Programowanie strukturalne

Technologie informatyczne - studia inżynierskie

I stopień

Przedmiot poświęcony jest prezentacji podstaw programowania proceduralnego z elementarnych wstępem do zagadnień wykorzystywania funkcji bibliotecznych i gotowych klas. Omawiany jest proces tworzenia programu, znaczenie algorytmu, języka, kompilatora i interpretera. Przedstawia się metody sterowanie przebiegiem programu, znaczenie pojęcia typu danych, podstawowe typy i ich reprezentację w pamięci. Omawiane są

złożone typy danych, wyrażenia, zmienne statyczne, wskaźniki, zmienne dynamiczne oraz zagadnienia dynamicznego zarządzania pamięcią. Analizuje się zagadnienia strukturalizacji programu, procedury i funkcje

oraz metody przekazywania parametrów. Rozważa się zagadnienia rekursji. Studenci zapoznają się ze stosowaniem standardowych bibliotek, w szczególności bibliotek sterowania strumieniami wejścia-wyjścia i

zarządzania plikami. Przedstawiana jest idea tworzenia programów sterowanych zdarzeniami. Jako przykład aplikacji sterowanych zdarzeniami podaje się w szczególności proste aplikacje "okienkowych" sterowane

komunikatami Windows. Integralną częścią przedmiotu są zajęcia laboratoryjne i projekt implementujący omawiane zagadnienia w języku C/C++.

I rok

brak

Platforma MS Teams.

wykłady, laboratoria

6

Tworzenie oprogramowania. Algorytm Procesor, program, język programowania. Alfabet, składnia i semantyka. Język maszynowy oraz języki

wyższego rzędu. Kompilacja, interpretacja i konsolidacja programu. Zmienne, typy, pierwszy program.

Sterowanie przebiegiem programu. Prawda – fałsz – wstępne uwagi o

wyrażeniach logicznych.Instrukcje złożone w instrukcjach sterujących.

Zakresy ważności nazw, czas życia obiektów, przesłanianie nazw.

Instrukcja warunkowa if ... else.Pętle while i for. Przerwa i kontynuacja wykonywania pętli. Instrukcja skoku. Instrukcja wyboru (switch).

Typ danych, typy podstawowe, reprezentacja danych liczbowych i

znakowych. Pojęcie typu. Rola typu w procesie tworzenia programu, stałe i zmienne.Znaczenie typu w procesie kompilacji. Typy całkowite – reprezentacja liczb. Typ znakowy – kodowanie znaków. Typy zmiennoprzecinkowe - reprezentacja. Arytmetyka (całkowita a

zmiennoprzecinkowa).Definiowanie stałych różnych typów. Konwersje typów, rzutowania.

Zmienne i wyrażenia. Operatory. Operatory matematyczne. Operatory relacyjne. Operatory logiczne. Operatory bitowe. Operator przypisania. Operator rzutowania. Priorytety operatorów. Łączność operatorów.

Złożone typy danych. Tablice i tablice wielowymiarowe. Elementy tablic.

Inicjalizacja tablic. Łańcuchy znaków (tablice znakowe). Formatowanie wejścia/wyjścia. Struktury (rekordy).

Procedury i funkcje. Pojęcie funkcji; zwracanie wyniku; wartość void.

Stos. Przekazywanie parametrów. Prototyp funkcji (typ funkcyjny).

Czas życia i zakres ważności nazwy. Zakres lokalny. Zakres pliku. Zmienne statyczne. Zmienne globalne. Ukrywanie informacji. Funkcje biblioteczne.

Przeciążanie operatorów i funkcji. Istota przeciążania. Zagadnienie identyczności typów argumentów. Dopasowanie argumentów do funkcji przeciążonych.

Dynamiczne zarządzanie pamięcią; wskaźniki. Wskaźniki, referencje i dereferencje. Dynamiczna alokacja pamięci, sterta. Operator sizeof().

Wskaźniki w zastosowaniu do tablic. Wskaźniki w zastosowaniu do

przekazywania parametrów. Wskaźniki do struktur. Wskaźniki do funkcji.

Wskaźniki bez typu (untyped pointers). Tablice wskaźników. Sortowanie tablic wskaźników.

Struktury i klasy. Struktura w C++ (składowe). Klasa:- Składowe klasy. - Modyfikatory dostępu.- Kilka słów o dziedziczeniu.

Operacje wejścia/wyjścia. Operacje wejścia/wyjścia w C (biblioteka studio).

Operacje wejścia/wyjścia w C++. Biblioteka iostream; strumień; strumienie predefiniowane. Sterowanie formatem. Operacje wejścia wyjścia na plikach.

Obsługa błędów.

Treści uzupełniające i rozszerzające. Czas zarezerwowany na prezentację

informacji dodatkowych, uzupełnienie treści, które sprawiły trudności audytorium. Zawartość uzależniona od potrzeb i percepcji studentów.

Projekt. Przedstawienie zasad, wymagań i tworzenie projektu indywidualnego

opartego o paradygmat programowania proceduralnego. Projekt wykorzystuje metody dynamicznego zarządzania pamięcią oraz operacje wejścia/wyjścia.

1. N. Wirth, Wprowadzenie do programowania systematycznego. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne.

Warszawa 1978.

2. B. Eckel, Thinking in C, Beta 3 . 2006.

3. B. Eckel, Thinking in C++, Wydawnictwo Helion, 2002

4. J. Grębosz, Symfonia C++, Oficyna Kallimach, Kraków 1993.

E01-umie wyrazić wybrane algorytmy w postaci sieci działań, potrafi

formułować odpowiednie warunki logiczne i zapisać je za pomocą

wyrażeń i operatorów zgodnie ze składnią języka programowania.

E02-zna podstawowe konstrukcje programistyczne (instrukcje sterujące,

wywoływanie procedur i funkcji oraz różne typy przekazywania

parametrów).

E03-zna podstawowe wbudowane typy danych, a w szczególności różne

sposoby reprezentacji danych liczbowych, zasady arytmetyki,

ograniczenia i błędy zaokrągleń; rozumie problemy związane z

implementacją arytmetyki abstrakcyjnej (matematycznej) w komputerach.

E04-zna zasady tworzenia złożonych typów danych (tablice, struktury,

rekordy/struktury) i potrafi je stosować w algorytmach i programach

opisujących sytuacje praktyczne.

E05-zna zasady dynamicznego zarządzania pamięcią (wskaźniki z typem

i bez typu - w tym wskaźniki do funkcji, przydział i zwalnianie

pamięci) oraz umie implementować podstawowe dynamiczne

struktury danych (kolejka, stos, lista, tablica wskaźników).

E06-potrafi czytać i analizować kod "proceduralny" napisany w języku

C/C++ i rozumie istotę i efekty wykonywanych operacji.

E07-potrafi pisać programy proceduralne w języku C, C++, uruchamiać

je i testować w środowisku Dev-C++ oraz sprawdzarkach

automatycznych; potrafi pisać programy wykonujące operacje na

plikach.

ocena zadań programistycznych, zadania domowe, zaangażowanie i praca na zajęciach