1. Средства программирования. Структура консольного приложения, этапы компиляции и сборки программы. Первая программа. (Семинарские занятия)

Кафедра математического моделирования и информатики: первый курс, первый семестрЯзык программирования CиБикулов Д.А., Иваницкая Н.В., Иванов А.П.Семинар 1. Средства программирования. Структураконсольного приложения, этапы компиляции и сборкипрограммы. Первая программа.1 ВведениеОбщий обзор курса, порядок работы на семинаре и в практикуме, отчетность, техникабезопасности, ответственность за сохранение индивидуального пароля в практикуме.Подчеркнуть обязательное наличие у студента учебника по языку программированияСи на каждом практическом занятии.Опрос, выясняющий текущий уровень знаний студентов группы по работе скомпьютером и программированию.История создания языка Си.

Рекомендуемая литература.2 Интегрированная среда программированияС первого же практического занятия студенты должны устойчиво освоить шаги, которыенеобходимо выполнить для заведения полноценного программного проекта винтерактивной среде программирования. Основные шаги, необходимые для этогопредставлены в настоящем разделе. Версии интерактивной среды программированиямогутразличаться,норазработчикобычнообеспечиваетсовместимостьпользовательского интерфейса среды с предыдущими версиями.Запуск среды программирования Microsoft Visual Studio выполняется через меню «Пуск»обычным образом, как правило, это не вызывает трудностей у студентов, нужно толькопоказать, как найти среду программирования среди многообразия установленныхпрограмм.Дальше студенты должны выполнить заведение проекта типа «консольное приложение»(Win32 Console Application, т.е.

текстовое приложение), нужно пояснить, что без этихдействий будет автоматически создан проект для графической программы MicrosoftWindows, что выходит за рамки изучаемого материала. Ошибки заведения проектаявляются одними из наиболее часто встречаемых у студентов, нужно проследить за тем,что все четко освоили эти действия.Еще один существенный момент: нужно пояснить, что в дисплейном классе практикумаот одного занятия до другого будут сохраняться только проекты, которые заводятся надиске Z: (домашний диск студента), проекты и любые другие данные и тексты программпользователя, сохраненные в любых других местах – могут быть просто стерты доследующего занятия и их придется заводить и набирать заново.Студенты часто задают вопросы про английский язык среды программирования.

Тутважно их успокоить: преподаватель в практикуме всегда поможет перевести непонятныесообщения интерактивной среды программирования, объяснит их смысл, но и самистуденты должны конспектировать и запоминать переводы наиболее частых сообщенийоб ошибках.09.11.20171Кафедра математического моделирования и информатики: первый курс, первый семестр2.1Пуск -> Все программы-> Microsoft Visual Studio 2008 ->Microsoft Visual Studio 2008В появившемся окошке выбираем Visual C++ Development Settings, затем нажимаемкнопку Start Visual Studio.

Этот запрос возникает не всегда, но если возникнет – нужноправильно на него ответить.2.2File -> New -> ProjectДанную последовательность действий нужно выполнить после запуска интерактивнойсреды программирования для заведения проекта.2.3win32 -> win32 console applicationВ появившейся карточке выбираем тип проекта «консольное приложение», то есть –приложение текстового режима, ввод данных в которое будет осуществляться склавиатуры, а вывод – в текстовое окно на экране компьютера.В этом же окне нужно задать имя проекта (для первой программы – Calc) и место надисках, где проект будет расположен.

Вместо диска C: здесь следует указать домашнийдиск студента в практикуме (обычно – диск Z:).09.11.20172Кафедра математического моделирования и информатики: первый курс, первый семестр2.4Application settings -> Application settingsВслед за нажатием кнопки ОК в предыдущем диалоге появится окно настроек свойствбудущего проекта. Точнее, будет раскрыто окно с описанием свойств проекта «поумолчанию», но нужно в этом же диалоге переключиться на пункт «Настройки»приложения (Application settings) и установить все органы управления так, как этопоказано на приводимой ниже иллюстрации:09.11.20173Кафедра математического моделирования и информатики: первый курс, первый семестрИменно здесь мы задаем тип проекта «консольное приложение» (Console application), атакже отменяем использование пред-компилированных заголовочных файлов языка Си(для небольших учебных программ выигрыш в скорости сборки от них невелик, а вотзатруднения с перекомпиляцией приложения у студентов возникают часто).Последняя опция, которую надо задать здесь: «Пустой проект» (Empty project), означает,что проект будет создан пустым, без автоматической генерации шаблона приложения идругих сопроводительных файлов.

Делается это для того, чтобы студент не отвлекался нафайлы, смысл которых ему пока будет непонятен.2.5 Project -> Add new item -> C++ source file (.cpp)После выполнения предыдущих действий пустой проект будет заведен и в его папку«Исходные тексты» (Source Files) нужно добавить текстовый файл, который будетсодержать текст будущей программы. Это можно сделать как через меню Project, так ищелчком правой кнопки мыши по папке Source Files созданного проекта.В появившемся затем диалоге нужно указать тип добавляемого в проект файла –исходный текст языка C++ (C++ File).

Нужно пояснить, что это файл именно языкапрограммирования C++, для которого изучаемый в первом семестре языкпрограммирования Си является почти строгим подмножеством. Необходимо это потому,что удобно сразу освоить основные операторы ввода-вывода языка C++, безнеобходимости объяснять сложные параметры функций ввода-вывода языка Си.09.11.20174Кафедра математического моделирования и информатики: первый курс, первый семестрЕстественно, нужно указать и имя файла (удобно, чтобы оно совпадало с именем проекта)и его месторасположение на диске компьютера (обычно – в папке, автоматическисозданной для проекта при его заведении), расширение будет подставлено автоматически:Рассмотрение прочих возможных компонент проекта выходит за рамки курса (онипредназначены для графических приложений среды Microsoft Windows), можно толькоочень кратко описать назначение заголовочных файлов (Header File (.h)), которым будетпосвящена тема на одном из следующих семинарских занятий.09.11.20175Кафедра математического моделирования и информатики: первый курс, первый семестр2.6 Окончательный вид созданного проектаНа примере данной иллюстрации нужно пояснить основные панели (зоны) интерактивнойсреды программирования, их назначение и иерархию сущностей проекта (Solution –Project – Source Files).Панель слева – Solution Explorer, в ней будут представлены все проекты, входящие вданное решение (Solution), для одиночного проекта одноименный файл решения (Solution)генерируется автоматически, но для более сложных задач может понадобится целыйнабор разнотипных компонент проекта (выполняемые файлы, динамические библиотекии т.п.), которые будут зависеть друг от друга и должны собираться в строго определеннойпоследовательности.09.11.20176Кафедра математического моделирования и информатики: первый курс, первый семестрПравая панель отведена для текстового редактора, в котором происходит написание иисправление текста программы.

Изначально этот файл (открываемый двойным щелчкоммыши по имени файла в Solution Explorer) пуст, студент самостоятельно пишет в немтекст своей программы.Панель снизу открывается автоматически при запуске сборки проекта (см. ниже). В этупанель выводятся все текстовые сообщения: сообщения об ошибках и об успешномокончании этапов сборки проекта (компиляция, линковка).Если в этой панели выведено сообщение об ошибке компиляции – то нужноанализировать их сверху вниз, начиная с самой первой, так как последующие ошибкикомпиляции могут быть наведенными, вызванными предыдущими. Двойной щелчокмышью по строке с сообщением об ошибке позиционирует окно текстового редактора настроку, которая явилась причиной ошибки.Если подвести текстовый курсор к номеру ошибки (C2144 на иллюстрации выше) инажать на клавиатуре клавишу F1 – то справочная система интерактивной среды выдастподробное описание данной ошибки и примеры ее возникновения.2.7 Содержимое папок созданного и собранного проекта на дискеПосле создания проекта в рабочей папке образуется следующая файловая структура:То есть, каждое решение (Solution) занимает отдельную папку, в которой расположенывсе файлы, необходимые для сборки всех проектов, входящих в данное решение:Calc.cpp09.11.2017– исходный текст написанной программы.7Кафедра математического моделирования и информатики: первый курс, первый семестрCalc.slnCalc.vcproj– файл, описывающий состав решения (Solution), именно этот файлследует открывать при помощи команды File/Open интегрированной средыпрограммирования.– файл проекта (Project), описывающий состав исходных текстоводной компоненты решения, в данном случае – исполняемой программы.

Егоможно включить в то или иное решение (и даже в несколько решений сразу), нодля простых учебных программ обычно включаться будет единственный проект вединственное соответствующее проекту решение.Прочие файлы этой папки являются служебными, создаются онипрограммирования автоматически, останавливаться на их роли мы не будем.средойПапка Debug содержит все результаты компиляции и сборки всех проектов решения, вчастности – исполняемый файл нашей программы (Calc.exe). Папка Debug соответствуетотладочному режиму сборки проекта, собираемые в ней компоненты будут содержатьотладочную информацию и в них будет отключена часть оптимизаций программногокода, выполняемых компилятором.Если в среде программирования выбрать режим сборки релизной версии программы (этоделается переключателем в панели инструментов, расположенной прямо под менюинтегрированной среды), то будет создана папка Release.

Таким образом, компонентыотладочной и окончательной версии никогда не перепутаются, каждая версия программыбудет собираться в отдельной папке.Сборка проекта (Build)2.8По готовности исходного текста программы ее можно попробовать собрать. Полныйнабор команд для этого содержится в меню Build (Сборка), показанном на иллюстрациивыше. Здесь же видны сочетания «горячих клавиш», которые можно нажимать длябыстрого запуска той или иной команды:или Build -> Compile – скомпилировать текущий (открытый в редакторе)файл с исходным текстом программы, выдать ошибки компиляции (если будут).Ctrl+F709.11.20178Кафедра математического моделирования и информатики: первый курс, первый семестрF7Ctrl+Alt+F7Ctrl+F5F5или Build -> Build Solution – полностью собрать все решение, включаякомпиляцию всех исходных текстов и линковку всех проектов. При этомкомпилироваться и линковаться будут только измененные с последней сборкифайлы, это очень экономит время сборки.или Build -> Rebuild Solution – полная пересборка решения:перекомпилируются абсолютно все файлы, составляющие проекты решения.Иногда помогает устранить непонятные ошибки компиляции, вызываемые сбоямисетевого оборудования.или Debug -> Start Without Debugging – запустить собраннуюпрограмму на выполнение без отладчика.или Debug -> Start Debugging – запустить собранную программу навыполнение под отладчиком.Запуск под отладчиком без указания точки остановки – приведет к быстрому мельканию иавтоматическому закрытию окна с результатами программы, если программа не ожидаетввода от пользователя.