Лабораторная работа 1

1Среда и пользовательский интерфейс MS Visual Studio. Отладка программ

2Содержание работы

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

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

Отладка программы. Работа с отладчиком.

Планируемое время выполнения работы- 4 часа.

3Задание

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.

4Интегрированная 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.

4.1Запуск 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) и служит 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.

1.2. 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.

1.3. Добавление к проекту файлов с исходным кодом

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

1.3.1. 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.

1.3.2. Добавление существующего файла

В этом случае файл с исходным кодом (пусть это будет файл first.cpp) вы уже под­готовили ранее в каком-то текстовом редакторе или скачали по сети. Продолжение должно быть следующим:

Скопируйте исходный файл (first.cpp) в папку проекта (в данном случае — First/First).

Выберите в строке меню главного окна команду Project ► Add Existing Item.... В результате откроется диалоговое окно Add Existing Item. В открывшемся диалоговом окне выберите нужный файл (first.cpp) и щелкните на кнопке ОК.

В этом случае вы получите два независимых файла и изменения в одном из них не будут влиять на другой.

Следует иметь в виду, что в файлах проекта может быть только одна функция main(), то есть в проект нельзя включать несколько файлов, которые содержат функцию main().

1.4. 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.

1.4.1. Компиляция, компоновка и выполнение проекта

Эти операции могут быть выполнены или через меню Build главного окна, или с помощью кнопок панели инструментов. Опишем кратко основные команды меню Build:

• Compile — компиляция выбранного файла. Результаты компиляции выводятся в окно Output.

• Build — компоновка проекта. Компилируются все файлы, в которых произошли изменения с момента последней компоновки. После компиляции происходит сборка (link) всех объектных модулей, включая библиотечные, в результирующий исполняемый файл. Сообщения об ошибках компоновки выводятся в окно Output. Если обе фазы компоновки завершились без ошибок, то созданный исполняемый файл с расширением .ехе может быть запущен на выполнение.

• Rebuild All — то же, что и Build, но компилируются все файлы проекта независимо от того, были ли в них произведены изменения.

СОВЕТ