1.1: Вступ

Last updated
Save as PDF

Page ID: 30523

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Основною метою цієї початкової вправи програмування є ознайомлення з використанням інструментів мови програмування. Програми в цій вправі будуть досить банальними, але служать трампліном для подальшої роботи. Ми будемо використовувати програми, схожі на ті, що розглядаються в лекції.

Точний мовний пакет C у використанні не має надзвичайного значення. Різні компанії створюватимуть різні інструменти програмування, і хоча функції та тонкі моменти можуть відрізнятися, основи залишаються незмінними. Всі інструменти мови C повинні скомпілювати C код і зібрати його. Далі їм потрібно зв'язати цей зібраний код з іншими зібраними модулями і бібліотеками, щоб створити готову виконувану програму. У найпростішому випадку ці інструменти будуть у вигляді утиліт командного рядка, тобто; вони запускаються з DOS підказки або оболонки. Зазвичай інструменти є частиною графічного інтегрованого середовища розробки, або IDE. IDE зазвичай включають текстовий редактор. Компілятори C розраховують працювати над необробленим текстом. Не намагайтеся «годувати» їм висновок текстового процесора, наприклад файлу.doc. Якщо ви використовуєте прості інструменти командного рядка замість IDE, ви створите свої вихідні файли за допомогою базового текстового редактора, такого як Блокнот.

Файли вихідного коду C використовують розширення «.c». Вихід компілятора називається об'єктним файлом. Зазвичай він матиме розширення «.o» або «.obj». У світі Windows готові виконувані файли зазвичай мають розширення «.exe». Багато IDE вимагають створити проект, перш ніж почати вводити код. Проект включає в себе безліч атрибутів, таких як імена файлів, які використовуються для вихідного коду (їх може бути декілька у великих проектах), відповідні бібліотеки для посилання, ім'я готового виконуваного файлу тощо. Для простих завдань з програмування за участю невеликої кількості вихідного коду, це може бути трохи болю, однак, це чудово для великих починань. Весь вихідний код C всіх наших вправ під час цього курсу може легко поміститися на одному дуже скромно розміру (64 Мб!) USB накопичувач. Сюди входять файли проекту, які можуть стати набагато більшими (багато мегабайт), ніж джерело C. У мережевих лабораторіях на кампусі файли проекту та вихідні файли можуть бути збережені в мережевій області зберігання студента. Для тих, хто виконує лабораторії поза кампусом, ймовірно, буде простіше просто створити нові проекти на жорсткому диску, якщо це необхідно.

Ця лабораторія буде використовувати додаток Pelles C. Немає нічого чарівного в Pelles C, хоча і інші системи цілком прийнятні. Ми все одно будемо використовувати Pelles C для вступних вправ. Як тільки ми перейдемо до прокатки, ми змістимо наш акцент на дошку розвитку Arduino.

Наша перша вправа зосереджена на створенні проекту, редагуванні вихідного коду, його компіляції та зв'язуванні та його тестуванні. Потім ми відредагуємо його і повторимо процес. Ми також розглянемо звіти про помилки. Якщо ви використовуєте утиліти командного рядка, перегляньте примітку в кінці цієї вправи, перш ніж продовжувати.

Для початку відкрийте IDE мови C. У Pelles C виберіть «Почати новий проект» на стартовій панелі. Новий проект може бути одним з багатьох речей. Ми будемо створювати не програми Windows-GUI, а скоріше утиліти оболонки DOS, тому виберіть Win32 або Win64 Console Application (в залежності від вашої операційної системи) і дайте проекту ім'я. Для створення вихідного коду C вам потрібно буде створити новий текстовий файл. Виберіть Новий >>Вихідний код у меню Файл. Відкриється порожнє вікно редагування тексту.

Введіть наступний код у редакторі:

#include <stdio.h>

/* It all begins here */

int main( void )
{
      printf(“Hello world!\n”);
}

Збережіть це як hello.c., використовуючи Файл>>Зберегти як. З'явиться діалогове вікно із запитом, чи бажаєте ви додати цей файл до поточного проекту. Виберіть «Так». Зверніть увагу, що в деяких IDE доведеться вручну вставляти файл в проект (шукайте відповідний пункт меню в такому випадку).

Хоча є можливість окремо компілювати і зв'язувати модулі, більшість розробників використовують ярлик Build. Це скомпілює і зв'яже всі файли, якщо потрібно. У Pelles C ви можете вибрати пункт Збірка з меню Проект або з панелі інструментів. У міру побудови проекту ви помітите повідомлення в області стану внизу. Якщо все вийде належним чином, він скаже Building Done<name of project>. Тепер можна перевірити програму. Виберіть або кнопку Виконати на панелі інструментів або Проект>>Виконати з панелі меню. Маленька оболонка DOS повинна відкритися з повідомленням «Hello World!». Натисніть будь-яку клавішу, щоб очистити це вікно оболонки і повернутися до IDE. Ви успішно завершили свою першу програму!

Залежно від налаштувань для вашої IDE, ви можете помітити різні кольори на тексті. У багатьох IDE ви можете вказати різні кольори для різних елементів, таких як ключові слова, константи, математичні оператори, коментарі тощо. Це трохи полегшує читання коду.

Давайте відредагуємо вихідний код і змусимо його зробити щось інше. Змініть текст так, щоб він виглядав так:

#include <stdio.h>

/* Program two */

int main( void )
{
      int x, y;

      x = 10;
      y = x + 20;
      printf(“The result is %d\n”,y);
}

Перебудувати і протестувати отриманий код. У вас повинно вийти повідомлення з написом «Результат 30». Більшість редакторів IDE мають звичайну функціональність вирізати/копіювання/вставки разом з пошуком і заміною. Деякі також мають автоматичне відступи, створення відповідної дужки та інші розширені функції.

Добре, що станеться, якщо ви зробите помилку в коді? Ми навмисно вставимо кілька і подивимося, що станеться. Змініть програму вище так, щоб вона виглядала так:

#include <stdio.h>

/* Program three, with errors */

int main( void )
{
      int x, y;

      x = 10
      y = x + 20;
      printf(The result is %d\n”,y);
}

Зверніть увагу, що ми залишили кінцеву крапку з комою на x = 10; а також провідну цитату на функції printf (). Перебудувати проект. Цього разу ви отримаєте купу помилок і попереджень. Вони можуть відрізнятися формулюванням від системи розробки до системи розробки, але ви повинні побачити щось про відсутню крапку з комою перед y. Ви, ймовірно, також побачите помилку щодо «The» є неоголошеним ідентифікатором. Ви також можете побачити багато попереджень. Зазвичай подвійне натискання на повідомлення про помилку виділить відповідний рядок в коді. Іноді одне упущення може призвести до того, що компілятор видасть десятки повідомлень про помилки. Це тому, що компілятор свого роду «втрачає трек» того, де він знаходиться, і починає позначати абсолютно хороший код як помилки. З цієї причини, якщо ви отримуєте помилки (і будете), завжди дивіться на першу повідомлену помилку і виправляйте її. Не дивіться на останню повідомлену помилку, оскільки це може привести вас до погоні за дикими гусями.

Нарешті, ви можете зберегти код для резервного копіювання. Просто виберіть Файл>>Зберегти як і виберіть відповідну назву. Знову ж таки, вихідні файли C повинні використовувати розширення «.c». Зверніть увагу, що ви можете створювати, читати або редагувати вихідні файли C без IDE. Все, що вам потрібно, це простий текстовий редактор. Ви не зможете компілювати або побудувати його, але ви можете принаймні виконати деяку роботу над присвоєнням без зручного компілятора.

Для тих, хто використовує систему командного рядка (без IDE), процес схожий на описаний, хоча менш автоматичний. Вам потрібно буде створити вихідний файл в текстовому редакторі. Потім ви викликаєте компілятор з вікна оболонки DOS, зазвичай за допомогою команди щось на кшталт:

cc hello.c

Це створить об'єктний файл. Потім ви викликаєте компонувальник, зазвичай за допомогою такої команди, як:

ln hello.exe hello.obj stdio.lib

Вам доведеться проконсультуватися з документацією з відповідних команд і синтаксису. Після створення виконуваного файлу ви протестуєте його з оболонки, ввівши його назву:

hello.exe

Відповідний висновок буде відправлений у вікно оболонки. Для редагування програми знову відкрийте вихідний файл C в текстовому редакторі, внесіть зміни, збережіть файл, а потім повторіть команди компіляції/посилання. Якщо виникають помилки, повідомлення про помилки будуть надруковані у вікні оболонки.