Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет

алгоритмизации
Шевченко Алексей Владимирович
Кафедра РАПС
Санкт-Петербург, 2010 г.

данных, адресация
Шевченко А. В.
char
double
long*
short

А. В.
Типы данных
Простые
Составные
Целые
Вещественные
Массивы
Объединения
Структуры

А. В.
Тип
char
Размер
Диапазон
1
-128 … 127
unsigned char
1
0 … 255
short
2
-32768 … 32767
unsigned short
2
0

long

4

-231 … 231-1

unsigned long

4

0 … 232-1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

1

unsigned char

char

Знаковый разряд (0 = +, 1 = -)

int - зависит от платформы

11111111 = 255 00000000 = 0

01111111 = 127 00000000 = 0 11111111 = -1 10000000 = -128

0

7

А. В.
Тип
float
Размер
Диапазон
4
3.4*10-38 … 3.4*1038
double
8
1.7*10-308 … 1.7*10308
long double
10
3.4*10-4932 … 3.4*104932
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
float
Знаковый разряд

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

15

31

16

порядок

мантисса

Число = (1+мантисса)*2(порядок-127)

мантисса

Точность

7

15

19

А. В.
Центральная часть
Периферийные устройства
Процессор
Оперативная память
Устройства ввода-вывода
Диски
Ленты
...

и память
Шевченко А. В.
Процессор
Регистр
Регистр
Регистр
Регистр
Программный счетчик
Указатель стека
АЛУ
00000000
00000001
00000002
00000003
00000004
…
адрес
Архитектура процессора: разрядность, система команд

пространство
Шевченко А. В.
Процессор
Регистр
Регистр
Регистр
Регистр
PC - программный счетчик
SP - указатель стека
АЛУ
00000000
00000001
00000002
00000003
00000004
…
Адресное пространство: 16

команды

данные

Образ задачи
Шевченко А. В.
Образ задачи
Данные
Код
Стек
Регистры
00000000
00000001
00000002
00000003
00000004
…
Образ задачи создается компилятором и построителем

Переменные. Указатели
Шевченко А. В.
Текст программы
short a; unsigned

00000000

00000001

00000002

00000003

00000004

…

Компилятор размещает переменные и присваивает адреса: адрес а = 00000000 адрес b = 00000002 адрес р = 00000004 содержимое а = ? / 5 содержимое b = 3 содержимое р = 0

p

00000005

00000006

00000007

b

a

программы
typedef struct { short a;

Оператор typedef создает новый тип данных. В структурах компилятор применяет выравнивание

a

b

c

A

a

b

c

a

b

c

a1

a2

sizeof(A) = 12

в структурах
Шевченко А. В.
a
b
c
A1
sizeof(A1) = 12
a
c
A2
sizeof(A2) = 8
b
Текст программы

программы
typedef union { short a;

В объединениях поля данных перекрываются. Размер равен самому большому полю

a

b

c

B

a,b,c

b1

b2

a,b,c

sizeof(B) = 4

программы
int a[4]; … int *b =

Имя массива эквивалентно адресу первого элемента массива

a[0]

a[1]

a[2]

a

sizeof(a) = 16

a[3]

под массивы
Шевченко А. В.
Текст программы
int *a = new

Имя массива эквивалентно адресу первого элемента массива

a

a[0]

a[1]

a[2]

...

a[39]

Динами-ческая память

символов
Шевченко А. В.

В.
Текст программы
char a[8]; a[0] = ’T’;

В языках С и С++ строки заканчиваются нулевым байтом

a

210

229

234

241

242

0

?

?

Т

е

к

с

т

А. В.
Текст программы
char a[8]; // выделение памяти char

управление памятью
Шевченко А. В.
double a;
char b[64];
long* c = new long(48);

В.
Аппаратное обеспечение
Программное обеспечение

В.
Ассемблер
Языки программирования
Низкого уровня
Высокого уровня
Компиляция
Интерпретация
Процедурные
Непроцедурные
Алгол, Кобол, Фортран, ПЛ/1, С, Паскаль
Бэйсик
Пролог

построение задачи
Шевченко А. В.
Текст программы
int a = 5; int main() {

Виртуальное адресное пространство

0x00000000

0x00000001

0x00000002

0x00000003

0x00000004

…

Образ задачи

Данные

Код

Компилятор

памяти
Шевченко А. В.
Текст программы
int A; int B = 999; void f() {

Виртуальное адресное пространство задачи

0x00000000

Динамическая память (Heap)

Неинициализи-рованные данные

0x00400000

0x00800000

Инициализи-рованные данные

Код

Стек

Управляющие структуры

памятью
6
Файл образа задачи
Шевченко А. В.
Виртуальное адресное пространство задачи
0x00000000
Динамическая память (Heap)
0x00400000
0x00800000
Данные
Код
Управляющие структуры
Заголовок
Неинициализирован-ные

Инициализированные данные

Код

Стек

Управляющие структуры

В.
Оперативная память
0x00000000
Динамическая память (Heap)
0x00400000
0x00800000
Неинициализирован-ные данные (BSS)
Инициализированные данные
Код
Стек
Управляющие структуры
Загрузка
Точка входа

А. В.
#define MAXCOUNT 100
void f(int a, int b);

MAX 200 int data[MAX]; int main() { for(int i = 0; i

Препроцессор

Компилятор

программы
#define MAX 200 #define GETINT(var, edit) \ var = StrToInt(edit->Text) #ifdef

Директивы препроцессора начинаются с символа #

из других файлов
Шевченко А. В.
Текст программы
#include ”file1.h” #include
Файл

Файл file2.h

В.
Текст программы 1
#define MAX 200 ... int data[MAX]; for(int i = 0; i

Текст программы 2

#define Red 0x0000FF #define Green 0x00FF00 #define Blue 0xFF0000 ... Edit->Color = Red;

В.
Текст программы
__cplusplus Определено, если компилируется код С++. __DATE__ Дата начала компиляции текущего

GETINT(var, edit) \ var = StrToInt(edit->Text) ... int rows; int cols; ...

rows = StrToInt(RowsEdit->Text); cols = StrToInt(ColsEdit->Text);

В.
Текст программы 1
#define square(a, b) (a*b) ... int s = square(3+1, 5+1);
x

x = 24

программы
#define DEBUG #define TRACE ... long password; #ifdef DEBUG #ifdef TRACE ShowMessage(”Точка

А. В.
Текст заголовка lib.h
#ifndef LIB #define LIB ... ... ... #endif
Текст заголовка form1.h
#include ...
Текст

#include ...

Текст программы prog.cpp

#include #include ...

lib.h
int abs(int val);
Текст программы prog.cpp
#include ... int a = abs(b); ... int

Текст программы lib.cpp

int abs(int val) { if(val < 0) val = -val; return(val); }

заголовка
double square(double length, double width);
Тип функции
Имя функции
Список параметров
Тип параметра
Имя параметра
void

Функция не возвращает значения

А. В.
Текст заголовка
int func(int a, int b = 3, int

Значение параметра по умолчанию

Текст программы

int func(int a, int b, int c) { return(a+b+c); } int x = func(7, 5, 2); int x = func(7, 5); int x = func(7); int x = func();

Ошибка!

функции
14
Передача параметров в функцию
Шевченко А. В.
void func(int a, int b) {

void func(int &a, int &b) { a += b; } ... int x = 5; int y = 3; func(x, y);

По значению

По ссылке

числом параметров
Шевченко А. В.
int sprintf(char *buffer, const char *format, ...); { ...

Последний фиксированный параметр

Получение следующего параметра

А. В.
double factorial(double N) { return(N == 1 ? 1

функции
Шевченко А. В.
... int a = 5;

Стек

0х00000005 0х00000004 0х00402768 0х0001238С

Параметры, точка возврата, сохраняемые регистры

А. В.
Быстрота выполнения
Большие затраты памяти
Функции
Дополнительные затраты времени
Экономия памяти
Нет контроля типов

Контроль типов параметров

inline - функции, шаблоны

выполнением программы
Шевченко А. В.
for(int i = 0; i < N;

try {...} catch(...) {...}

программы
Шевченко А. В.
Операторы управления выполнением программы
Оператор безусловного перехода
Операторы условного перехода
Операторы

Обработка исключительных ситуаций

А. В.
Текст программы
... a = b+c; goto label; ... label: d = e-a; ...

if
Шевченко А. В.
Текст программы
if(a < b) { ... } else { ... }
Выражение:

Блок «true»

Блок «false»

А. В.
Текст программы
if(a < b) a = b; if(a

Текст программы

if(a < b) { a = b; c = b-d; } else { a = c; d--; }

Текст программы

if(a < b) a = b; else if(a < c) a = c; else if(a < d) a = d; else a = 0;

switch
Шевченко А. В.
Текст программы
switch(a) { case CONST1: ... break; case CONST2:

Выражение

Блок «CONST1»

Блок «по умолчанию»

Блок «CONST2»

А. В.
Текст программы
char* text; switch(note) { case 5: text = "Отлично";

А. В.
Текст программы
while(a > b) { ... }
Выражение
Тело цикла

А. В.
Текст программы
int a = 10; while(a--) { ShowMessage("Сколько можно повторять!"); }

А. В.
Текст программы
for(int i = 0; i < N; i++) {

Выражение, определяющее продолжение

Тело цикла

Инициация

Выражение, выполняемое после тела цикла

А. В.
Текст программы
int factorial(int N) { int f = 1;

А. В.
Текст программы
do { ... } while(a < b)
Выражение, определяющее продолжение
Тело цикла

и return
Шевченко А. В.
Текст программы
while(true) { ... if(...) continue;

Переход к концу цикла

Выход из цикла

Выход из функции