Struktura prostego programu w C++

Konsola - PRINTF i SCANF oraz COUT i CIN

W języku C mamy dwa mechanizmy do obsługi konsoli:

• printf  scanf z mnóstwem opcji i parametrów
• cout  cin według mnie wygodniejsze

W dalszej części będziemy posługiwać się wyłącznie poleceniami cout i cin z powodu bardziej "edukacyjnego" wyglądu.

Przykładowy prosty program konsolowy wykorzystujący te dwa mechanizmy

#include <cstdio>
#include <stdlib.h>
#include <iomanip>

using namespace std;

int main(){
  setlocale(LC_ALL, "");
  
  int liczba;
  printf("wczytaj całkowitą:");
  scanf("%i",&liczba);
  printf("wczytano: ");
  printf("%i\n",liczba);
  const float PI=3.1415926536;
  printf("%20.2f\n",PI);
  return 0;
  

  
}

#include <stdlib.h>
#include <iostream>
#include <iomanip>

using namespace std;

int main(){
  setlocale(LC_ALL, "");
  
  int liczba;
  cout << "wczytaj całkowitą:";
  cin >> liczba;
  cout << "wczytano: " << liczba << endl;
  const float PI=3.1415926536;
  cout << fixed << setprecision(2);
  cout.width(20);
  cout << PI << endl;

  return 0;
}

Ogólna struktura programu w C++ (generowana zwykle automatycznie przy tworzeniu projektu przez kompilator) składa się z kilku części przedstawionych poniżej:

Część I - biblioteki

#include <cstdlib>
#include <iostream>
//dodanie biblioteki cmath, w której znajduje się 
//definicja funkcji pierwiastkującej sqrt
#include <cmath>
 
using namespace std;
 
int main()
{
 
  //użycie funkcji sqrt wyznaczającej pierwiastek z liczby 2 
  cout<<sqrt(2)<<endl;
 
 
  return 0;
}

Np. biblioteka cstdlib zawiera funkcje ogólne takie jak konwersje, alokacja pamięci czy funkcje matematyczne. Biblioteka iostream (input/output stream) jest standardową biblioteką wejścia/wyjścia w C++. Jeśli chcemy coś wyświetlać na ekranie (za pomocą obiektu cout i przeciążonego operatora "<<"), lub pobierać dane z klawiatury (za pomocą obiektu cin i przeciążonego operatora ">>") musimy ją dodać do nagłówka programu.

Wcześniejsze wersje bibliotek miały rozszerzenie "*.h". Język C++ odchodzi od takiego nazewnictwa, gdyż pliki z tym rozszerzeniem były początkowo wykorzystywane w języku C (oczywiście C++ może nadal korzystać z tych bibliotek) i dla rozdzielenia bibliotek kojarzących się z danym językiem, C++ przyjął nazwy bez rozszerzenia. Niektóre biblioteki zostały przekształcone z C na C++, i w takich przypadkach pozbyto się rozszerzenia, ale dodano literkę "c" na początku takiego pliku np.:

stara nazwa pliku nowa nazwa pliku math.h ---> cmath stdlib.h ---> cstdlib

Część II - przestrzenie nazw

Dyrektywę using namespace musimy użyć w przypadku, gdy zamiast pliku iostream.h, będziemy używać iostream, w celu udostępnienia definicji zawartej w tym pliku. Generalnie chodzi o to, żeby nie pisać za każdym razem wywołanie obiektu cout czy cin z przedrostkiem std::. Np.:

#include<iostream> 
#include<cstdlib>
 
int main()
{
 
   //bez użycia dyrektywy using namespace std musimy 
   //do każdej definicji z biblioteki 
   //iostream dodać przedrostek std::
 
   std::cout<<"Ala ma kota"<<std::endl;
 
   return 0;
}

Wyobraźmy sobie, że mamy dwa pakiety, w których zdefiniowana jest funkcja o nazwie wspaniala(). Pierwszy pakiet jest od producenta JANEK, a drugi od MARCIN. Jeśli chcemy używać funkcji wspaniala() od MARCIN, bo uważamy, że jest lepsza, udostępniamy definicję przestrzeni nazw MARCIN:

using namespace MARCIN;

i nie musimy za każdym wywołaniem funkcji wspaniala(), pisać MARCIN::wspaniala().
Wiąże się to także z uproszczeniem uaktualnienia starszych wersji programu, dodając tylko odpowiednią dyrektywę bez konieczności dopisywania do każdego elementu przedrostka.

Część III - funkcja main

Funkcja main() jest charakterystyczną funkcją w C++, która musi występować w każdym konsolowym programie. Wszystko co zaczyna się dziać w danej aplikacji, jest określana w ciele właśnie tej funkcji. Oczywiście wszystkie inne funkcje mogą być wywoływane z wnętrza tej funkcji.

Funkcja main() ma kilka postaci:

1. int main() lub int main(void) - postacie równoważne, oznaczające, że w ciele funkcji pojawia się informacja zwrotna (return 0 lub return EXIT_SUCCESS), która zwraca do systemu operacyjnego informacje o zakończeniu działania danej aplikacji
2. void main() - nie posiada informacji zwrotnej o zakończeniu działania programu, niezalecane, a w niektórych systemach niedopuszczalne.
3. main() - to samo co int main().
4. int main(int argc, char *argv[]) - funkcja z argumentami opisana poniżej.

Podczas uruchomienia programu za pomocą konsoli (w Windowsie: cmd.exe), oprócz podania nazwy programu, który chcemy uruchomić, możemy przekazać wstępne dane (parametry programu). Argument int argc, mówi ile tych danych jest, natomiast char *argv[] przechowuje te dane. Prześledźmy przykład programu program.exe, który wyświetli argumenty danego programu: