Язык программирования C++. Пятое издание - Стенли Липпман

Оператор >>. Оператор ввода. Считывает в правый операнд данные из потока ввода, определенного левым операндом. Например, выражение cin >> i считывает следующее значение со стандартного устройства ввода в переменную i. Несколько операций ввода вполне можно объединить: выражение cin >> i >> j считывает данные сначала в переменную i, а затем в переменную j.

Оператор for. Оператор цикла, обеспечивающий итерационное выполнение. Зачастую используется для повторения вычислений определенное количество раз.

Оператор if. Управляющий оператор, обеспечивающий выполнение на основании значения определенного условия. Если условие истинно (значение true), выполняется тело оператора if. В противном случае (значение false) управление переходит к оператору else.

Оператор while. Оператор цикла, обеспечивающий итерационное выполнение кода тела цикла, пока его условие остается истинным.

Переменная (variable). Именованный объект.

Присвоение (assignment). Удаляет текущее значение объекта и заменяет его новым.

Пространство имен (namespace). Механизм применения имен, определенных в библиотеках. Применение пространств имен позволяет избежать случайных конфликтов имени. Имена, определенные в стандартной библиотеке языка С++, находятся в пространстве имен std.

Пространство имен std. Пространство имен, используемое стандартной библиотекой. Запись std::cout указывает, что используемое имя cout определено в пространстве имен std.

Редактирование, компиляция, отладка (edit-compile-debug). Процесс, обеспечивающий правильное выполнение программы.

Символьный строковый литерал (character string literal). Синоним термина строковый литерал.

Список параметров (parameter list). Часть определения функции. Список параметров определяет аргументы, применяемые при вызове функции. Список параметров может быть пуст.

Стандартная библиотека (standard library). Коллекция типов и функций, которой должен обладать каждый компилятор языка С++. Библиотека предоставляет типы для работы с потоками ввода и вывода. Под библиотекой программисты С++ подразумевают либо всю стандартную библиотеку, либо ее часть, библиотеку типов. Например, когда программисты говорят о библиотеке iostream, они подразумевают ту часть стандартной библиотеки, в которой определены классы ввода и вывода.

Стандартная ошибка (standard error). Поток вывода, предназначенный для передачи сообщения об ошибке. Обычно потоки стандартного вывода и стандартной ошибки ассоциируются с окном, в котором выполняется программа.

Стандартный ввод (standard input). Поток ввода, обычно ассоциируемый с окном, в котором выполняется программа.

Стандартный вывод (standard output). Поток вывода, обычно ассоциируемый с окном, в котором выполняется программа.

Строковый литерал (string literal). Последовательность символов, заключенных в двойные кавычки (например, "а string literal").

Структура данных (data structure). Логическое объединение типов данных и возможных для них операций.

Тело функции (function body). Блок операторов, определяющий выполняемые функцией действия.

Тип istream. Библиотечный тип, обеспечивающий потоковый ввод.

Тип ostream. Библиотечный тип, обеспечивающий потоковый вывод.

Тип возвращаемого значения (return type). Тип возвращенного функцией значения.

Тип класса (class type). Тип, определенный классом. Имя типа совпадает с именем класса.

Условие (condition). Выражение, результатом которого является логическое значение true (истина) или false (ложь). Нуль соответствует значению false, а любой другой — значению true.

Файл исходного кода (source file). Термин, используемый для описания файла, который содержит текст программы на языке С++.

Фигурная скобка (curly brace). Фигурные скобки разграничивают блоки кода. Открывающая фигурная скобка ({) начинает блок, а закрывающая (}) завершает его.

Функция (function). Именованный блок операторов.

Функция main(). Функция, вызываемая операционной системой при запуске программы С++. У каждой программы должна быть одна и только одна функция по имени main().

Функция-член (member function). Операция, определенная классом. Как правило, функции-члены применяются для работы с определенным объектом.

Часть I

Основы

Все широко распространенные языки программирования предоставляют единый набор средств, отличающийся лишь специфическими подробностями конкретного языка. Понимание подробностей того, как язык предоставляет эти средства, является первым шагом к овладению данным языком. К наиболее фундаментальным из этих общих средств относятся приведенные ниже.

• Встроенные типы данных (например, целые числа, символы и т.д.).

• Переменные, позволяющие присваивать имена используемым объектам.

• Выражения и операторы, позволяющие манипулировать значениями этих типов.

• Управляющие структуры, такие как if или while, обеспечивающие условное и циклическое выполнение наборов действий.

• Функции, позволяющие обратиться к именованным блокам действий.

Большинство языков программирования дополняет эти основные средства двумя способами: они позволяют программистам дополнять язык, определяя собственные типы, а также использовать библиотеки, в которых определены полезные функции и типы, отсутствующие в базовом языке.

В языке С++, как и в большинстве языков программирования, допустимые для объекта операции определяет его тип. То есть оператор будет допустимым или недопустимым в зависимости от типа используемого объекта. Некоторые языки, например Smalltalk и Python, проверяют используемые в выражениях типы во время выполнения программы. В отличие от них, язык С++ осуществляет контроль типов данных статически, т.е. соответствие типов проверяется во время компиляции. Как следствие, компилятор требует сообщить ему тип каждого используемого в программе имени, прежде чем оно будет применено.

Язык С++ предоставляет набор встроенных типов данных, операторы для манипулирования ими и небольшой набор операторов для управления процессом выполнения программы. Эти элементы формируют алфавит, при помощи которого можно написать (и было написано) множество больших и сложных реальных систем. На этом базовом уровне язык С++ довольно прост. Его потрясающая мощь является результатом поддержки механизмов, которые позволяют программисту самостоятельно определять новые структуры данных. Используя эти средства, программисты могут приспособить язык для собственных целей без участия его разработчиков и необходимости ожидать, пока они удовлетворят появившиеся потребности.

Возможно, важнейшим компонентом языка С++ является класс, который позволяет программистам определять собственные типы данных. В языке С++ такие типы иногда называют "типами класса", чтобы отличить их от базовых типов, встроенных в сам язык. Некоторые языки программирования позволяют определять типы, способные содержать только данные. Другие, подобно языку С++, позволяют определять типы, в состав которых можно включить операции, выполняемые с этими данными. Одна из главных задач проекта С++ заключалась в предоставлении программистам возможности самостоятельно определять типы данных, которые будут так же удобны, как и встроенные. Стандартная библиотека языка С++ использует эту возможность для реализации обширного набора классов и связанных с ними функций.

Первым шагом по овладению языком С++ является изучение его основ и библиотеки — такова тема части I, "Основы". В главе 2 рассматриваются встроенные типы данных, а также обсуждается механизм определения новых, собственных типов. В главе 3 описаны два фундаментальных библиотечных типа: string (строка) и vector (вектор). В этой же главе рассматриваются массивы, представляющие собой низкоуровневую структуру данных, встроенную в язык С++, и множество других языков. Главы 4-6 посвящены выражениям, операторам и функциям. Завершается часть главой 7 демонстрирующей основы построения собственных типов классов. Как мы увидим, в определении собственных типов примиряется все, что мы изучили до сих пор, поскольку написание класса подразумевает использование всех средств, частично раскрытых в части I.

Глава 2

Переменные и базовые типы

Типы данных — это основа любой программы: они указывают, что именно означают эти данные и какие операции с ними можно выполнять.