Inleiding programmeren in C++Life Science & Technology

26 januari 2004

http://www.liacs.nl/home/kosters/lst/

Universiteit Leiden

Week 2

• Inhoud– Variabelen, operatoren en controlestructuren

• Doel– Leren omgaan met basiselementen van C++

• Materiaal– Ammeraal Hoofdstuk 2 (niet p. 23, niet 2.6)

– Dictaat Hoofdstuk 3.2 en opgaven 6/14 (vooralsnog zonder functies)

– De eerste programmeeropgave

int – geheel getal

int getal; // een geheel getal

int a = 3, b = -5; // en nog twee

// nu wel geinitialiseerd

getal = a + b; // wordt dus -2

a = a + 7; // a wordt 10

b++; // equivalent aan b = b + 1

// b wordt dus -4

--a; // en nu wordt a 9: a = a - 1

getal += a; // betekent getal = getal + a

// dus getal wordt -2 + 9 = 7

a = 19 / 7; // 2: geheeltallige deling van 19 door 7

b = 19 % 7; // 5: rest bij deling van 19 door 7

double en float – reëel getal

double x; // een reeel getal

double temp = 36.5, euro = 2.20371;

int i;

i = 9 / 5; // resultaat 1

x = 9 / 5; // en weer 1 (1.0000)

x = 9.0 / 5; // maar nu 1.8000

x = (double)9 / 5; // casting

// nu 1.8000

x = static_cast<double>(9) / 5; // zelfde (chic)

i = x + 0.5; // slim afronden

const double pie = 3.28;

pie = 3.14; // FOUT!!

Typeconversie (cast)

• Expliciete typeconversie– Is iets anders dan impliciet, zoals in x = 9.0 / 5– Conventionele notatie: gewenst type tussen haakjes voor de

expressie: (double)9

– Maar in (int) a + b / c wordt alleen a naar int geconverteerd!

– Daarom is logischer (en dit mag ook allemaal) double(9) of double(a + b / c)

– Nieuwe C++-notatie onderscheidt verschillende typen casts: static_cast<double>(9) of static_cast<int>(a + b / c)

Afdrukken van double en float

#include <iostream>

#include <iomanip>

using namespace std;

...

double z = 92.36718;

cout << "En z is: "

<< setw(8) // 8 posities breed

<< setprecision(2) // 2 cijfer na de komma afdrukken

<< fixed // vaste komma in plaats van scientific

<< showpoint // altijd een ., dus ook 88.00

<< z // in plaats van 88

<< endl; // en we zien 92.37

char – karakter

• ieder karakter correspondeert met een uniek geheel getal tussen 0 en 255: de ASCII-waarde ( ’\n’ blijkt 10)

char letter; // een karakter

char let1 = 'q', let2 = '$'; // en nog twee

int i; // een geheel getal

i = 'h' -'c'; // 5 (c-d-e-f-g-h)

i = 'a'; // ASCII-waarde van a blijkt 97

cout << "Geef een karakter: ";

cin >> letter;

if ( 'a' <= letter && letter <= 'z' ) { // kleine letter? letter = letter + 'A' - 'a'; // letter naar hoofdletter converteren

} // if // letter = letter - 32

cout << "Resultaat: " << letter << endl;

bool – waar / niet waar

• true = 1– in C++ is alles wat niet 0 is, true; dus 7 is ook true!

• false = 0

bool p, q; // twee booleans (niet geinitialiseerd!)

p q !p p && q p || q p == q

0 0 1 0 0 1

0 1 1 0 1 0

1 0 0 0 1 0

1 1 0 1 1 1

Toekenningen

• l-value = r-value– aan een “l-value” mag worden toegekend; het is een variabele, een

geheugenlocatie– de “r-value” is een expressie

int getal;

bool p;

getal = 17; // toekenning

p = false;

p = ( getal >= 15 ); // het feit of getal minstens 15 is

if ( p ) cout << "Groot getal" << endl;

if ( p == true ) ...; // beter: if ( p ) …

if ( p = true ) ...; // ?????????????

Variabelen – Scope#include <iostream>

#include <iomanip>

using namespace std;

double koers = 2.20371; // scope hele programma

int main ( ) {

double nlg; // scope alleen functie main

// zet bij voorkeur alle variabelen HIER

cout << "Guldens: ";

cin >> nlg;

if ( nlg > 0 ) {

double eur = nlg / koers; // scope alleen de if

// dit liever niet doen

cout << "Euro: " << fixed << setprecision(2) << eur << endl;

} // if

eur = 0; // FOUT!! niet in scope

// dus niet doen

return 0;

} // main

Operatoren en prioriteit

1. Prioriteit (zie boek p.50 …); gebruik liever punt 3!2. Associativiteit

• meeste operatoren (+, -, * en dergelijke)• links-associatief: a - b - c is (a - b) – c

• toekenningen (=, += en dergelijke) en unaire operatoren (++, --)• rechts-associatief: a = b = 5 is a = (b = 5)

3. Zet overvloedig haakjes

Met behulp van operatoren worden expressies gebouwd

+ plus << output

- min >> input

* maal ++ plus 1

/ gedeeld door -- min 1

% rest (modulo) = toekenning

While statement

• While: iteratief statement van de vorm– while ( expressie ) statement

– expressie is een relationele expressie (waar / niet waar)

– het statement is vaak een compound-statement

• Bij een while is het aantal “doorgangen” door de lus vaak onbekend of lastig te berekenen

while ( n != 0 )

n = n - 1;

while ( n )

n--;

int i = 1, result = 0;

while ( i <= n ) {

result += i * i;

i++;

} // while

int x = 1;

while ( x < 1000 )

x = 2 * x;

// x is nu 1024

For statement

• For: iteratief statement van de vorm– for (statement1 expressie1; expressie2) statement2– statement1: initialisatie, heel soms null-statement– expressie1: test– expressie2: aan het einde van elke ronde, vaak de- of increment,

heel soms null-statement– statement2: vaak een compound-statement met { }

• Bij een for is het aantal “doorgangen” door de lus vaak wel bekend

int i, result = 0;

for ( i = 1; i <= n; i++ )

result += i * i;

Dubbele for-loop

De dubbele for-loop

levert op:

for ( i = 1; i <= 4; i++ ) {

cout << i << ”: ”;

for ( j = 1; j <= i; j++ )

cout << i*j << ” ”;

cout << endl;

} // for-i

1: 1

2: 2 4

3: 3 6 9

4: 4 8 12 16

For statement (2)

for ( A; B; C) D

komt overeen met

A;

while (B) {

D;

C;

}

for ( i = 1; i <= n; i++ )

result += i * i;

i = 1;

while ( i <= n ) {

result += i * i;

i++;

} // while

Stopt deze while-loop?

int getal;

cout << ”Geef een positief geheel getal ..”:

cin >> getal;

while ( getal != 1 )

if ( getal % 2 == 0 ) // getal even

getal = getal / 2;

else

getal = 3 * getal + 1;

Het “3x+1 vermoeden” zegt: dit stopt altijd!

Voorbeeld:

11 – 34 – 17 – 52 – 26 – 13 – 40 – 20 – 10 – 5 – 16 – 8 – 4 – 2 – 1