Добавление к проекту файлов с исходным кодом

Лабораторная работа 1

 

Среда и пользовательский интерфейс MS Visual Studio 2005 C++

Содержание работы

Размещение файлов программы. Процессы компиляции, сборки, выполнения программы. Структура программы, подключение библиотек.

Работа с текстом программы, основы потокового ввода/вывода. Вывод текста на русском языке.

Отладка программы. Работа с отладчиком.

Задание

1. Изучите текст п.1 и выполните приведенные в нем примеры.

2. Создайте проект и выполните тестовую программу для ввода-вывода текстовых строк на русском языке, приведенную в разделе 1.4.2.

3. Создайте проект и выполните тестовую программу для работы с отладчиком, приведенную в разделе 1.10.

Планируемое время выполнения работы- 2 часа.

 

 

1. Интегрированная среда Visual C++ 2005

Integrated Development Environment (интегрированная среда разработки), или, со­кращенно, IDE — это программный продукт, объединяющий текстовый редактор, компилятор, отладчик и справочную систему. Предполагается, что пакет Micro­soft Visual Studio 2005, в состав которого входит IDE Microsoft Visual C++ 2005, уже установлен на вашем компьютере. Здесь приводятся минимально необ­ходимые сведения для начала работы с интегрированной средой. Более подроб­ную информацию можно извлечь из справочной системы Visual Studio 2005.

Любая программа, создаваемая в среде Visual C++, даже такая простая, как «Hello, World!», всегда оформляется как отдельный проект (project). Проект — это набор взаимосвязанных исходных файлов и, возможно, включаемых (заголовочных) файлов, компиляция и компоновка которых позволяет создать исполняемую про­грамму. Однако, разработчики Visual Studio пошли еще дальше, стремясь удов­летворить потребности не только программистов-одиночек, но и больших коллек­тивов разработчиков программных продуктов. Так появилось понятие рабочей области проекта (Solution). Рабочая область может содержать несколько различных проектов, сгруппированных вместе для согласованной разра­ботки. Для решения наших учебных задач каждая программа будет воплощаться в виде одного проекта, поэтому рабочая область проекта у нас обычно будет содержать ровно один проект. По умолчанию папка для хранения проектов рабочей области создается компилятором в каталоге c:/Мои документы/Visual Studio 2005/Projects/Имя_проекта, а в ней создается еще одна папка с именем Имя_проекта, которая будет содержать файлы разрабатываемого проекта.

Запуск IDE. Типы приложений

Вызов Visual C++ осуществляется или через меню Пуск ► Программы ► Microsoft Visual Studio 2005 ► Microsoft Visual C++ (На вашем компьютере путь к исполняемой команде меню может быть другим.), или щелчком мышью по пиктограмме с соот­ветствующим именем, если вы позаботились о ее размещении на рабочем столе компьютера. Запустите Visual C++ на своем компьютере.После запуска Visual C++ появляется главное окно программы.

Под заголовком главного окна, как и во всех Windows-приложениях, находится строка меню. Назначение команд меню и кнопок панелей инструментов мы будем рассматривать по мере необходимости, разбирая основные приемы работы в IDE. Пока же только заметим, что для кнопок панелей инструментов предусмотрена удобная контекстная помощь: если вы наведете курсор мыши на кнопку и задер­житесь на секунду-другую, то всплывет подсказка с назначением кнопки.

Рабочий стол Visual C++ включает в себя три окна:

Окно Solution Explorer (окно рабочей области) предназначено для оказания помощи при написании и сопровождении больших многофайловых программ. Пока что оно пустое, но после создания нового проекта (или загрузки сохраненно­го ранее проекта) одна из вкладок этого окна будет содержать список файлов проекта.

Окно Class View - окно просмотра классов (в первом семестре мы его не будем использовать).

Окно Output (окно вывода) расположено внизу рабочего стола (может быть свернуто) ислужит для вывода сообщений о ходе компиляции, сбор­ки и выполнения программы. В частности, сообщения о возникающих ошибках появляются именно в этом окне.

Visual Studio позволяет строить проекты разных типов, ориентированные на различные сферы применения. Так как эта студия спроектирована на Windows-платформе, то почти все типы проектов являются оконными Windows-приложе­ниями с соответствующим графическим интерфейсом. В то же время разработчики Visual Studio предусмотрели работу и с так называемыми консольными прило­жениями.

При запуске консольного приложения операционная система создает так называемое консольное окно, через которое идет весь ввод-вывод программы. Внеш­не это напоминает работу в операционной системе MS DOS или других операци­онных системах в режиме командной строки. Этот тип приложений больше всего подходит для целей изучения языка C/C++, так как компилируемые программы не «покрываются» толстым слоем промежуточного Windows-кода. В лабораторных работах при изучении языка С++ вы будете создавать консольные приложения.

Создание нового проекта

Для создания нового проекта типа «консольное приложение» выполните следу­ющие действия:

Выберите в строке меню главного окна команду File ► New...

В открывшемся диалоговом окне New выберите вкладку Projects:

· выберите Project type: Win32, Templates: Win32 Console Application;

· введите имя проекта в текстовом поле Project Name, например First;

· введите имя каталога размещения файлов проекта в текстовом поле Name (если указанный вами каталог отсутствует, то он будет создан автоматиче­ски);

· щелкните левой кнопкой мыши на кнопке ОК.

После щелчка запускается так называемый мастер приложений Application
Wizard, который открывает диалоговое окно Win32 Console Application
с предложением определиться, какой подтип консольного приложения вам требуется создать:

· выберите тип An empty project;

· щелкните на кнопке Finish.

Допустим, что в качестве Project Name вы ввели имя First.

Прежде чем продолжать работу, свернем временно главное окно Visual C++ на панель задач и заглянем в папку First, созданную мастером приложений для наше­го проекта в каталоге c:/Мои документы/Visual Studio 2005/Projects/First. Дадим краткое описание размещенных там файлов:

· First.ncb — файл рабочей области проекта, используемый внутри интегрирован­ной среды разработки. Он объединяет всю информацию о проектах, входящих в данную рабочую область.

· Во вложенной папке First находится файл First.vcproj — проектный файл, используемый для построения (building) отдель­ного проекта или подпроекта.

· Debug — папка, в которую будут помещаться файлы, формируемые компилято­ром и сборщиком. Из этих файлов нас будет интересовать, в общем-то, только один — исполняемый файл, имеющий расширение.ехе.

Развернем главное окно Visual C++ с открытой рабочей областью First, чтобы продолжить работу по созданию нашей первой программы. Первое, что бро­сается в глаза — окно Solution Explorer «оживилось», в нем появилось дерево списка файлов, содержащее пиктограммы трех папок: Source Files, Header Files, Resource Files. Так как в консольных приложе­ниях файлы ресурсов не используются, то про последнюю папку сразу забудем. Попробуем заглянуть (щелчком мыши) в первые две папки. Попытка окажется неудачной — папки пусты. Это и неудивительно: ведь мы выбрали в качестве под­типа консольного приложения пустой проект — опцию An empty project. Так что наполнение проекта конкретным содержанием у нас еще впереди.

Добавление нового файла

В этом случае необходимо выполнить следующие действия:

Выберите в строке меню главного окна команду Project ► Add New Item.... В результате откроется диалоговое окно Add New Item.

· В окне Categories выберите тип файла (в данном случае Visual C++).

· В окне Templates выберите C++ File(.cpp)

· В текстовом поле File Name введите нужное имя файла (в данном случае first);

· Щелкните на кнопке Add.

После предпринятых шагов можно наблюдать следующие результаты:

- в окне Solution Explorer папка Source Files списка файлов проекта раскроется, и в нее будет помещен файл first.cpp;

- окно Editor засветится мягким белым светом, а в левом верхнем углу его замер­цает текстовый курсор, ненавязчиво предлагая ввести какой-нибудь текст.

Введите, например, такой текст:

#include <iostream> //заголовочный файл для потокового ввода-вывода

using namespace std;/* std – пространство имен, используемое в заголовочном файле*/

int main() //в С++ выполнение программы всегда начинается с функции main()

{ char str1[80]; // объявление символьного массива str1 размером 80 символов

cout << "Welcome to C++!" <<endl; //Вывод на экран сообщения Welcome to C++!

cout << "Enter the string:" << endl: //Вывод на экран приглашения: Enter the string

cin >> str;

/*Ввод из буфера входного потока одного слова в символьный массив str1. Во время выполнения программы, после вывода на экран приглашения, текст, который Вы хотите ввести, нужно набрать на клавиатуре и нажать клавишу Enter

*/

cout << "The value str1= " << endl:

cout << strl<< endl:

return 0;

}

 

В приведенной выше программе для пояснения содержания использованы комментарии (они присутствуют только в исходном файле и исключаются из него при компиляции). В С++ предусмотрены комментарии двух видов:

// - однострочный комментарий (от комбинации символов // и до конца строки);

/* - начало текста комментария, */ - конец комментария. Обычно используется для многострочных комментариев.

 

Используя сообщения в окне Output, устраните ошибки в программе.

Многофайловые проекты

Никаких особых усилий при создании многофайловых проектов вам прилагать не придется: надо просто несколько раз повторить процедуру создания/добавления исходных файлов, описанную выше. В многофайловых проектах обычно присутствуют и заголовочные файлы — они создаются/добавляются после щелчка правой кноп­кой мыши на пиктограмме папки Header Files в окне Solution Explorer; при этом на вкладке Files диалогового окна New выбирается тип файла C/C++ или Header File.

ПРИМЕЧАНИЕ------------------------------------------------------------------------------------

Папки Source Files и Header Files, пиктограммы которых вы видите в окне Solution Explorer, на самом деле физически не существуют, то есть все файлы помещаются в основную папку рабочей области проекта, имя которой было задано при создании проекта в окне Project Name. Но согласитесь, что такое упорядочение дерева списка файлов в окне Solution Explorer очень удобно.

 

Конфигурация проекта

Visual C++ позволяет строить проект либо в отладочной конфигурации (Win32 Debug), либо в выпускной конфигурации (Win32 Release). Мы рекомендуем вам всегда работать с проектами в отладочной конфигурации. Обычно она установле­на по умолчанию. Все же не мешает проверить, с какой конфигурацией на са­мом деле идет работа. Для этого выберите в меню Project пункт Settings... От­кроется диалоговое окно Project Settings. Проверьте, какое значение установлено в окне комбинированного списка Settings For:.. Если это не Win32 Debug, то переключитесь на нужное значение через команду меню Build ► Set Active Con­figuration...

Задание.

Найдите в справочной системе информацию об операторе for. То, что она написана на английском языке, не должно вас останавливать.

Для программирования в среде Visual C++ Вам следует изучить английский на столько, чтобы понимать сообщения компилятора и тексты справочной системы! Поверьте, это не так уж сложно, так число сообщений ограничено, а в справочной системы широко использованы копирование и вставка. Для ускорения работы установите на своем компьютере англо-русский словарь, например ABBYY Lingvo.

Работа с отладчиком

Полное описание возможностей встроенного отладчика Visual C++ и приемов ра­боты с ним может потребовать отдельной книги, настолько объемна эта тема. По­этому здесь приведены только начальные сведения о работе с отладчиком Visual C++. Проще всего это сделать, написав программу, заведомо содержащую несколько ошибок, а затем показав, как с помощью отладчика можно найти и исправить эти ошибки.

В частности, мы научимся устанавливать в программе точки прерывания и выпол­нять ее до заданной точки. Когда во время выполнения встречается точка преры­вания, программа останавливается, а на экране появляется отлаживаемый код. Это дает возможность детально выяснить, что происходит в программе.

Кроме того, программу можно выполнять последовательно, строку за строкой — такой процесс называется пошаговым выполнением. Этот режим позволяет следить за тем, как изменяются значения различных переменных. Иногда он помогает по­нять, в чем заключается проблема: если обнаруживается, что переменная прини­мает неожиданное значение, то это может послужить отправной точкой для выяв­ления ошибки. После обнаружения ошибки ее можно исправить и выполнить программу заново в отладочном режиме.

Назовем нашу программу (проект) именем Buggy. Программа должна вычислять среднее арифметическое первых пяти натуральных чисел: 1-5. Нетрудно догадаться, что ответ должен быть равен 3, однако из-за специально сделанных ошибок программа первоначально будет выдавать неправильный ответ.

Для создания программы выполните следующие действия:

· Создайте проект типа «консольное приложение» с именем Buggy.

· Добавьте к проекту файл buggy.срр и заполните его следующим текстом:

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{ const N = 5;

int a[N] = {1, 2, 3, 4, 5};

float sum, average;

int i;

for (i = 1: i < N: i++)

sum = sum+a[i];

average = sum / N;

cout << "average = " << average << endl;

return 0;

}

□ Откомпилируйте проект.

□ Запустите программу на выполнение.

Вы должны увидеть в консольном окне приложения нечто вроде следующего ре­зультата:

average = -2.14748e+007,

т. е. программа вычислила, что среднее арифметическое первых пяти целых чисел
равно -21474800 (на вашем компьютере может быть и другое число), а это мало
похоже на число 3.0.

Начнем отладку нашей злополучной программы.

Установка точки прерывания

Точка прерывания позволяет остановить выполнение программы перед любой выполняемой инструкцией (оператором) с тем, чтобы продолжать выполнение про­граммы либо в пошаговом режиме, либо в непрерывном режиме до следующей точ­ки прерывания.

Чтобы задать точку прерывания перед некоторым оператором, необходимо уста­новить перед ним текстовый курсор и нажать клавишу F9. Точка пре­рывания обозначается в виде коричневого кружка на левом поле окна редактиро­вания. Повторный щелчок на кружке снимает точку прерывания. В про­грамме может быть несколько точек прерывания.

 

Окна Auto и Watch 1

Помимо экранной подсказки, переменная sum со своим значением отображается в окне Auto, расположенном в левом нижнем углу экрана. В этом окне приведены значения последних переменных, с которыми работал Visual C++.

Кроме этого, в окне Watch 1, которое находится в правом нижнем углу, можно за­дать имя любой переменной, за значениями которой вы хотите понаблюдать.

Более подробно о работе с этими окнами можно прочитать в справочной системе через меню Help главного окна Visual C++.

Задание.

Выполните программу п. 1.10 по шагам, используя для определения значений переменных окна Auto и Watch1.

 

Лабораторная работа 1

 

Среда и пользовательский интерфейс MS Visual Studio 2005 C++

Содержание работы

Размещение файлов программы. Процессы компиляции, сборки, выполнения программы. Структура программы, подключение библиотек.

Работа с текстом программы, основы потокового ввода/вывода. Вывод текста на русском языке.

Отладка программы. Работа с отладчиком.

Задание

1. Изучите текст п.1 и выполните приведенные в нем примеры.

2. Создайте проект и выполните тестовую программу для ввода-вывода текстовых строк на русском языке, приведенную в разделе 1.4.2.

3. Создайте проект и выполните тестовую программу для работы с отладчиком, приведенную в разделе 1.10.

Планируемое время выполнения работы- 2 часа.

 

 

1. Интегрированная среда Visual C++ 2005

Integrated Development Environment (интегрированная среда разработки), или, со­кращенно, IDE — это программный продукт, объединяющий текстовый редактор, компилятор, отладчик и справочную систему. Предполагается, что пакет Micro­soft Visual Studio 2005, в состав которого входит IDE Microsoft Visual C++ 2005, уже установлен на вашем компьютере. Здесь приводятся минимально необ­ходимые сведения для начала работы с интегрированной средой. Более подроб­ную информацию можно извлечь из справочной системы Visual Studio 2005.

Любая программа, создаваемая в среде Visual C++, даже такая простая, как «Hello, World!», всегда оформляется как отдельный проект (project). Проект — это набор взаимосвязанных исходных файлов и, возможно, включаемых (заголовочных) файлов, компиляция и компоновка которых позволяет создать исполняемую про­грамму. Однако, разработчики Visual Studio пошли еще дальше, стремясь удов­летворить потребности не только программистов-одиночек, но и больших коллек­тивов разработчиков программных продуктов. Так появилось понятие рабочей области проекта (Solution). Рабочая область может содержать несколько различных проектов, сгруппированных вместе для согласованной разра­ботки. Для решения наших учебных задач каждая программа будет воплощаться в виде одного проекта, поэтому рабочая область проекта у нас обычно будет содержать ровно один проект. По умолчанию папка для хранения проектов рабочей области создается компилятором в каталоге c:/Мои документы/Visual Studio 2005/Projects/Имя_проекта, а в ней создается еще одна папка с именем Имя_проекта, которая будет содержать файлы разрабатываемого проекта.

Запуск IDE. Типы приложений

Вызов Visual C++ осуществляется или через меню Пуск ► Программы ► Microsoft Visual Studio 2005 ► Microsoft Visual C++ (На вашем компьютере путь к исполняемой команде меню может быть другим.), или щелчком мышью по пиктограмме с соот­ветствующим именем, если вы позаботились о ее размещении на рабочем столе компьютера. Запустите Visual C++ на своем компьютере.После запуска Visual C++ появляется главное окно программы.

Под заголовком главного окна, как и во всех Windows-приложениях, находится строка меню. Назначение команд меню и кнопок панелей инструментов мы будем рассматривать по мере необходимости, разбирая основные приемы работы в IDE. Пока же только заметим, что для кнопок панелей инструментов предусмотрена удобная контекстная помощь: если вы наведете курсор мыши на кнопку и задер­житесь на секунду-другую, то всплывет подсказка с назначением кнопки.

Рабочий стол Visual C++ включает в себя три окна:

Окно Solution Explorer (окно рабочей области) предназначено для оказания помощи при написании и сопровождении больших многофайловых программ. Пока что оно пустое, но после создания нового проекта (или загрузки сохраненно­го ранее проекта) одна из вкладок этого окна будет содержать список файлов проекта.

Окно Class View - окно просмотра классов (в первом семестре мы его не будем использовать).

Окно Output (окно вывода) расположено внизу рабочего стола (может быть свернуто) ислужит для вывода сообщений о ходе компиляции, сбор­ки и выполнения программы. В частности, сообщения о возникающих ошибках появляются именно в этом окне.

Visual Studio позволяет строить проекты разных типов, ориентированные на различные сферы применения. Так как эта студия спроектирована на Windows-платформе, то почти все типы проектов являются оконными Windows-приложе­ниями с соответствующим графическим интерфейсом. В то же время разработчики Visual Studio предусмотрели работу и с так называемыми консольными прило­жениями.

При запуске консольного приложения операционная система создает так называемое консольное окно, через которое идет весь ввод-вывод программы. Внеш­не это напоминает работу в операционной системе MS DOS или других операци­онных системах в режиме командной строки. Этот тип приложений больше всего подходит для целей изучения языка C/C++, так как компилируемые программы не «покрываются» толстым слоем промежуточного Windows-кода. В лабораторных работах при изучении языка С++ вы будете создавать консольные приложения.

Создание нового проекта

Для создания нового проекта типа «консольное приложение» выполните следу­ющие действия:

Выберите в строке меню главного окна команду File ► New...

В открывшемся диалоговом окне New выберите вкладку Projects:

· выберите Project type: Win32, Templates: Win32 Console Application;

· введите имя проекта в текстовом поле Project Name, например First;

· введите имя каталога размещения файлов проекта в текстовом поле Name (если указанный вами каталог отсутствует, то он будет создан автоматиче­ски);

· щелкните левой кнопкой мыши на кнопке ОК.

После щелчка запускается так называемый мастер приложений Application
Wizard, который открывает диалоговое окно Win32 Console Application
с предложением определиться, какой подтип консольного приложения вам требуется создать:

· выберите тип An empty project;

· щелкните на кнопке Finish.

Допустим, что в качестве Project Name вы ввели имя First.

Прежде чем продолжать работу, свернем временно главное окно Visual C++ на панель задач и заглянем в папку First, созданную мастером приложений для наше­го проекта в каталоге c:/Мои документы/Visual Studio 2005/Projects/First. Дадим краткое описание размещенных там файлов:

· First.ncb — файл рабочей области проекта, используемый внутри интегрирован­ной среды разработки. Он объединяет всю информацию о проектах, входящих в данную рабочую область.

· Во вложенной папке First находится файл First.vcproj — проектный файл, используемый для построения (building) отдель­ного проекта или подпроекта.

· Debug — папка, в которую будут помещаться файлы, формируемые компилято­ром и сборщиком. Из этих файлов нас будет интересовать, в общем-то, только один — исполняемый файл, имеющий расширение.ехе.

Развернем главное окно Visual C++ с открытой рабочей областью First, чтобы продолжить работу по созданию нашей первой программы. Первое, что бро­сается в глаза — окно Solution Explorer «оживилось», в нем появилось дерево списка файлов, содержащее пиктограммы трех папок: Source Files, Header Files, Resource Files. Так как в консольных приложе­ниях файлы ресурсов не используются, то про последнюю папку сразу забудем. Попробуем заглянуть (щелчком мыши) в первые две папки. Попытка окажется неудачной — папки пусты. Это и неудивительно: ведь мы выбрали в качестве под­типа консольного приложения пустой проект — опцию An empty project. Так что наполнение проекта конкретным содержанием у нас еще впереди.

Добавление к проекту файлов с исходным кодом

Рассмотрим две ситуации: а) добавление существующего файла, б) создание ново­го файла.

Добавление нового файла

В этом случае необходимо выполнить следующие действия:

Выберите в строке меню главного окна команду Project ► Add New Item.... В результате откроется диалоговое окно Add New Item.

· В окне Categories выберите тип файла (в данном случае Visual C++).

· В окне Templates выберите C++ File(.cpp)

· В текстовом поле File Name введите нужное имя файла (в данном случае first);

· Щелкните на кнопке Add.

После предпринятых шагов можно наблюдать следующие результаты:

- в окне Solution Explorer папка Source Files списка файлов проекта раскроется, и в нее будет помещен файл first.cpp;

- окно Editor засветится мягким белым светом, а в левом верхнем углу его замер­цает текстовый курсор, ненавязчиво предлагая ввести какой-нибудь текст.

Введите, например, такой текст:

#include <iostream> //заголовочный файл для потокового ввода-вывода

using namespace std;/* std – пространство имен, используемое в заголовочном файле*/

int main() //в С++ выполнение программы всегда начинается с функции main()

{ char str1[80]; // объявление символьного массива str1 размером 80 символов

cout << "Welcome to C++!" <<endl; //Вывод на экран сообщения Welcome to C++!

cout << "Enter the string:" << endl: //Вывод на экран приглашения: Enter the string

cin >> str;

/*Ввод из буфера входного потока одного слова в символьный массив str1. Во время выполнения программы, после вывода на экран приглашения, текст, который Вы хотите ввести, нужно набрать на клавиатуре и нажать клавишу Enter

*/

cout << "The value str1= " << endl:

cout << strl<< endl:

return 0;

}

 

В приведенной выше программе для пояснения содержания использованы комментарии (они присутствуют только в исходном файле и исключаются из него при компиляции). В С++ предусмотрены комментарии двух видов:

// - однострочный комментарий (от комбинации символов // и до конца строки);

/* - начало текста комментария, */ - конец комментария. Обычно используется для многострочных комментариев.

 

Используя сообщения в окне Output, устраните ошибки в программе.