разработки (благодаря использованию Симула-подобных классов), так и с точки зрения времени вычислений (благодаря быстродействию C).
Вот как об этом говорит сам разработчик языка:



В 1998 году был опубликован первый стандарт языка, известный как C++98, разработанный комитетом по стандартизации. C++ продолжает развиваться, чтобы отвечать современным требованиям. Одна из групп, разрабатывающих язык C++ и направляющих комитету по стандартизации C++ предложения по его улучшению - это Boost , которая занимается, в том числе, совершенствованием возможностей языка путём добавления в него особенностей метапрограммирования. Последний стандарт вышел в 2017 году и носит наименование С++17 . Следующий стандарт не заставит себя долго ждать и появится, как ожидают, в 2020 году.
Никто не обладает правами на язык C++, он является свободным. В марте 2016 года в России была создана рабочая группа РГ21 С++. Группа была организована для сбора предложений к стандарту C++, отправки их в комитет и защиты на общих собраниях Международной организации по стандартизации.
С++ – это мультипарадигмальный язык (от слова парадигма – стиль написания компьютерных программ), включающий широкий спектр различных стилей и технологий программирования. Часто его причисляют к объектно-ориентированным языкам, но, строго говоря, это не так. В процессе работы разработчик получает абсолютную свободу в выборе инструментов для того, чтобы задача, решаемая с помощью того или иного подхода, была решена максимально эффективно. Иными словами, С++ не понуждает программиста придерживаться только одного стиля разработки программы (например, объектно-ориентированного).
C++ имеет богатую стандартную библиотеку, которая включает в себя распространённые контейнеры и алгоритмы, ввод-вывод, регулярные выражения, поддержку многопоточности и другие возможности. C++ повлиял на многие языки программирования, в их числе: Java, C#, D. Посукольку C++ принадлежит семейству языков основанных на синтаксисе языка Си, то можно легко освоить и другие языки программирования этого семейства: JavaScript, PHP, Perl, Objective-C и мн. др., в том числе, и сам родительский язык – Си. ()
За время своего существования за языком С++ закрепились устойчивые мифы, которые легко опровергаются (см. здесь: Часть1 и Часть2)

История языка и выхода стандартов

1983

Создатель языка – Бьёрн Страуструп , сотрудник Bell Labs, представил раннюю версию языка C++ (“Си с классами”)

1985

Первый коммерческий выпуск C++, язык приобретает современное название

1986

Выпуск первого издания The C++ Programming Language - книги, посвящённой C++, которую написал Бьёрн Страуструп

1998

Ратифицирован международный стандарт языка C++: ISO/IEC 14882:1998 «Standard for the C++ Programming Language»

2003

2005

Выпущен отчёт Library Technical Report 1 (TR1). Не являясь официально частью стандарта, отчёт описывал расширения стандартной библиотеки, которые должны быть включены в следующую версию языка C++

2011

Выход нового стандарта – C++11 или ISO/IEC 14882:2011; новый стандарт включил дополнения в ядре языка и расширение стандартной библиотеки, в том числе большую часть TR1

2014

Выход стандарта C++14 («International Standard ISO/IEC 14882:2014(E) Programming Language C++»); C++14 можно рассматривать как небольшое расширение над C++11, содержащее в основном исправления ошибок и небольшие улучшения

2017

Выход нового стандарта – C++1z (C++17). Этот стандарт внес много изменений и дополнений. Например, в состав STD вошли библиотеки стандарта C11, файловой системы, основанная на boost::filesystem, большая часть экспериментальной библиотеки TS I.

2020

C++20 - неофициальное название стандарта ISO/IEC языка программирования C++, который ожидается после после C++17. Черновик стандарта N4800 .

Философия С++

В книге «Дизайн и эволюция C++» (2007) Бьёрн Страуструп описывает принципы, которых он придерживался при проектировании C++ (приводятся в сокращении):

• Получить универсальный язык со статическими типами данных, эффективностью и переносимостью языка C.
• Непосредственно и всесторонне поддерживать множество стилей программирования.
• Дать программисту свободу выбора, даже если это даст ему возможность выбирать неправильно.
• Максимально сохранить совместимость с C, тем самым делая возможным лёгкий переход от программирования на C.
• Избежать разночтений между C и C++: любая конструкция, допустимая в обоих языках, должна в каждом из них обозначать одно и то же и приводить к одному и тому же поведению программы.
• Избегать особенностей, которые зависят от платформы или не являются универсальными.
• «Не платить за то, что не используется» - никакое языковое средство не должно приводить к снижению производительности программ, не использующих его.
• Не требовать слишком усложнённой среды программирования.

C и C++

Синтаксис C++ унаследован от языка C. Хотя, формально, одним из принципов C++ остаётся сохранение совместимости с языком C, фактически группы по стандартизации этих языков не взаимодействуют, а вносимые ими изменения не только не коррелируют, но и нередко принципиально противоречат друг другу идеологически. Так, элементы, которые новые стандарты C добавляют в ядро, в стандарте C++ являются элементами стандартной библиотеки и в ядре вообще отсутствуют, например, динамические массивы, массивы с фиксированными границами, средства параллельной обработки. Как считает Страуструп, объединение разработки этих двух языков принесло бы большую пользу, но оно вряд ли возможно по политическим соображениям. Так что практическая совместимость между C и C++ постепенно будет утрачиваться.
В данном примере, в зависимости от используемого компилятора, будет выведено либо “C++”, либо “C”:

Программа 9.1

#include int main() { printf("%s\n", (sizeof("a") == sizeof(char)) ? "C++" : "C"); return 0; }

Связано это с тем, что символьные константы в C имеют тип int , а в C++ - тип char , но размеры этих типов различаются.

Модели жизненного цикла приложения

Жизненный цикл программного обеспечения - это период времени, который начинается с момента принятия решения о необходимости создания программного продукта и заканчивается в момент его полного изъятия из эксплуатации. Этот цикл - процесс построения и развития программного обеспечения (ПО). Существует несколько моделей жизненного цикла.
Каскадная модель жизненного цикла (англ. waterfall model) была предложена в 1970 г. Уинстоном Ройсом. Она предусматривает последовательное выполнение всех этапов проекта в строго фиксированном порядке. Переход на следующий этап означает полное завершение работ на предыдущем этапе. Требования, определенные на стадии формирования требований, строго документируются в виде технического задания и фиксируются на все время разработки проекта. Каждая стадия завершается выпуском полного комплекта документации, достаточной для того, чтобы разработка могла быть продолжена другой командой разработчиков.
Этапы проекта в соответствии с каскадной моделью:

1. Формирование требований;
2. Проектирование;
3. Реализация;
4. Тестирование;
5. Внедрение;
6. Эксплуатация и сопровождение.

В каскадной модели переход от одной фазы проекта к другой предполагает полную корректность результата предыдущей фазы. В больших проектах этого добиться практически невозможно. Поэтому такая модель пригодна только для разработки небольшого проекта. (Сам У. Ройс не придерживался данной модели и использовал модель итерационную).
Итерационная модель
Альтернативой каскадной модели является модель итеративной и инкрементальной разработки (англ. iterative and incremental development, IID), получившей от Т. Гилба в 70-е гг. название эволюционной модели. Модель IID предполагает разбиение жизненного цикла проекта на последовательность итераций, каждая из которых напоминает «мини-проект», включая все процессы разработки в применении к созданию меньших фрагментов функциональности, по сравнению с проектом в целом. Цель каждой итерации - получение работающей версии программной системы, включающей функциональность, определённую интегрированным содержанием всех предыдущих и текущей итерации. Результат финальной итерации содержит всю требуемую функциональность продукта. Таким образом, с завершением каждой итерации продукт получает приращение - инкремент - к его возможностям, которые, следовательно, развиваются эволюционно.


Различные варианты итерационного подхода реализованы в большинстве современных методологий разработки:

Процесс разработки - Rational Unified Process (RUP)

Rational Unified Process (RUP) (рациональный унифицированный процесс) - методология разработки программного обеспечения, которая поддерживается компанией Rational Software (IBM). В методологии даются рекомендации по всем этапам разработки: от моделирования бизнеса до тестирования и сдачи в эксплуатацию готовой программы. В качестве языка моделирования используется язык Unified Modelling Language (UML).
Полный жизненный цикл разработки продукта состоит из четырех фаз, каждая из которых включает в себя одну или несколько итераций.

• Начальная стадия (Inception)

Определение масштабов проекта и объема необходимых ресурсов. Определяются основные требования, ограничения и ключевая функциональность продукта. Оцениваются риски. Планирование действий. При завершении начальной фазы оценивается достижение этапа жизненного цикла цели (англ. Lifecycle Objective Milestone), которое предполагает соглашение заинтересованных сторон о продолжении проекта.

• Уточнение (Elaboration)

Документирование требований. Проектирование, реализация и тестирование исполняемой архитектуры. Уточнение сроков и стоимости. Снижение основных рисков. Успешное выполнение фазы разработки означает достижение этапа жизненного цикла архитектуры (англ. Lifecycle Architecture Milestone).

• Построение (Construction)

В фазе «Построение» происходит реализация большей части функциональности продукта: дизайн приложения завершен, исходный код написан. Фаза Построение завершается первым внешним релизом системы и вехой начальной функциональной готовности (Initial Operational Capability).

• Внедрение (Transition)

В фазе «Внедрение» создается финальная версия продукта и передается от разработчика к заказчику. Это включает в себя программу бета-тестирования, обучение пользователей, а также определение качества продукта. В случае, если качество не соответствует ожиданиям пользователей или критериям, установленным в фазе Начало, фаза Внедрение повторяется снова. Выполнение всех целей означает достижение вехи готового продукта (Product Release) и завершение полного цикла разработки.

«Информационная технология. Системная и программная инженерия. Процессы жизненного цикла программных средств» . Этот стандарт принят Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии РФ и аналогичен международному стандарту ISO/IEC 12207:2008. Данный стандарт, устанавливает общую структуру процессов жизненного цикла программных средств, на которую можно ориентироваться в программной индустрии. Стандарт не предлагает конкретную модель жизненного цикла. Его положения являются общими для любых моделей жизненного цикла, методов и технологий создания ПО. Он описывает структуру процессов жизненного цикла, не конкретизируя, как реализовать или выполнить действия и задачи, включенные в эти процессы.

Презентация к уроку

Темы сообщений

• Фонд свободного программного обеспечения (FSF)
• Свободные лицензии ПО
• FreeSoftware и Open Source
• История развития языков программирования
• История возникновения языка C. C и C++
• История
• Критика C++
• История UNIX
• Спиральная модель жизненного цикла ПО
• UML (англ. Unified Modeling Language - унифицированный язык моделирования)
• Microsoft Solutions Framework
• IDE для программирования на C/C++ в Windows
• Компиляторы С/C++
• Создание консольного приложения в Windows

Вопросы

1. Почему каскадная модель разработки ПО не применяется в больших проектах?
2. В чем заключается различие между каскадной и итерационной моделями разработки?
3. Перечислите стадии разработки ПО в методологии Rational Unified Process (RUP)

Стандартная библиотека C/C++ включает ряд функций для чтения и записи на консоли (клавиатура и монитор). Эти функции читают и пишут данные как простой поток символов.

Понятие потока (stream), использованное в программировании, тесно связано с обычным, бытовым пониманием этого слова. Поток ввода можно сравнить с трубой, по которой вода (информация) поступает в бассейн (память компьютера), поток вывода - с трубой, по которой вода выходит из бассейна. Важной особенностью этой трубы является то, что в каждый момент времени данные могут двигаться только в одном направлении. Даже если одна и та же труба используется для ввода и вывода, это не может происходить одновременно: для переключения направления потока его нужно остановить, выполнить некие действия и лишь затем направить поток в обратном направлении. Другой особенностью потока является то, что он почти никогда не иссякает. Иногда он высыхает, но этот период не может быть долгим, если система функционирует нормально.

Функция стандартного вывода printf()

Функция printf() является функцией стандартного вывода. С помощью этой функции можно вывести на экран монитора строку символов, число, значение переменной...

Функция printf() имеет прототип в файле stdio.h
int printf(char *управляющая строка, ...);

В случае успеха функция printf() возвращает число выведенных символов.

Управляющая строка содержит два типа информации: символы, которые непосредственно выводятся на экран, и спецификаторы формата, определяющие, как выводить аргументы.

Функция printf() это функция форматированного вывода. Это означает, что в параметрах функции необходимо указать формат данных, которые будут выводиться. Формат данных указывается спецификаторами формата. Спецификатор формата начинается с символа % за которым следует код формата.

Спецификаторы формата:

%с	символ
%d	целое десятичное число
%i	целое десятичное число
%e	десятичное число в виде x.xx e+xx
%E	десятичное число в виде x.xx E+xx
%f
%F	десятичное число с плавающей запятой xx.xxxx
%g	%f или %e, что короче
%G	%F или %E, что короче
%o	восьмеричное число
%s	строка символов
%u	беззнаковое десятичное число
%x	шестнадцатеричное число
%X	шестнадцатеричное число
%%	символ %
%p	указатель
%n	указатель

Кроме того, к командам формата могут быть применены модификаторы l и h.

%ld	печать long int
%hu	печать short unsigned
%Lf	печать long double

В спецификаторе формата, после символа % может быть указана точность (число цифр после запятой). Точность задаётся следующим образом: %.n<код формата>. Где n - число цифр после запятой, а <код формата> - один из кодов приведённых выше.

Например, если у нас есть переменная x=10.3563 типа float и мы хотим вывести её значение с точностью до 3-х цифр после запятой, то мы должны написать:

printf("Переменная x = %.3f",x);

Результат:
Переменная x = 10.356

Вы также можете указать минимальную ширину поля отводимого для печати. Если строка или число больше указанной ширины поля, то строка или число печатается полностью.

Например, если вы напишите:

printf("%5d",20);

то результат будет следующим:
20

Обратите внимание на то, что число 20 напечаталось не с самого начала строки. Если вы хотите чтобы неиспользованные места поля заполнялись нулями, то нужно поставить перед шириной поля символ 0.

Например:

printf("%05d",20);

Результат:
00020

Кроме спецификаторов формата данных в управляющей строке могут находиться управляющие символы:

\b	BS, забой
\f	Новая страница, перевод страницы
\n	Новая строка, перевод строки
\r	Возврат каретки
\t	Горизонтальная табуляция
\v	Вертикальная табуляция
\"	Двойная кавычка
\"	Апостроф
\\	Обратная косая черта
\0	Нулевой символ, нулевой байт
\a	Сигнал
\N	Восьмеричная константа
\xN	Шестнадцатеричная константа
\?	Знак вопроса

Чаще всего вы будете использовать символ \n. С помощью этого управляющего символа вы сможете переходить на новую строку. Посмотрите примеры программ и вы всё поймёте.

Примеры программ.

/* Пример 1 */
#include

void main(void)
{
int a,b,c; // Объявление переменных a,b,c
a=5;
b=6;
c=9;
printf("a=%d, b=%d, c=%d",a,b,c);
}

Результат работы программы:
a=5, b=6, c=9

/* Пример 2 */
#include

void main(void)
{
float x,y,z;

X=10.5;
y=130.67;
z=54;

Printf("Координаты объекта: x:%.2f, y:%.2f, z:%.2f", x, y, z);
}

Результат работы программы:
Координаты объекта: x:10.50, y:130.67, z:54.00

/* Пример 3 */
#include

void main()
{
int x;

X=5;
printf("x=%d", x*2);
}

Результат работы программы:
x=10

/* Пример 4 */
#include

void main(void)
{
printf("\"Текст в кавычках\"");
printf("\nСодержание кислорода: 100%%");
}

Результат работы программы:
"Текст в кавычках"
Содержание кислорода: 100%

/* Пример 5 */
#include

void main(void)
{
int a;

A=11; // 11 в десятичной равно b в шестнадцатеричной
printf("a-dec=%d, a-hex=%X",a,a);
}

Результат работы программы:
a-dec=11, a-hex=b

/* Пример 6 */
#include

void main(void)
{
char ch1,ch2,ch3;

Ch1="A";
ch2="B";
ch3="C";

Printf("%c%c%c",ch1,ch2,ch3);
}

Результат работы программы:
ABC

/* Пример 7 */
#include

void main(void)
{
char *str="Моя строка.";

Printf("Это %s",str);
}

Результат работы программы:
Это Моя строка.

/* Пример 8 */
#include

void main(void)
{
printf("Здравствуйте!\n"); // После печати будет переход на новую строку - \n
printf("Меня зовут Павел."); // Это будет напечатано на новой строке
}

Результат работы программы:
Здравствуйте!
Меня зовут Павел.

Функция стандартного ввода scanf()

Функция scanf() - функция форматированного ввода. С её помощью вы можете вводить данные со стандартного устройства ввода (клавиатуры). Вводимыми данными могут быть целые числа, числа с плавающей запятой, символы, строки и указатели.

Функция scanf() имеет следующий прототип в файле stdio.h:
int scanf(char *управляющая строка);

Функция возвращает число переменных которым было присвоено значение.

Управляющая строка содержит три вида символов: спецификаторы формата, пробелы и другие символы. Спецификаторы формата начинаются с символа %.

Спецификаторы формата:

При вводе строки с помощью функции scanf() (спецификатор формата %s), строка вводиться до первого пробела!! т.е. если вы вводите строку "Привет мир!" с использованием функции scanf()

scanf("%s",str);

то после ввода результирующая строка, которая будет храниться в массиве str будет состоять из одного слова "Привет". ФУНКЦИЯ ВВОДИТ СТРОКУ ДО ПЕРВОГО ПРОБЕЛА! Если вы хотите вводить строки с пробелами, то используйте функцию

char *gets(char *buf);

С помощью функции gets() вы сможете вводить полноценные строки. Функция gets() читает символы с клавиатуры до появления символа новой строки (\n). Сам символ новой строки появляется, когда вы нажимаете клавишу enter. Функция возвращает указатель на buf. buf - буфер (память) для вводимой строки.

Хотя gets() не входит в тему этой статьи, но всё же давайте напишем пример программы, которая позволяет ввести целую строку с клавиатуры и вывести её на экран.

#include

void main(void)
{
char buffer; // массив (буфер) для вводимой строки

Gets(buffer); // вводим строку и нажимаем enter
printf("%s",buffer); // вывод введённой строки на экран
}

Ещё одно важное замечание! Для ввода данных с помощью функции scanf(), ей в качестве параметров нужно передавать адреса переменных, а не сами переменные. Чтобы получить адрес переменной, нужно поставить перед именем переменной знак &(амперсанд). Знак & означает взятие адреса.

Что значит адрес? Попробую объяснить. В программе у нас есть переменная. Переменная хранит своё значение в памяти компьютера. Так вот адрес, который мы получаем с помощью & это адрес в памяти компьютера где храниться значение переменной.

Давайте рассмотрим пример программы, который показывает нам как использовать &

#include

void main(void)
{
int x;

Printf("Введите переменную x:");
scanf("%d",&x);
printf("Переменная x=%d",x);
}

Теперь давайте вернёмся к управляющей строке функции scanf(). Ещё раз:

int scanf(char *управляющая строка);

Символ пробела в управляющей строке дает команду пропустить один или более пробелов в потоке ввода. Кроме пробела может восприниматься символ табуляции или новой строки. Ненулевой символ указывает на чтение и отбрасывание этого символа.

Разделителями между двумя вводимыми числами являются символы пробела, табуляции или новой строки. Знак * после % и перед кодом формата (спецификатором формата) дает команду прочитать данные указанного типа, но не присваивать это значение.

Например:

scanf("%d%*c%d",&i,&j);

при вводе 50+20 присвоит переменной i значение 50, переменной j - значение 20, а символ + будет прочитан и проигнорирован.

В команде формата может быть указана наибольшая ширина поля, которая подлежит считыванию.

Например:

scanf("%5s",str);

указывает необходимость прочитать из потока ввода первые 5 символов. При вводе 1234567890ABC массив str будет содержать только 12345, остальные символы будут проигнорированы. Разделители: пробел, символ табуляции и символ новой строки - при вводе символа воспринимаются, как и все другие символы.

Если в управляющей строке встречаются какие-либо другие символы, то они предназначаются для того, чтобы определить и пропустить соответствующий символ. Поток символов 10plus20 оператором

scanf("%dplus%d",&x,&y);

присвоит переменной x значение 10, переменной y - значение 20, а символы plus пропустит, так как они встретились в управляющей строке.

Одной из мощных особенностей функции scanf() является возможность задания множества поиска (scanset). Множество поиска определяет набор символов, с которыми будут сравниваться читаемые функцией scanf() символы. Функция scanf() читает символы до тех пор, пока они встречаются в множестве поиска. Как только символ, который введен, не встретился в множестве поиска, функция scanf() переходит к следующему спецификатору формата. Множество поиска определяется списком символов, заключённых в квадратные скобки. Перед открывающей скобкой ставиться знак %. Давайте рассмотрим это на примере.

#include

void main(void)
{
char str1, str2;
scanf("%%s", str1, str2);
printf("\n%s\n%s",str1,str2);
}
Введём набор символов:
12345abcdefg456

На экране программа выдаст:
12345
abcdefg456

При задании множества поиска можно также использовать символ "дефис" для задания промежутков, а также максимальную ширину поля ввода.

scanf("%10", str1);

Можно также определить символы, которые не входят в множество поиска. Перед первым из этих символов ставиться знак ^. Множество символов различает строчные и прописные буквы.

Напомню, что при использовании функции scanf(), ей в качестве параметров нужно передавать адреса переменных. Выше был написан код:

char str; // массив на 80 символов
scanf("%s",str);

Обратите внимание на то, что перед str не стоит символ &. Это сделано потому, что str является массивом, а имя массива - str является указателем на первый элемент массива. Поэтому знак & не ставиться. Мы уже передаем функции scanf() адрес. Ну проще говоря str это адрес в памяти компьютера где будет храниться значение первого элемента массива.

Примеры программ.

Пример 1.
Эта программа выводит на экран запрос "Сколько вам лет?:" и ждёт ввода данных. Если, например, ввести число 20, то программа выведет строку "Вам 20 лет.". При вызове функции scanf(), перед переменной age мы поставили знак &, так как функции scanf() нужны адреса переменных. Функция scanf() запишет введённое значение по указанному адресу. В нашем случае введённое значение 20 будет записано по адресу переменной age.

/* Пример 1 */

#include

void main(void)
{
int age;

Printf("\nСколько вам лет?:");
scanf("%d",&age);
printf("Вам %d лет.", age);
}

Пример 2.
Программа калькулятор. Этот калькулятор может только складывать числа. При вводе 100+34 программа выдаст результат: 100+34=134.

/* Пример 2 */

#include

void main(void)
{
int x, y;

Printf("\nКалькулятор:");
scanf("%d+%d", &x, &y);
printf("\n%d+%d=%d", x, y, x+y);
}

Пример 3.
Этот пример показывает как установить ширину поля считывания. В нашем примере ширина поля равна пяти символам. Если вы введёте строку с большим количеством символов, то все символы после 5-го будут отброшены. Обратите внимание на вызов функции scanf(). Знак & не стоит перед именем массива name так как имя массива name является адресом первого элемента массива.

/* Пример 3 */

#include

void main(void)
{
char name;

Printf("\nВведите ваш логин (не более 5 символов):");
scanf("%5s", name);
printf("\nВы ввели %s", name);
}

Пример 4.
Последний пример в этой статье показывает как можно использовать множество поиска. После запуска программы введите число от 2 до 5.

/* Пример 4 */

#include

void main(void)
{
char bal;

Printf("Ваша оценка 2,3,4,5:");
scanf("%", &bal);
printf("\nОценка %c", bal);
}

В данной статье функция scanf() рассматривается в общем виде без привязки к конкретному стандарту, поэтому сюда включены данные из любых стандартов C99, C11, C++11, C++14. Возможно, в некоторых стандартах функция работает с отличиями от изложенного в статье материала.

Функция scanf C - описание

scanf() - это функция, расположенная в заголовочном файле stdio.h(C) и cstdio(C++), она также называется форматированным вводом данных в программу. scanf читает символы из стандартного потока ввода (stdin) и преобразует их в соответствии с форматом, после чего записывает в указанные переменные. Формат - означает, что данные при поступлении приводятся к определенному виду. Таким образом, функция scanf C описывается:

scanf("%формат", &переменная1[, &переменная2,[…]]),

где переменные передаются в виде адресов. Причина такого способа передачи переменных в функцию очевидна: в результате работы она возвращает значение, указывающее на наличие ошибок, поэтому единственным способом изменять значения переменных является передача по адресу. Также, благодаря такому способу, функция может обрабатывать данные любых типов.

Некоторые программисты из-за аналогии с другими языками называют функции, подобные scanf() или printf(), процедурами.

Scanf позволяет осуществлять ввод всех базовых типов языка: char, int, float, string и т.д. В случае с переменными типа string нет нужды указывать знак адреса - «&», так как переменная типа string является массивом, и имя ее является адресом первого элемента массива в памяти компьютера.

Формат ввода данных или управляющая строка

Начнем с рассмотрения примера использования функции scanf C из описания.

#include int main() { int x; while (scanf("%d", &x) == 1) printf("%d\n", x); return 0; //требование linux-систем }

Формат ввода состоит из следующих четырех параметров: %[*][ширина][модификаторы] тип. При этом знак «%» и тип являются обязательными параметрами. То есть, минимальный вид формата выглядит следующим образом: “%s”, “%d” и так далее.

В общем случае символы, составляющие строку формата, делятся на:

• спецификаторы формата - все, что начитается с символа %;
• разделительные или пробельные символы - ими считаются пробел, табуляция(\t), новая строка (\n);
• символы, отличающиеся от пробельных.

Функция может оказаться небезопасной.

Используйте вместо scanf() функцию scanf_s().

(сообщение от Visual Studio)

Тип, или спецификаторы формата, или литеры преобразования, или контролирующие символы

Описание scanf C обязано содержать, как минимум, спецификатор формата, который указывается в конце выражений, начинающихся со знака «%». Он сообщает программе тип данных, который следует ожидать при вводе, обычно с клавиатуры. Список всех спецификаторов формата в таблице ниже.

		Значение
		Программа ожидает ввод символа. Переменная для записи должна иметь символьный тип char.
		Программа ожидает ввод десятичного числа целого типа. Переменная должна иметь тип int.
		Программа ожидает ввод числа с плавающей точкой (запятой) в экспоненциальной форме. Переменная должна иметь тип float.
		Программа ожидает ввод числа с плавающей точкой (запятой). Переменная должна иметь тип float.
7		Программа ожидает ввод числа с плавающей точкой (запятой). Переменная должна иметь тип float.
		Программа ожидает ввод восьмеричного числа. Переменная должна иметь тип int.
		Программа ожидает ввод строки. Строкой считается набор любых символов до первого встреченного разделительного символа. Переменная должна иметь тип string.
		Программа ожидает ввод шестнадцатеричного числа. Переменная должна иметь тип int.
		Переменная ожидает ввод указателя. Переменная должна иметь тип указателя.
		Записывает в переменную целое значение, равное количеству считанных до текущего момента символов функцией scanf.
		Программа считывает беззнаковое целое число. Тип переменной должен быть unsigned integer.
		Программа ожидает ввод двоичного числа. Переменная должна иметь тип int.
		Набор сканируемых символов. Программа ожидает ввод символов, из ограниченного пула, указанного между scanf будет работать до тех пор, пока на потоке ввода находятся символы из указанного множества.

Символы в строке формата

Символ звездочка (*)

Звездочка (*) - это флаг, указывающий, что операцию присвоения надо подавить. Звездочка ставится сразу после знака «%». Например,

Scanf("%d%*c%d", &x, &y); //игнорировать символ между двумя целыми числами. scanf("%s%*d%s", str, str2); //игнорировать целое число, между двумя строками.

То есть, если ввести в консоли строку «45-20» программа сделает следующее:

1. Переменной «x» будет присвоено значение 45.
2. Переменной «y» будет присвоено значение 20.
3. А знак минус(тире) «-» будет проигнорирован благодаря «%*c».

Ширина (или ширина поля)

Это целое число между знаком «%» и спецификатором формата, которое определяет максимальное количество символов для считывания за текущую операцию чтения.

Следует иметь в виду несколько важных моментов:

1. scanf прекратит свою работу, если встретит разделительный символ, даже если не считал 20 символов.
2. Если на ввод подается больше 20 символов, в переменную str будут записаны только первые 20 из них.

Модификаторы типа (или точность)

Это специальные флаги, которые модифицируют тип данных, ожидаемых к вводу. Флаг указывается слева от спецификатора типа:

• L или l (маленькая L) При использовании «l» со спецификаторами d, i, o, u, x, флаг сообщает программе, что ожидается ввод данных типа long int. При использовании «l» со спецификатором e или f, флаг сообщает программе, что она должна ожидать ввод значения типа double. Использование «L» сообщает программе, что ожидается значение типа long double. Использование «l» со спецификаторами «c» и «s» сообщает программе, что ожидаются двухбайтовые символы типа wchar_t. Например, "%lc", "%ls", "%l".
• h - флаг, указывающий на тип short.
• hh - обозначает, что переменная является указателем на значение типа signed char или unsigned char. Флаг можно использовать со спецификаторами d, i, o, u, x, n.
• ll (две маленькие L) - обозначает, что переменная является указателем на значение типа signed int или unsigned long long int. Флаг используется со спецификаторами: d, i, o, u, x, n.
• j - обозначает, что переменная является указателем на тип intmax_t или uintmax_t из заголовочного файла stdint.h. Используется со спецификаторами: d, i, o, u, x, n.
• z - обозначает, что переменная является указателем на тип size_t, определение которого находится в stddef.h. Используется со спецификаторами: d, i, o, u, x, n.
• t - обозначает, что переменная является указателем на тип ptrdiff_t. Определение на этот тип находится в stddef.h. Используется со спецификаторами: d, i, o, u, x, n.

Более явно картину с модификаторами можно представить в виде таблицы. Такое описание scanf C для програмистов будет понятнее.

Остальные символы

Любые символы, которые будут встречены в формате, будут отбрасываться. При этом стоит отметить, что наличие в управляющей строке пробельных или разделительных символов (новая строка, пробел, табуляция) может приводить к разному поведению функции. В одной версии scanf() будет читать без сохранения любое количество разделителей до момента, пока не встретит символ, отличный от разделителя, а в другой версии - пробелы (только они) не играют роли и выражение "%d + %d" эквивалентно "%d+%d".

Примеры

Рассмотрим ряд примеров, позволяющих поразмыслить и точнее понять работу функции.

Scanf("%3s", str); //если ввести в консоли строку «1d2s3d1;3», в str запишется только «1d2» scanf("%dminus%d", &x, &y); //символы «minus» между двумя числами будут отброшены scanf("%5", str); //ввод символов в str будет происходить до тех пор, пока их не будет 5 и символы являются числами от 0 до 9. scanf("%lf", &d); //ожидается ввод данных типа double scanf("%hd", &x); //ожидается число типа short scanf("%hu", &y); //ожидается число типа unsigned short scanf("lx", &z); //ожидается число типа long int

Из приведенных примеров видно, как меняется ожидаемое число с использованием различных символов.

scanf C - описание для начинающих

Данный раздел будет полезен новичкам. Зачастую нужно иметь под рукой не столько полное описание scanf C, сколько детали работы функции.

• Функция является отчасти устаревшей. Существует несколько разных реализаций в библиотеках различных версий. Например, усовершенствованная функция scanf S C, описание которой можно найти на сайте microsoft.
• Количество спецификаторов в формате должно соответствовать количеству переданных функции аргументов.
• Элементы входного потока должны отделяться только разделительными символами: пробел, табуляция, новая строка. Запятая, точка с запятой, точка и т. д. - эти символы не являются разделительными для функции scanf().
• Если scanf встретит разделительный символ, ввод будет остановлен. Если переменных для чтения больше одной, то scanf перейдет к чтению следующей переменной.
• Малейшее несоответствие формата вводимых данных приводит к непредсказуемым результатам работы программы. Хорошо, если программа просто завершится с ошибкой. Но нередко программа продолжает работать и делает это неверно.
• scanf("%20s …", …); Если входной поток превышает 20 символов, то scanf прочитает первые 20 символов и, либо прекратит работу, либо перейдет к чтению следующей переменной, если она указана. При этом следующий вызов scanf продолжит чтение входного потока с того места, где остановилась работа предыдущего вызова scanf. Если при чтении первых 20 символов будет встречен разделительный символ, scanf прекратит свою работу или перейдет к чтению следующей переменной, даже если не считал 20 символов для первой переменной. При этом все несчитанные символы прицепятся к следующей переменной.
• Если набор сканируемых символов начать со знака «^», то scanf будет читать данные до тех пор, пока не встретит разделительный символ или символ из набора. Например, "%[^A-E1-5]" будет считывать данные из потока, пока не будет встречен один из символов английского алфавита от А до Е в верхнем регистре или одно из чисел от 1 до 5.
• Функция scanf C по описанию возвращает число, равное успешному количеству записей в переменные. Если scanf записывает 3 переменные, то результатом успешной работы функции будет возврат числа 3. Если scanf не смог записать ни одной переменной, то результат будет 0. И, наконец, если scanf вообще не смог начать работать по каким-либо причинам, результатом будет EOF.
• Если функция scanf() завершила свою работу некорректно. Например, scanf("%d", &x) - ожидалось число, а на ввод пришли символы. Следующий вызов scanf() начнет свою работу с того места в потоке ввода, где завершился предыдущий вызов функции. Чтобы преодолеть эту проблему, необходимо избавиться от проблемных символов. Это можно сделать, например, вызвав scanf("%*s"). То есть, функция прочитает строку символов и выбросит ее. Таким хитрым образом можно продолжить ввод нужных данных.
• В некоторых реализациях scanf() в наборе сканируемых символов недопустимо использование «-».
• Спецификатор “%c” читает каждый символ из потока. То есть символ -разделитель он также читает. Чтобы пропустить символ разделитель и продолжить читать нужный символ, можно использовать “%1s”.
• При использовании спецификатора «c» допустимо использовать ширину “%10c”, однако тогда в виде переменной функции scanf нужно передать массив элементов типа char.
• “%” - это значит "все маленькие буквы английского алфавита", а “%” - значит просто 3 символа: ‘z’, ‘a’, ‘-’. Иными словами, символ «-» означает диапазон только в том случае, если стоит между двумя символами, которые находятся в правильном порядке следования. Если «-» находится в конце выражения, в начале или в неверном порядке символов по обеим сторонам от них, то он представляет собой просто символ дефиса, а не диапазон.

Заключение

На этом завершается описание scanf C. Это хорошая удобная функция для работы в небольших программах и при использовании процедурного метода программирования. Однако главным недостатком является количество непредсказуемых ошибок, которые могут возникнуть при использовании scanf. Поэтому, описание scanf C при програмировании лучше всего держать перед глазами. В крупных профессиональных проектах используются потоки iostream, ввиду того, что обладают более высокоуровневыми возможностями, лучше позволяют отлавливать и обрабатывать ошибки, а также работать со значительными объемами информации. Также следует отметить, описание scanf C на русском доступно на сетевых многих источниках, как и примеры ее использования, ввиду возраста функции. Поэтому при необходимости всегда можно найти ответ на тематических форумах.