Вопросы и ответы на экзамен по информатике(программирование на языке С)

Подождите немного. Документ загружается.

http://cpp.r2.ru/h12.htm#126 http://dfe3300.karelia.ru/koi/posob/c/c.htm#g3.1

1. Какие символы используются для образования ключевых слов и

идентификаторов?

Ответ:

В эту группу входят прописные и строчные буквы английского алфавита, а также символ

подчеркивания. Следует отметить, что одинаковые прописные и строчные буквы

считаются различными символами, так как имеют различные коды.

Таблица 1

Прописные буквы латинского

алфавита

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S

T U V W X Y Z

Строчные буквы латинского

алфавита

a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x

y z

Символ подчеркивания _

2. Что такое управляющая последовательность?

Ответ:

Специальные символьные комбинации, используемые в функциях ввода и вывода

информации. Управляющая последовательность строится на основе использования

обратной дробной черты (\) (обязательный первый символ) и комбинацией латинских букв

и цифр (табл.2).

Таблица 2

Управляющая

последовательность

Наименование

Шеснадцатеричная

замена

\a Звонок 007

\b Возврат на шаг 008

\t Горизонтальная табуляция 009

\n Переход на новую строку 00A

\v Вертикальная табуляция 00B

\r Возврат каретки 00C

\f Перевод формата 00D

\" Кавычки 022

\' Апостроф 027

\0 Ноль-символ 000

\\ Обратная дробная черта 05C

\ddd

Символ набора кодов ПЭВМ в

восьмеричном представлении

\xddd

Символ набора кодов ПЭВМ в

шестнадцатеричном представлении

Последовательности вида \ddd и \xddd (здесь d обозначает цифру) позволяет представить

символ из набора кодов ПЭВМ как последовательность восьмеричных или

http://cpp.r2.ru/h12.htm#126 http://dfe3300.karelia.ru/koi/posob/c/c.htm#g3.1

шестнадцатеричных цифр соответственно. Например символ возврата каретки может быть

представлен различными способами:

\r - общая управляющая последовательность,

\015 - восьмеричная управляющая последовательность,

\x00D - шестнадцатеричная управляющая последовательность.

Следует отметить, что в строковых константах всегда обязательно задавать все три цифры

в управляющей последовательности. Например отдельную управляющую

последовательность \n (переход на новую строку) можно представить как \010 или \xA, но

в строковых константах необходимо задавать все три цифры, в противном случае символ

или символы следующие за управляющей последовательностью будут рассматриваться

как ее недостающая часть. Например:

"ABCDE\x009FGH" данная строковая команда будет напечатана с использованием

определенных функций языка СИ, как два слова ABCDE FGH, разделенные 8-ю

пробелами, в этом случае если указать неполную управляющую строку"ABCDE\

x09FGH",то на печати появится ABCDE=|=GH, так как компилятор воспримет

последовательность \x09F как символ "=+=".

Отметим тот факт, что, если обратная дробная черта предшествует символу не

являющемуся управляющей последовательностью (т.е. не включенному в табл.4) и не

являющемуся цифрой, то эта черта игнорируется, а сам символ представляется как

литеральный. Например:

символ \h представляется символом h в строковой или символьной константе.

Кроме определения управляющей последовательности, символ обратной дробной черты

(\) используется также как символ продолжения. Если за (\) следует (\n), то оба символа

игнорируются, а следующая строка является продолжением предыдущей. Это свойство

может быть использовано для записи длинных строк.

3. Что такое константа?

Константами называются перечисление величин в программе. В языке СИ разделяют

четыре типа констант: целые константы, константы с плавающей запятой, символьные

константы и строковыми литералы.

Целая константа: это десятичное, восьмеричное или шестнадцатеричное число, которое

представляет целую величину в одной из следующих форм: десятичной, восьмеричной

или шестнадцатеричной.

Десятичная константа состоит из одной или нескольких десятичных цифр, причем первая

цифра не должна быть нулем (в противном случае число будет воспринято как

восьмеричное).

Восьмеричная константа состоит из обязательного нуля и одной или нескольких

восьмеричных цифр (среди цифр должны отсутствовать восьмерка и девятка, так как эти

цифры не входят в восьмеричную систему счисления).

http://cpp.r2.ru/h12.htm#126 http://dfe3300.karelia.ru/koi/posob/c/c.htm#g3.1

Шестнадцатеричная константа начинается с обязательной последовательности 0х или 0Х

и содержит одну или несколько шестнадцатеричных цифр (цифры представляющие собой

набор цифр шеснадцатеричной системы счисления: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F)

Примеры целых констант:

Десятичная Восьмеричная Шестнадцатеричная

константа константа константа

16 020 0x10

127 0117 0x2B

240 0360 0XF0

Если требуется сформировать отрицательную целую константу, то используют знак "-"

перед записью константы (который будет называться унарным минусом). Например: -

0x2A, -088, -16 .

Каждой целой константе присваивается тип, определяющий преобразования, которые

должны быть выполнены, если константа используется в выражениях. Тип константы

определяется следующим образом:

- десятичные константы рассматриваются как величины со знаком, и им присваивается

тип int (целая) или long (длинная целая) в соответствии со значением константы. Если

константа меньше 32768, то ей присваивается тип int в противном случае long.

- восьмеричным и шестнадцатеричным константам присваивается тип int, unsigned int

(беззнаковая целая), long или unsigned long в зависимости от значения константы согласно

табл 3.

Таблица 3

Диапазон шестнадцатеричных

констант

Диапазон восьмеричных

констант

Тип

0x0 - 0x7FFF 0 - 077777 int

0X8000 - 0XFFFF 0100000 - 0177777 unsigned int

0X10000 - 0X7FFFFFFF 0200000 - 017777777777 long

0X80000000 - 0XFFFFFFFF 020000000000 - 037777777777 unsigned long

5l, 6l, 128L, 0105L, OX2A11L.

Константа с плавающей точкой - десятичное число, представленное в виде

действительной величины с десятичной точкой или экспонентой. Формат имеет вид:

[ цифры ].[ цифры ] [ Е|e [+|-] цифры ] .

Число с плавающей точкой состоит из целой и дробные части и (или) экспоненты.

Константы с плавающей точкой представляют положительные величины удвоенной

точности (имеют тип double). Для определения отрицательной величины необходимо

сформировать константное выражение, состоящее из знака минуса и положительной

константы.

Примеры: 115.75, 1.5Е-2, -0.025, .075, -0.85Е2

http://cpp.r2.ru/h12.htm#126 http://dfe3300.karelia.ru/koi/posob/c/c.htm#g3.1

Символьная константа - представляется символом заключенном в апострофы.

Управляющая последовательность рассматривается как одиночный символ, допустимо ее

использовать в символьных константах. Значением символьной константы является

числовой код символа. Примеры:

' '- пробел ,

'Q'- буква Q ,

'\n' - символ новой строки ,

'\\' - обратная дробная черта ,

'\v' - вертикальная табуляция .

Символьные константы имеют тип int и при преобразовании типов дополняются знаком.

Строковая константа (литерал) - последовательность символов (включая строковые и

прописные буквы русского и латинского а также цифры) заключенные в кавычки (") .

Например: "Школа N 35", "город Тамбов", "YZPT КОД".

Отметим, что все управляющие символы, кавычка ("), обратная дробная черта (\) и символ

новой строки в строковом литерале и в символьной константе представляются

соответствующими управляющими последовательностями. Каждая управляющая

последовательность представляется как один символ. Например, при печати литерала

"Школа \n N 35" его часть "Школа" будет напечатана на одной строке, а вторая часть "N

35" на следующей строке.

Символы строкового литерала сохраняются в области оперативной памяти. В конец

каждого строкового литерала компилятором добавляется нулевой символ,

представляемый управляющей последовательностью \0.

Строковый литерал имеет тип char[] . Это означает, что строка рассматривается как

массив символов. Отметим важную особенность, число элементов массива равно числу

символов в строке плюс 1, так как нулевой символ (символ конца строки) также является

элементом массива. Все строковые литералы рассматриваются компилятором как

различные объекты. Строковые литералы могут располагаться на нескольких строках.

Такие литералы формируются на основе использования обратной дробной черты и

клавиши ввод. Обратная черта с символом новой строки игнорируется компилятором, что

приводит к тому, что следующая строка является продолжением предыдущей. Например:

"строка неопределенной \n

длины"

полностью идентична литералу

"строка неопределенной длинны" .

Для сцепления строковых литералов можно использовать символ (или символы) пробела.

Если в программе встречаются два или более строковых литерала, разделенные только

пробелами, то они будут рассматриваться как одна символьная строка. Этот принцип

http://cpp.r2.ru/h12.htm#126 http://dfe3300.karelia.ru/koi/posob/c/c.htm#g3.1

можно использовать для формирования строковых литералов занимающих более одной

строки.

4. Что такое идентификатор?

Ответ:

Идентификатором называется последовательность цифр и букв, а также специальных

символов, при условии, что первой стоит буква или специальный символ. Для

образования идентификаторов могут быть использованы строчные или прописные буквы

латинского алфавита. В качестве специального символа может использоваться символ

подчеркивание (_). Два идентификатора для образования которых используются

совпадающие строчные и прописные буквы, считаются различными. Например: abc, ABC,

A128B, a128b .

Важной особенностью является то, что компилятор допускает любое количество символов

в идентификаторе, хотя значимыми являются первые 31 символ. Идентификатор создается

на этапе объявления переменной, функции, структуры и т.п. после этого его можно

использовать в последующих операторах разрабатываемой программы. Следует отметить

важные особенности при выборе идентификатора.

Во первых, идентификатор не должен совпадать с ключевыми словами, с

зарезервированными словами и именами функций библиотеки компилятора языка СИ.

Во вторых, следует обратить особое внимание на использование символа (_)

подчеркивание в качестве первого символа идентификатора, поскольку идентификаторы

построенные таким образом, что, с одной стороны, могут совпадать с именами системных

функций и (или) переменных, а с другой стороны, при использовании таких

идентификаторов программы могут оказаться непереносимыми, т.е. их нельзя

использовать на компьютерах других типов.

В третьих, на идентификаторы используемые для определения внешних переменных,

должны быть наложены ограничения, формируемые используемым редактором связей

(отметим, что использование различных версий редактора связей, или различных

редакторов накладывает различные требования на имена внешних переменных).

5. Типы данных.

Программы оперируют с различными данными, которые могут быть простыми и

структурированными. Простые данные - это целые и вещественные числа, символы и

указатели (адреса объектов в памяти). Целые числа не имеют, а вещественные имеют

дробную часть. Структурированные данные - это массивы, структуры и файлы; они будут

рассмотрены ниже.

В языке различают понятия "тип данных" и "модификатор типа". Тип данных - это,

например, целый, а модификатор - со знаком или без знака. Целое со знаком будет иметь

как положительные, так и отрицательные значения, а целое без знака - только

положительные значения. В языке Си можно выделить пять базовых типов, которые

задаются следующими ключевыми словами:

 char - символьный;

 int - целый;

http://cpp.r2.ru/h12.htm#126 http://dfe3300.karelia.ru/koi/posob/c/c.htm#g3.1

 float - вещественный;

 double - вещественный двойной точности;

 void - не имеющий значения.

Дадим им краткую характеристику:

1. Переменная типа char имеет размер 1 байт, ее значениями являются различные

символы из кодовой таблицы, например: 'ф', ':', 'j' (при записи в программе они

заключаются в одинарные кавычки).

2. Размер переменной типа int в стандарте языка Си не определен. В большинстве

систем программирования размер переменной типа int соответствует размеру

целого машинного слова. Например, в компиляторах для 16-разрядных

процессоров переменная типа int имеет размер 2 байта. В этом случае знаковые

значения этой переменной могут лежать в диапазоне от -32768 до 32767.

3. Ключевое слово float позволяет определить переменные вещественного типа. Их

значения имеют дробную часть, отделяемую точкой, например: -5.6, 31.28 и т.п.

Вещественные числа могут быть записаны также в форме с плавающей точкой,

например: -1.09e+4. Число перед символом "е" называется мантиссой, а после "е" -

порядком. Переменная типа float занимает в памяти 32 бита. Она может принимать

значения в диапазоне от 3.4е-38 до 3.4e+38.

4. Ключевое слово double позволяет определить вещественную переменную двойной

точности. Она занимает в памяти в два раза больше места, чем переменная типа

float (т.е. ее размер 64 бита). Переменная типа double может принимать значения в

диапазоне от 1.7e-308 до 1.7e+308.

5. Ключевое слово void (не имеющий значения) используется для нейтрализации

значения объекта, например, для объявления функции, не возвращающей никаких

значений.

Объект некоторого базового типа может быть модифицирован. С этой целью

используются специальные ключевые слова, называемые модификаторами. В стандарте

ANSI языка Си имеются следующие модификаторы типа:

 unsigned

 signed

 short

 long

Модификаторы записываются перед спецификаторами типа, например: unsigned char.

Если после модификатора опущен спецификатор, то компилятор предполагает, что этим

спецификатором является int. Таким образом, следующие строки:

long а;

long int а;

являются идентичными и определяют объект а как длинный целый. Табл. 1 иллюстрирует

возможные сочетания модификаторов (unsigned, signed, short, long) со спецификаторами

(char, int, float и double), а также показывает размер и диапазон значений объекта (для 16-

разрядных компиляторов).

Таблица 1qqqqqqqq qqqqq

Тип Размер в байтах (битах) Интервал изменения

http://cpp.r2.ru/h12.htm#126 http://dfe3300.karelia.ru/koi/posob/c/c.htm#g3.1

char 1 (8) от -128 до 127

unsigned char 1 (8) от 0 до 255

signed char 1 (8) от -128 до 127

int 2 (16) от -32768 до 32767

unsigned int 2 (16) от 0 до 65535

signed int 2 (16) от -32768 до 32767

short int 2 (16) от -32768 до 32767

unsigned short int 2 (16) от 0 до 65535

signed short int 2 (16) от -32768 до 32767

long int 4 (32) от -2147483648 до 2147483647

unsigned long int 4 (32) от 0 до 4294967295

signed long int 4 (32) от -2147483648 до 2147483647

float 4 (32) от 3.4Е-38 до 3.4Е+38

double 8 (64) от 1.7Е-308 до 1.7Е+308

long double 10 (80) от 3.4Е-4932 до 3.4Е+4932

6. Массивы.

Массив состоит из многих элементов одного и того же типа. Ко всему массиву целиком

можно обращаться по имени. Кроме того, можно выбирать любой элемент массива. Для

этого необходимо задать индекс, который указывает его относительную позицию. Число

элементов массива назначается при его определении и в дальнейшем не меняется. Если

массив объявлен, то к любому его элементу можно обратиться следующим образом:

указать имя массива и индекс элемента в квадратных скобках. Массивы определяются так

же, как и переменные:

int a[100];

char b[20];

float d[50];

В первой строке объявлен массив а из 100 элементов целого типа: а[0], а[1], ..., а[99]

(индексация всегда начинается с нуля). Во второй строке элементы массива b имеют тип

char, а в третьей - float.

Двумерный массив представляется как одномерный, элементы которого тоже массивы.

Например, определение char а[10][20]; задает такой массив. По аналогии можно

установить и большее число измерений. Элементы двумерного массива хранятся по

строкам, т.е. если проходить по ним в порядке их расположения в памяти, то быстрее

всего изменяется самый правый индекс. Например, обращение к девятому элементу пятой

строки запишется так: а[5][9].

Пусть задан массив:

int a[2][3];

http://cpp.r2.ru/h12.htm#126 http://dfe3300.karelia.ru/koi/posob/c/c.htm#g3.1

Тогда элементы массива а будут размещаться в памяти следующим образом: a[0][0], a[0]

[1], a[0][2], a[1][0], a[1][1], a[1][2].

Имя массива - это константа, которая содержит адрес его первого элемента (в данном

примере а содержит адрес а[0][0]). Предположим, что a = 1000. Тогда адрес элемента а[0]

[1] будет равен 1002 (элемент типа int занимает в памяти 2 байта), адрес следующего

элемента а[0][2] - 1004 и т.д. Что же произойдет, если выбрать элемент, для которого не

выделена память? К сожалению, компилятор не следит за этим. В результате возникнет

ошибка и программа будет работать неверно.

В языке Си существует сильная взаимосвязь между указателями и массивами. Любое

действие, которое достигается индексированием массива, можно выполнить и с помощью

указателей, причем последний вариант будет быстрее.

Определение

int a[5];

задает массив из пяти элементов а[0], a[1], a[2], a[3], a[4]. Если объект *у определен как

int *у;

то оператор у = &a[0]; присваивает переменной у адрес элемента а[0]. Если переменная у

указывает на очередной элемент массива а, то y+1 указывает на следующий элемент,

причем здесь выполняется соответствующее масштабирование для приращения адреса с

учетом длины объекта (для типа int - 2 байта, long - 4 байта, (double - 8 байт и т.д.).

Так как само имя массива есть адрес его нулевого элемента, то оператор у = &a[0]; можно

записать и в другом виде: у = а. Тогда элемент а[1] можно представить как *(а+1). С

другой стороны, если у - указатель на массив a, то следующие две записи: a[i] и *(у+i)

эквивалентны.

Между именем массива и соответствующим указателем есть одно важное различие.

Указатель - это переменная и у = а; или y++; - допустимые операции. Имя же массива -

константа, поэтому конструкции вида a = y; a++; использовать нельзя, так как значение

константы постоянно и не может быть изменено.

Переменные с адресами могут образовывать некоторую иерархическую структуру (могут

быть многоуровневыми) типа указатель на указатель (т.е. он содержит адрес другого

указателя), указатель на указатель на указатель и т.д. Если указатели адресуют элементы

одного массива, то их можно сравнивать (отношения вида <, >, = =, != и другие работают

правильно). В то же время нельзя сравнивать ли6о использовать в арифметических

операциях указатели на разные массивы (соответствующие выражения не приводят к

ошибкам при компиляции, но в большинстве случаев не имеют смысла). Любой адрес

можно проверить на равенство или неравенство со значением NULL. Указатели на

элементы одного массива можно также вычитать. Тогда результатом будет число

элементов массива, расположенных между уменьшаемым и вычитаемым объектами.

Язык Си позволяет инициализировать массив при его определении. Для этого

используется следующая форма:

тип имя_массива[...] ... [...] = {список значений};

http://cpp.r2.ru/h12.htm#126 http://dfe3300.karelia.ru/koi/posob/c/c.htm#g3.1

Примеры:

int a[5] = {0, 1, 2, 3, 4};

char ch[3] = {'d', 'e', '9'};

int b[2][3] = {1, 2, 3, 4, 5, 6};

В последнем случае: b[0][0] = 1, b[0][1] = 2, b[0][2] = 3, b[1][0] = 4, b[1][1] = 5, b[1][2] = 6.

В языке допускаются массивы указателей, которые определяются, например, следующим

образом: char *m[5];. Здесь m[5] - массив, содержащий адреса элементов типа char.

7. Приоритеты операций и порядок вычислений

В языке СИ операции с высшими приоритетами вычисляются первыми. Наивысшим

приоритетом является приоритет равный 1. Приоритеты и порядок операций приведены в

табл. 4.

Таблица 4

Приоритет Знак операции Типы операции

Порядок

выполнения

1 () [] . -> Выражение Слева направо

- ~ ! * & ++ -- sizeof приведение

типов

Унарные Справа налево

3 * / % Мультипликативные

Слева направо

4 + - Аддитивные

5 << >> Сдвиг

6 < > <= >= Отношение

7 == != Отношение (равенство)

8 & Поразрядное И

9 ^

Поразрядное исключающее

ИЛИ

10 | Поразрядное ИЛИ

11 && Логическое И

12 || Логическое ИЛИ

13 ? : Условная

= *= /= %= += -= &= |= >>= <<=

Простое и составное

присваивание

Справа налево

15 , Последовательное вычисление Слева направо

8. Преобразование типов

Если в выражении появляются операнды различных типов, то они преобразуются к

некоторому общему типу, при этом к каждому арифметическому операнду применяется

такая последовательность правил:

http://cpp.r2.ru/h12.htm#126 http://dfe3300.karelia.ru/koi/posob/c/c.htm#g3.1

1. Если один из операндов в выражении имеет тип long double, то остальные тоже

преобразуются к типу long double.

2. В противном случае, если один из операндов в выражении имеет тип double, то

остальные тоже преобразуются к типу double.

3. В противном случае, если один из операндов в выражении имеет тип float, то

остальные тоже преобразуются к типу float.

4. В противном случае, если один из операндов в выражении имеет тип unsigned long,

то остальные тоже преобразуются к типу unsigned long.

5. В противном случае, если один из операндов в выражении имеет тип long, то

остальные тоже преобразуются к типу long.

6. В противном случае, если один из операндов в выражении имеет тип unsigned, то

остальные тоже преобразуются. к типу unsigned.

7. В противном случае все операнды преобразуются к типу int. При этом тип char

преобразуется в int со знаком; тип unsigned char в int, у которого старший байт

всегда нулевой; тип signed char в int, у которого в знаковый разряд передается знак

из сhar; тип short в int (знаковый или беззнаковый).

Предположим, что вычислено значение некоторого выражения в правой части оператора

присваивания. В левой части оператора присваивания записана некоторая переменная,

причем ее тип отличается от типа результата в правой части. Здесь правила

преобразования очень простые: значение справа от оператора присваивания преобразуется

к типу переменной слева от оператора присваивания. Если размер результата в правой

части больше размера операнда в левой части, то старшая часть этого результата будет

потеряна.

В языке Си можно явно указать тип любого выражения. Для этого используется операция

преобразования ("приведения") типа. Она применяется следующим образом:

(тип) выражение

(здесь можно указать любой допустимый в языке Си тип).

Рассмотрим пример:

int a = 30000;

float b;

........

b = (float) a * 12;

(переменная a целого типа явно преобразована к типу float; если этого не сделать, то

результат будет потерян, т.к. a * 12 > 32767).

При выполнении операций происходят неявные преобразования типов в следующих

случаях:

- при выполнении операций осуществляются обычные арифметические преобразования

(которые были рассмотрены выше);

- при выполнении операций присваивания, если значение одного типа присваивается

переменной другого типа;

- при передаче аргументов функции.