Programowanie Proceduralne

Termin zajęć w semestrze zimowym 2013/2014:
Wykład: poniedziałek g. 14-16, aula COK sala 20, WFAiIS
Laboratorium: (od 6 listopada)

• grupa 1, wtorek, godz. 12¹⁵-14³⁰, PK6, WFAiIS
• grupa 2, wtorek, godz. 14³⁵-16⁵⁰ godz. 15⁰⁰-17¹⁵, PK6, WFAiIS

Wykład

Wykład w całości - plik będzie aktualizowany na bieżąco w trakcie postępów wykładu.

1. Wstęp
   • Trochę historii komputerów i programowania.
   • Podstawowe pojęcia,
   • Języki programowania - historia, klasyfikacja.
   • Środowiska programistyczne.
   • Pliki źródłowe: hello.c
2. Algorytmy - podstawy
   
   • Algorytmy i ich cechy.
   • Zadanie algorytmiczne, specyfikacja.
   • Formy zapisu algorytmów - np. schematy blokowe.
   • Przykłady algorytmów: alg. Euclidesa
   • Pliki źródłowe:
     • euclid1.c
     • euclid2.c
     • euclid1.pas
     • euclid1.f
   • Przykładowe zadania
3. Podstawy języka C
   
   • Struktura kodu.
   • Zmienne - deklaracja i inicjalizacja.
   • Najważniejsze operatory.
   • Funkcje: printf(), scanf().
   • Instrukcje sterujące: if, else, do, while
   • Przykłady programów: pole koła, silnia, pierwiastek kwadratowy (alg. Herona)
   • Pliki źródłowe:
     • hello.c
     • kolo.c
     • silnia.c
     • heron.c
   • Przykładowe zadania
4. Funkcje, czyli programowanie proceduralne
   
   • Anatomia funkcji.
   • Deklaracje i definicje funkcji.
   • Parametry formalne i aktualne.
   • Zmienne na stosie.
   • Zmienne globalne i lokalne.
   • Funkcje i procedury.
   • Biblioteki standardowe.
   • Biblioteka math.h
   • Przykłady programów: alg. Euklidesa (NWD), liczby pierwsze, wzór Herona (pole trójkąta)
   • Pliki źródłowe:
     • euclid3.c - wyznaczanie pierwiastka kwadratowego
     • pierwsza.c - sprawdzanie czy liczba jest pierwsza
     • heron2.c - pole trójkąta o bokach a, b, c
     • globalne.c - demonstracja różnic pomiędzy zm. globalnymi i lokalnymi
   • Przykładowe zadania
5. Tablice i struktury, czyli złożone typy danych
   
   • Tablice - deklaracja, indeksowanie, operator [].
   • Tablice jako argumenty funkcji.
   • Typowe przykłady użycia tablic: wczytywanie wartości, kopiowanie
   • Struktury - deklaracja, operator dostępu .
   • Typ struct jako argument funkcji
   • Struktura jako wartość zwracana z funkcji
   • Przykłady algorytmów:
     • przeszukiwanie liniowe
     • przeszukiwanie liniowe z wartownikiem
     • wyznaczanie środka masy układu punktów materialnych
   • Pliki źródłowe:
     • przeszukiwanie.c - przeszukiwanie liniowe
     • przeszukiwanie2.c - przeszukiwanie liniowe z wartownikiem
     • wyznaczanie środka masy układu punktów:
       • sm1.c - punkt materialny reprezentowany jako tablica float punkt[4]
       • sm2.c - punkt materialny reprezentowany przez strukturę struct punkt
       • sm3.c - punkt materialny reprezentowany przez strukturę zawierającą tablicę struct punkt
       • sm4.c - układ punktów reprezentowany przez tablicę struktur float punkt[]
       • sm6.c - układ punktów reprezentowany przez strukturę z tablicą punktów struct chmura
   • Przykładowe zadania
6. Wskaźniki.
   
   • Adresy, wskaźniki, zmienne wskaźnikowe, typ wskaźnikowy.
   • Deklaracje zmiennych wskaźnikowych.
   • Operator referencji & i dereferencji *
   • Wskaźniki jako argumenty funkcji.
   • Wskaźniki jako wartość zwracana z funkcji.
   • Co wspólnego mają wskaźniki i tablice?
   • Przykłady algorytmów:
     • jednoczesne znajdowanie elementu największego i najmniejszego w ciągu
     • wyznaczanie najczęściej występującego elementu w ciągu
   • Pliki źródłowe:
     • wyznaczanie największej i najmniejszej liczby całkowitej:
       • minmax1.c
       • minmax2.c - dziel i zwyciężaj
     • wyznaczanie dominanty w ciągu liczb całkowitych
       • dominanta1.c - wersja naiwna
       • dominanta2.c - wersja szybsza
   • Przykładowe zadania
7. Reprezentacja symboli w komputerze
   
   • Bit, bajt i kody bitowe
   • Pozycyjne systemy liczbowe
   • Reprezentacja liczby całkowitej i rzeczywistej w komputerze
   • Niedokładności przy obliczeniach zmiennopozycyjnych
   • Przykłady algorytmów:
     • zapis liczby w innym systemie pozycyjnym
     • miejsca zerowe równania kwadratowego
   • Pliki źródłowe:
     • dec2all.c zamiana do innego systemu liczbowego
     • miejscazerowe.c miejsca zerowe równania kwadratowego
   • Przykładowe zadania
8. Reprezentacja symboli w komputerze: znaki, łańcuchy znakowe
   
   • Reprezentacja znaków, kod ASCII
   • Strony kodowe cp1250, latin2, UTF-8
   • Łańcuchy znakowe
   • Przykłady algorytmów:
     • wyszukiwanie wzorca metodą naiwną
     • wyszukiwania wzorca (uproszczonym) algorytmem Boyera-Moore'a
   • Pliki źródłowe:
     • strindex.c wyszukiwanie wzorca metodą naiwną i Boera-Moore'a
   • Przykładowe zadania
9. Pliki i strumienie.
   
   • Plik i format pliku
   • Systemy plików
   • Strumienie
   • Podstawowe operacje na strumieniach w C
   • Pliki źródłowe:
     • fopen.c przykładowy zapis do pliku
     • fopen2.c przykładowy odczyt z pliku
   • Przykładowe zadania
10. Podsumowanie: elementy inżynierii oprogramowania.
    
    • Co było a co nie było omówione na wykładzie?
    • Wstęp do inżynierii oprogramowania.
    • Kilka dobrych rad
    • O stylu i standardach kodowania
    • Obsługa błędów w C

Laboratorium

Literatura

• Brian W. Kernighan, Dennis M. Ritchie, Język ANSI C
  
• Maciej M. Sysło, „Algorytmy”, WSiP, Warszawa, 2002.
• David Griffiths, Dawn Griffiths, „Rusz głową! C”, Helion, Gliwice, 2013.
• (prawie) wszystkie książki na temat języka C
  
• Kurs programowania w C (WikiBook)
• WWW

Kilka przydatnych odnośników

C reference
Programming C (wikibook) (wersja polska)
Alfabetyczny spis funkcji biblioteki standardowej ANSI C (tzw. libc) w wersji C89
ANSI C for Programmers on UNIX Systems
The International Obfuscated C Code Contest
Notatki do wykładu z języka C (dr N. Jankowski)

Zintegrowane środowiska programistyczne (IDE)

Visual Studio Express (MS Windows)
Eclipse z wtyczką CDT (GNU Linux, MS Windows)
NetBeans IDE C and C++ Development
Bloodshed Software - Dev-C++ (MS Windows) Nie rozwijany od 2005 !!
Rozwijana nieoficjalna wersja DevC++ Orvel DevC++
Code::Blocks (GNU Linux, MS Windows, Mac OS X)
Kdevelop KDE Development Environment (GNU Linux)
Anjuta DevStudio IDE for C and C++, written for GTK/GNOME (GNU Linux)
Relo (MS Windows)
Turbo C version 2.01 (MS Windows)
Borland C++ Builder 6 Personal

Inne

Ideone - Kompilator online