Типы данных в C++

Базовые типы данных в C++

int Целые числа
char Символьный
wchar_t Расширенный символьный
bool Логический
float Вещественный
double Вещественный с двойной точностью

Спецификаторы типа

short Короткий
long Длинный
signed Знаковый
unsigned Беззнаковый
  • avatar
  • 0
  • 0


Математические функции в C++ из пакета cmath

Для работы с математическими функциями необходимо в начало программы добавить строку

#include <cmath>


Список функций
pow(x,n) — xn
sqrt(x) — x
cbrt(x) — x3
abs(x) — абсолютное значение x (модуль x)
exp(x) — ex
log(x) — натуральный логарифм x
log10(x) — десятичный логарифм x
log2(x) — log2x
sin(x) — sin x (x в радианах)
cos(x) — cos x (x в радианах)
tan(x) — tan x (x в радианах)
asin(x) — arcsin x (в радианах)
acos(x) — arccos x (в радианах)
atan(x) — arctan x (в радианах)
ceil(x) — Округление x сверху, возвращает наименьшее целое значение, которое не меньше x
floor(x) — Округление x снизу, возвращает наибольшее целое значение, которое не больше x
round(x) — Округление x до ближайшего целого (метод симметричного округления)
trunc(x) — Округление x до ближайшего целого (метод отбрасывания дробной части)
fmod(a,b) — Остаток от деления a на b
  • avatar
  • 0
  • 0


GnuPlot. Строим графики.

Первый шаг

Итак. У нас есть данные, полученные в результате эксперимента. Скажем, вот такого вида:
</1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
5.5
5.5
5.5
5.5
5.5
5.5
5.5
6.0>

Построить график? Что может быть проще! (При условии, что у нас есть gnuplot, установленный под Linux или Cygwin)

Данные сохраним в файл data1.txt и запустим gnuplot:
</D:\MVB_Home\Development\Publication\gnuplot>gnuplot

        G N U P L O T
        Version 4.4 patchlevel 0
        last modified March 2010
        System: CYGWIN_NT-6.1 1.7.8(0.236/5/3)

        Copyright © 1986-1993, 1998, 2004, 2007-2010
        Thomas Williams, Colin Kelley and many others

        gnuplot home:     http://www.gnuplot.info
        faq, bugs, etc:   type "help seeking-assistance"
        immediate help:   type "help"
        plot window:      hit 'h'

Terminal type set to 'unknown'
gnuplot> set terminal jpeg size 640,480
Terminal type set to 'jpeg'
Options are 'nocrop font arial 12 size 640,480 '
gnuplot> set output "data_1.0.jpg"
gnuplot> plot "data1.txt"
gnuplot> exit

D:\MVB_Home\Development\Publication\gnuplot>
>

В файле data_1.0.jpg нас ждёт построенный график.

</set terminal jpeg size 640,480>

По умолчанию, gnuplot будет выводить график в окно x11 терминала. Эта команда заставит выводить картинку в формате jpeg.
</set output "data_1.0.jpg">

Эта команда указывает в какой файл выводить.
</plot "data1.txt">

Много графиков

Два — это уже много :)
Хотим мы посмотреть ток и напряжение на одной временной шкале. Нет проблем!
Пусть данные будут такими:
</0 1.0 0.5E1
1 1.5 0.4E1
2 2.0 0.3E1
3 2.5 0.2E1
4 3.0 0.1E1
5 3.5 0.9E0
6 4.0 0.8E0
7 4.5 0.7E0
8 5.0 0.6E0
9 5.5 0.5E0
16 5.5 0.5E0
17 6.0 0.4E0>

Построим график таким скриптом:
</#!/bin/bash

gnuplot << EOP

datafile = "data3.txt"

set terminal jpeg size 640,480
set output "data_3.1.jpg"

plot datafile with lines, \
     datafile using 1:3 with lines axes x1y2

EOP>

И получим такой результат:

</plot datafile with lines, \
     datafile using 1:3 with lines axes x1y2>

gnuplot воспринимает это как одну строку. Первая часть использует умолчания и интерпретируется как:
</datafile using 1:2 with lines>

Вторая часть рисует второй график, используя ось X и вторую (правую) шкалу Y, беря данные из 1-й(время, x) и 3-й(ток, y2) колонок файла данных.


Численное интегрирование

Метод прямоугольников
Одним из простейших методов численного интегрирования является метод прямоугольников. На частичном отрезке заменяют подынтегральную функцию полиномом Лагранжа нулевого порядка, построенным в одной точке. Естественно в качестве этой точки выбрать среднюю: . Тогда значение интеграла на частичном отрезке:
(1.1)
Подставив это выражение, получим составную формулу средних прямоугольников:
(1.2)
Графическая иллюстрация метода средних прямоугольников представлена на рис.1(a). Из рисунка видно, что площадь криволинейной трапеции приближенно заменяется площадью многоугольника, составленного из N прямоугольников. Таким образом, вычисление определенного интеграла сводится к нахождению суммы N элементарных прямоугольников.
Формулу (1.2) можно представить в ином виде:
или (1.3)
Эти формулы называются формулой левых и правых прямоугольников соответственно. Графически метод левых и правых прямоугольников представлен на рис.1 (б, в). Однако из-за нарушения симметрии в формулах правых и левых прямоугольников, их погрешность значительно больше, чем в методе средних прямоугольников
а) средние прямоугольники
б) левые прямоугольники
в) правые прямоугольники
Рис.1. Интегрирование методом прямоугольников
Метод трапеций
Если на частичном отрезке подынтегральную функцию заменить полиномом Лагранжа первой степени, то есть:
(1.4)
то искомый интеграл на частичном отрезке запишется следующим образом:
(1.5)
И, составная формула трапеций на всем отрезке интегрирования примет вид:
(1.6)
Графически метод трапеций представлен на рис.2.3. Площадь криволинейной трапеции заменяется площадью многоугольника, составленного из Nтрапеций, при этом кривая заменяется вписанной в нее ломаной. На каждом из частичных отрезков функция аппроксимируется прямой, проходящей через конечные значения, при этом площадь трапеции на каждом отрезке определяется по формуле 1.5.
Погрешность метода трапеций выше, чем у метода средних прямоугольников. Однако на практике найти среднее значение на элементарном интервале можно только у функций, заданных аналитически (а не таблично), поэтому использовать метод средних прямоугольников удается далеко не всегда.

Рис.2. Интегрирование методом методом трапеций
Метод Симпсона
В этом методе подынтегральная функция на частичном отрезке аппроксимируется параболой, проходящей через три точки ,,, то есть интерполяционным многочленом Лагранжа второй степени:
(1.7)
Проведя интегрирование, получим:
(1.8)
Это и есть формула Симпсона или формула парабол. На отрезке формула Симпсона примет вид:
(1.9)
Можно разбить отрезок интегрирования на четное количество 2N равных частей с шагом . Тогда можно построить параболу на каждом сдвоенном частичном отрезке и переписать выражения (1.7-1.9) без дробных индексов. Тогда формула Симпсона примет вид:
(1.10)
Графическое представление метода Симпсона показано на рис.3. На каждом из сдвоенных частичных отрезков заменяем дугу данной кривой параболой.

Рис.3. Метод Симпсона

Реализация
Приведем пример реализации численного интегрирования методом левых и правых прямоугольников. На вход алгоритму подается набор точек, по которым требуется найти приближенное значение интеграла неизвестной функции. На выходе алгоритм выдает найденное приближенное значение с 8-ю знаками точности. Заметим, что эти два метода практически идентичны, единственное отличие заключается в том, ординату какой точки взять в качестве высоты прямоугольника. Все вычислительные операции производятся с типом данных long double в целях повышения точности вычислений.
1 #include 2 #include 3 using namespace std;
4 // Для удобства хранения заданных точек
5 // создадим соответствующую структуру
6 struct point
7 {
8 long double x, y;
9 };
10 int main()
11 {
12 // Объявляем и считываем число точек,
13 // по которым будем вычислять приближенное
14 // значение интеграла функции
15 int pointsCount;
16 cin >> pointsCount;
17 // Точки будем хранить в векторе структур;
18 // его размер, очевидно, равен pointsCount
19 vector points;
20 points.resize (pointsCount);
21 // Считываем абсциссы и ординаты точек
22 for (int i = 0; i < pointsCount; i++)
23 {
24 cin >> points[i].x >> points[i].y;
25 }
26 // Изначально приравниваем приближенное
27 // значение интеграла к нулю
28 long double integralValue = 0.0;
29 // Для каждой пары соседних точек считаем
30 // площадь левого или правого прямоугольника,
31 // который они образуют вместе с осью абсцисс,
32 // по соответствующим теоретическим формулам
33 for (int i = 1; i < pointsCount; i++)
34 {
35 // Воспользуемся формулой левых прямоугольников
36 integralValue += (points[i].x — points[i — 1].x) * points[i — 1].y;
37 // Формула же для правых прямоугольников имеет вид
38 // integralValue += (points[i].x — points[i — 1].x) * points[i].y;
39 }
40 // Выводим приближенное значение интеграла
41 // c восемью знаками точности
42 printf ("%.8llf", integralValue);
43 return 0;
44 }
Приведем пример реализации численного интегрирования методом трапеций. На вход алгоритму подается набор точек, по которым требуется найти приближенное значение интеграла неизвестной функции. На выходе алгоритм выдает найденное приближенное значение с 8-ю знаками точности. Все вычислительные операции производятся с типом данных long double в целях повышения точности вычислений.
1 #include 2 #include 3 using namespace std;
4 // Для удобства хранения заданных точек
5 // создадим соответствующую структуру
6 struct point
7 {
8 long double x, y;
9 };
10 int main()
11 {
12 // Объявляем и считываем число точек,
13 // по которым будем вычислять приближенное
14 // значение интеграла функции
15 int pointsCount;
16 cin >> pointsCount;
17 // Точки будем хранить в векторе структур;
18 // его размер, очевидно, равен pointsCount
19 vector points;
20 points.resize (pointsCount);
21 // Считываем абсциссы и ординаты точек
22 for (int i = 0; i < pointsCount; i++)
23 {
24 cin >> points[i].x >> points[i].y;
25 }
26 // Изначально приравниваем приближенное
27 // значение интеграла к нулю
28 long double integralValue = 0.0;
29 // Для каждой пары соседних точек считаем
30 // площадь трапеции, которую они образуют
31 // вместе с осью абсцисс, по соответствующим
32 // теоретическим формулам
33 for (int i = 1; i < pointsCount; i++)
34 {
35 integralValue += (points[i].x — points[i — 1].x) * (points[i].y + points[i — 1].y);
36 }
37 // Для небольшого ускорения работы алгоритма
38 // деление пополам выносят за пределы цикла
39 integralValue /= 2.0;
40 // Выводим приближенное значение интеграла
41 // c восемью знаками точности
42 printf ("%.8llf", integralValue);
43 return 0;
44 }

Программа на С++ для интегрирования методом Симпсона приведена ниже:

1 #include 2 #include 3 using namespace std;
5 // f(x) — функция для численного интегрирования
6 double f(double x)
7 {
8 return x; // Сюда можно написать любую функцию
9 }
10 /* Интеграл f(x) от a до b:
11 N — шаг интегрирования
12 double integrate(double a, double b, int N)
13 {
14 double h = (b — a) / N;
15 double sum = 0.5 * h * (f(a) + f(b));
16 for (int k = 0; k < N; k++)
17 sum += h * f(a + h*k);
18 return sum;
19 }
20 // Рекурсивный вызов функции для интегрирования.
21 // a, b — пределы интегрирования
22 double area_under_curve(double a,double b)
23 {
24 double area = integrate(a,b,1000);
25 double check = integrate(a,b,5);
26 if (abs(area — check) > 0.00001)
27 {
28 double m = (a + b) / 2;
28 area = area_under_curve(a, m) + area_under_curve(m, b);
29 }
30 return area;
31 }
32 int main()
33 {
34 cout<<«Интеграл x.dx от 1 до 2 равен „<<integrate(1,2,1000)<<endl;
35 cout<<“Площадь под кривой y=x от 1 до 2 равна „<<area_under_curve(1,2);
36 return 0;
37 }


Преимущества работы с интерактивными досками

Интерактивная доска — одно из самых современных средств обучения в школе, технология работы с которой сегодня активно осваивается учителями самых разных школьных предметов. Она помогает учителю сделать любые занятия яркими и увлекательными.
Использование интерактивной доски в учебном процессе значительно повышает эффективность усвоения материала учащимися, при значительной экономии времени, а также мотивирует учеников на получение знаний и успешность. Работа на уроке становится живым действием, вызывающим у ученика неподдельную заинтересованность.

Помня слова К. Ф. Гаусса о том, что «математика — наука для глаз, а не для ушей», считаю, что математика – это один из тех предметов, в котором использование интерактивной доски может активизировать все виды учебной деятельности: изучение нового материала, подготовка и проверка домашнего задания, самостоятельная работа, проверочные и контрольные работы, внеклассная работа, творческая работа.По данным исследований, в памяти человека остается 25 процентов услышанного материала,33 увиденного, 50 услышанного и увиденного, 75 материала, если ученик вовлечен в активные действия в процессе обучения.

Интерактивные доски объединяют в себе все преимущества современных компьютерных технологий:
— выводят процесс обучения на качественно новый уровень;

— соответствуют тому способу восприятия информации, которым отличается новое поколение школьников, выросшее на ТВ, компьютерах и мобильных телефонах, у которого гораздо выше потребность в темпераментной визуальной информации и зрительной стимуляции;

— помогают избавить преподавателей от рутины и освобождают время для творческой работы.

Такая доска не просто отображает то, что происходит на компьютере, а позволяет управлять процессом презентации, вносить поправки и коррективы, делать цветом пометки и комментарии, сохранять материалы урока для дальнейшего использования и редактирования.

При этом учитель не привязывается к своему компьютеру и не теряет визуального контакта с группой. Благодаря наглядности и интерактивности, группа вовлекается в активную работу. У обучающихся заметно повышается интерес к уроку. У обучающихся обостряется восприятие, повышается концентрация внимания, улучшается понимание и запоминание материала.

Сегодня преподавателю информатики объяснять с мелом в руках, как работает Word, Excel или любая другая программа уже просто смешно, да и неэффективно. Работая на доске электронным маркером как мышью, преподаватель может быстро и наглядно показать тот или иной прием работы с программой сразу всему классу, а не объяснять то же самое каждому у его компьютера. Когда преподаватель в центре внимания, все видят его действия, и сам он обращен к классу — объяснение доходит гораздо лучше, чем когда он сидит за своим компьютером, а ученики пытаются уследить за мельканием курсора мыши на экране. Если у вас есть интерактивная доска, на уроке математики вам больше не придется ждать, когда ученик напишет задание на доске, и несколько минут урока будут потеряны – преподаватель может выводить на экран заранее приготовленные материалы, и время урока будет использовано только на решение поставленных задач. По математике существует большой выбор ЦОР, с которыми удобно работать на интерактивной доске.

На сайте school-collection.edu.ru/ представлена большая коллекция цифровых ресурсов по всем общеобразовательным предметам.
В данный момент существует огромный выбор интерактивных досок от различного производителя. К каждой доске поставляется свое программное обеспечение.

На сайте www.it-n.ru/ «Сеть творческих учителей» можно найти уроки А.Б.Розенфельда «ИТ для начинающих» (работает уже Третий мастер-класс). Как и любое техническое средство, интерактивная доска не может использоваться весь урок и, согласно санитарно-гигиеническим нормам, с ней разрешается работать не более 20 минут. Остальное время на уроке используется по усмотрению преподавателя. Согласно мнению родителей и наблюдению преподавателей, у обучающихся сократилось время на выполнение домашнего задания. Это объясняется тем, что студент лучше усваивает материал на уроке. Улучшается внимание и память обучающихся, снимается стрессовая ситуация и эмоциональное напряжение. В связи с тем, что на уроке выполняется больший объём работы, чем раньше, то для отработки материала дома тратится гораздо меньше времени.

Итак, основные преимущества:
1. совместима с программами для всех лет обучения;
2. усиливает подачу материала, позволяя преподавателям эффективно работать с веб-сайтами и другими ресурсами;
3. предоставляет больше возможностей для взаимодействия и обсуждения в классе;
4. делает занятия интересными и увлекательными для преподавателей и учащихся благодаря разнообразному и динамичному использованию ресурсов, развивает мотивацию.

Преимущества работы с интерактивными досками для преподавателей:
1. позволяют учителям объяснять новый материал, стоя как в центре класса, так и у доски;
2. поощряют импровизацию и гибкость, позволяя рисовать и делать записи поверх любых приложений;
3. предоставляют возможности сохранять и распечатывать изображения, находящиеся на доске, включая любые записи, сделанные во время занятия, не затрачивая при этом много времени и сил и упрощая проверку усвоенного материала;
4. позволяют использовать различные стили обучения, преподаватели могут обращаться к всевозможным ресурсам, приспосабливаясь к определенным потребностям;
5. позволяют учителям делиться материалами друг с другом и вновь использовать их;
6. вдохновляют педагогов на поиск новых подходов к обучению, стимулируют профессиональный рост.
Преимущества для учеников:
1. интерактивные доски делают занятия интересными и развивают мотивацию;
2. предоставляют больше возможностей для участия в коллективной работе;
3. помогают легче воспринимать и усваивать сложные вопросы в результате более ясной, эффективной и динамичной подачи материала;
4. помогают детям работать у доски с удовольствием, более творчески, с уверенностью в себе.

Конечно, использование этого устройства не решит всех учебных проблем. И учителя совсем не обязаны работать с такой доской постоянно, на каждом уроке. Тем не менее она помогает сделать урок увлекательным и динамичным.


Особенности языка программирования С++

C++ — компилируемый статически типизированный язык программирования общего назначения. Поддерживает разные парадигмы программирования, но, в сравнении с его предшественником — языком Си, — наибольшее внимание уделено поддержке объектно-ориентированного и обобщённого программирования.

В 1990-х годах язык стал одним из наиболее широко применяемых языков программирования общего назначения.

Рассмотрим достоинства и недостатки языка, чтобы понять, что делает его столь мощным и универсальным инструментом в руках программиста.

Но прежде всего, необходимо подчеркнуть, что оценивать достоинства и, в особенности, недостатки C++ необходимо в контексте тех принципов, на которых строился язык, и требований, которые к нему изначально предъявлялись.

Достоинства.

C++ — чрезвычайно мощный язык, содержащий средства создания эффективных программ практически любого назначения, от низкоуровневых утилит и драйверов до сложных программных комплексов самого различного назначения. В частности: поддерживаются различные стили и технологии программирования, включая традиционное директивное программирование, ООП, обобщённое программирование, метапрограммирование (шаблоны, макросы).

Предсказуемое выполнение программ является важным достоинством для построения систем реального времени. Весь код, неявно генерируемый компилятором для реализации языковых возможностей (например, при x нулевое значение, а потом интерпретирует его как значение условия в операторе if. Так как нуль соответствует логическому значению «ложь», блок операторов в условной конструкции не выполнится никогда. Ошибки такого рода трудно выявлять, но во многих современных компиляторах предлагается диагностика некоторых подобных конструкций.

Операции присваивания (=), инкрементации (++), декрементации (--) и другие возвращают значение. В сочетании с обилием операций это позволяет, хотя и не обязывает, создавать трудночитаемые выражения. Наличие этих операций в Си было вызвано желанием получить инструмент ручной оптимизации кода, но в настоящее время оптимизирующие компиляторы обычно генерируют оптимальный код и на традиционных выражениях. С другой стороны, один из основных принципов языков Си и C++ — позволять программисту писать в любом стиле, а не навязывать «хороший» стиль.

Макросы (#define) являются мощным, но опасным средством. Они сохранены в C++ несмотря на то, что необходимость в них, благодаря шаблонам и встроенным функциям, не так уж велика. В унаследованных стандартных Си-библиотеках много потенциально опасных макросов.

Некоторые преобразования типов неинтуитивны. В частности, операция над беззнаковым и знаковым числами выдаёт беззнаковый результат.

C++ позволяет пропускать break в ветви оператора switch с целью последовательного выполнения нескольких ветвей. Такой же подход принят в языке Java. Есть мнение, что это затрудняет понимание кода. Например, в языке C# необходимо всегда писать либо break, либо использовать goto case N для явного указания порядка выполнения.

Препроцессор, унаследованный от Си, очень примитивен. Это приводит с одной стороны к тому, что с его помощью нельзя (или тяжело) осуществлять некоторые задачи метапрограммирования, а с другой, вследствие своей примитивности, он часто приводит к ошибкам и требует много действий по обходу потенциальных проблем. Некоторые языки программирования (например, Scheme и Nemerle) имеют намного более мощные и более безопасные системы метапрограммирования (также называемые макросами, но мало напоминающие макросы Си/C++).

Плохая поддержка модульности (по сути, в классическом Си модульность на уровне языка отсутствует, её обеспечение переложено на компоновщик). Подключение интерфейса внешнего модуля через препроцессорную вставку заголовочного файла (#include) серьёзно замедляет компиляцию при подключении большого количества модулей (потому что результирующий файл, который обрабатывается компилятором, оказывается очень велик). Эта схема без изменений скопирована в C++. Для устранения этого недостатка, многие компиляторы реализуют механизм прекомпиляции заголовочных файлов (англ. Precompiled header).

К собственным недостаткам C++ можно отнести:

·Сложность и избыточность, из-за которых C++ трудно изучать, а построение компилятора сопряжено с большим количеством проблем. В частности:

Многие конструкции С++ позволяют делать то же самое, что и конструкции Си, также присутствующие в С++. Это иногда сбивает с толку новичков. Например, приведение типов при помощи dynamic_cast позволяет привести указатель или ссылку строго в пределах иерархии классов. Это делает код более надёжным, декларативным и позволяет находить приведения в пределах иерархии при помощи инструментов типа grep. Однако вследствие требования высокой степени совместимости с Си старое приведение типов всё ещё поддерживается.

o Иногда шаблоны приводят к порождению кода очень большого объёма. Для снижения размера машинного кода можно специальным образом подготавливать исходный код. Другим решением является стандартизованная ещё в 1998 году возможность экспорта шаблонов. Некоторые авторы считают, что её трудно реализовать и поэтому она доступна не во всех компиляторах. «Раздувание» машинного кода вследствие использования шаблонов часто преувеличивается, и современные компиляторы во многих случаях успешно устраняют это явление.

Метапрограммирование на основе шаблонов C++ сложно и при этом ограничено в возможностях. Оно состоит в реализации средствами шаблонов C++ интерпретатора примитивного функционального языка программирования, выполняющегося во время компиляции. Сама по себе данная возможность весьма привлекательна, но такой код весьма трудно воспринимать и отлаживать. Менее распространённые языки Lisp/Scheme, Nemerle имеют более мощные и одновременно более простые для восприятия подсистемы метапрограммирования. Кроме того, в языке D реализована сравнимая по мощности, но значительно более простая в применении подсистема шаблонного метапрограммирования.

Явная поддержка функционального программирования присутствует только в будущем стандарте c++0x. Данный пробел устраняется различными библиотеками (Loki, Boost), использующими средства метапрограммирования для расширения языка функциональными конструкциями (например, поддержкой лямбд/анонимных методов), но качество подобных решений значительно уступает качеству встроенных в функциональные языки решений. Такие возможности функциональных языков, как сопоставление с образцом, вообще крайне сложно эмулировать средствами метапрограммирования.

Некоторые считают недостатком языка C++ отсутствие встроенной системы сборки мусора. С другой стороны, средства C++ позволяют реализовать сборку мусора на уровне библиотеки. Противники сборки мусора полагают, что RAII является более достойной альтернативой. С++ позволяет пользователю самому выбирать стратегию управления ресурсами.

Замечание для программистов на С

Чем лучше программист знает С, тем труднее будет для него при программировании на С++ отойти от стиля программирования на С. Так он теряет потенциальные преимущества С++.

Но гораздо важнее стараться думать о программе как о множестве взаимосвязанных понятий, представляемых классами и объектами, чем представлять ее как сумму структур данных и функций, что-то делающих с этими данными.

преобразовании переменной к другому типу), определён в стандарте. Также строго определены места программы, в которых этот код выполняется. Это даёт возможность замерять или рассчитывать время реакции программы на внешнее событие.

Автоматический вызов деструкторов объектов при их уничтожении, причём в порядке, обратном вызову конструкторов. Это упрощает (достаточно объявить переменную) и делает более надёжным освобождение ресурсов (память, файлы, семафоры и т. п.), а также позволяет гарантированно выполнять переходы состояний программы, не обязательно связанные с освобождением ресурсов (например, запись в журнал).

Пользовательские функции-операторы позволяют кратко и ёмко записывать выражения над пользовательскими типами в естественной алгебраической форме.

Язык поддерживает понятия физической (const) и логической (mutable) константности. Это делает программу надёжнее, так как позволяет компилятору, например, диагностировать ошибочные попытки изменения значения переменной. Объявление константности даёт программисту, читающему текст программы дополнительное представление о правильном использовании классов и функций, а также может являться подсказкой для оптимизации. Перегрузка функций-членов по признаку константности позволяет определять изнутри объекта цели вызова метода (константный для чтения, неконстантный для изменения). Объявление mutable позволяет сохранять логическую константность при использовании кэшей и ленивых вычислений.

Используя шаблоны, возможно создавать обобщённые контейнеры и алгоритмы для разных типов данных, а также специализировать и вычислять на этапе компиляции.

Возможность имитации расширения языка для поддержки парадигм, которые не поддерживаются компиляторами напрямую. Например, библиотека Boost.Bind позволяет связывать аргументы функций.

Возможность создания встроенных предметно-ориентированных языков программирования. Такой подход использует, например библиотека Boost.Spirit, позволяющая задавать EBNF-грамматику парсеров прямо в коде C++.

Используя шаблоны и множественное наследование можно имитировать классы-примеси и комбинаторную параметризацию библиотек. Такой подход применён в библиотеке Loki, класс SmartPrt которой позволяет, управляя всего несколькими параметрами времени компиляции, сгенерировать около 300 видов «умных указателей» для управления ресурсами.

Кроссплатформенность: стандарт языка накладывает минимальные требования на ЭВМ для запуска скомпилированных программ. Для определения реальных свойств системы выполнения в стандартной библиотеке присутствуют соответствующие возможности (например, std::numeric_limits ). Доступны компиляторы для большого количества платформ, на языке C++ разрабатывают программы для самых различных платформ и систем.

Эффективность. Язык спроектирован так, чтобы дать программисту максимальный контроль над всеми аспектами структуры и порядка исполнения программы. Ни одна из языковых возможностей, приводящая к дополнительным накладным расходам, не является обязательной для использования — при необходимости язык позволяет обеспечить максимальную эффективность программы.

Имеется возможность работы на низком уровне с памятью, адресами.

Высокая совместимость с языком Си, позволяющая использовать весь существующий Си-код (код на Си может быть с минимальными переделками скомпилирован компилятором C++; библиотеки, написанные на Си, обычно могут быть вызваны из C++ непосредственно без каких-либо дополнительных затрат, в том числе и на уровне функций обратного вызова, позволяя библиотекам, написанным на Си, вызывать код, написанный на С++).

Недостатки.

Отчасти недостатки C++ унаследованы от языка-предка — Си, — и вызваны изначально заданным требованием возможно большей совместимости с Си. Это такие недостатки, как:

Синтаксис, провоцирующий ошибки:

Операция присваивания обозначается как =, а операция сравнения как ==. Их легко спутать, при этом операция присваивания возвращает значение, поэтому присваивание на месте выражения является синтаксически корректным, а в конструкциях цикла и ветвления появление числа на месте логического значения также допустимо, так что ошибочная конструкция оказывается синтаксически правильной.

С++ — язык общего назначения и задуман для того, чтобы настоящие программисты получили удовольствие от самого процесса программирования. За исключением второстепенных деталей он содержит язык С как подмножество. Язык С расширяется введением гибких и эффективных средств, предназначенных для построения новых типов. Программист структурирует свою задачу, определив новые типы, которые точно соответствуют понятиям предметной области задачи. Такой метод построения программы обычно называют абстракцией данных. Информация о типах содержится в некоторых объектах типов, определенных пользователем. С такими объектами можно работать надежно и просто даже в тех случаях, когда их тип нельзя установить на стадии трансляции. Программирование с использованием таких объектов обычно называют объектно-ориентированным. Если этот метод применяется правильно, то программы становятся короче и понятнее, а сопровождение их упрощается.

Ключевым понятием С++ является класс. Класс — это определяемый пользователем тип. Классы обеспечивают упрятывание данных, их инициализацию, неявное преобразование пользовательских типов, динамическое задание типов, контролируемое пользователем управление памятью и средства для перегрузки операций. В языке С++ концепции контроля типов и модульного построения программ реализованы более полно, чем в С. Кроме того, С++ содержит усовершенствования, прямо с классами не связанные: символические константы, функции-подстановки, стандартные значения параметров функций, перегрузка имен функций, операции управления свободной памятью и ссылочный тип. В С++ сохранены все возможности С эффективной работы с основными объектами, отражающими аппаратную «реальность» (разряды, байты, слова, адреса и т.д.). Это позволяет достаточно эффективно реализовывать пользовательские типы.

Объектно-ориентированное программирование — это метод программирования, способ написания «хороших» программ для множества задач. Если этот термин имеет какой-то смысл, то он должен подразумевать: такой язык программирования, который предоставляет хорошие возможности для объектно-ориентированного стиля программирования.

Нельзя сказать, что один язык лучше другого только потому, что в нем есть возможности, которые в другом отсутствуют. Часто бывает как раз наоборот. Здесь более важно не то, какими возможностями обладает язык, а то, насколько имеющиеся в нем возможности поддерживают избранный стиль программирования для определенного круга задач.

Язык С++ проектировался для поддержки абстракции данных и объектно-ориентированного программирования в добавление к традиционному стилю С. Впрочем, это не значит, что язык требует какого-то одного стиля программирования от всех пользователей.

Язык C++ явился мощным и стремительным рывком в развитии программирования. C++ и по сей день занимает господствующее положение среди языков программирования в мире. Огромное множество профессиональных программистов использует именно его при разработке разного рода проектов. Очевидно, этот язык будет сохранять свое положение ещё не один год, при этом по-прежнему развиваясь и совершенствуясь.
При написании данной статьи использовались книги:
1. «Бьерн Страуструп — «Язык программирования С++»
2.Павловская Т.А. — «C и C++. Программирование на языке высокого уровня».


Информационно-образовательная среда в школе

Одной из основных частей информатизации образования является использование информационных технологий в обучении. Обучение школьников строится не только на основе образовательной среды, т.е. формирования, развития личности, в социальном и пространственно-предметном окружении, но и на включении обучающихся в информационную среду. Информационно-образовательная среда (ИОС) основана на использовании компьютерной техники. Подобная среда должна включать в себя организационно-методические средства, совокупность технических и программных средств хранения, обработки, передачи информации, обеспечивающую оперативный доступ к педагогически значимой информации и создающую возможность для общения педагогов и обучаемых. На сегодняшний день построение единой информационной среды является главной задачей каждого образовательного учреждения.

Компьютер должен быть в первую очередь не предметом изучения, и не средством обучения, а универсальным средством применения информационных технологий для обучения и воспитания детей. Данный подход позволит изменить подходы к обучению детей и профессиональной подготовке учителей, ориентируясь на формирование информационной культуры — целостного компонента общей духовной культуры личности. Формирование информационной культуры учащихся — это процесс взаимодействия всех участников учебно-воспитательной системы.
Переход к информационно-образовательной среде в школе означает смену приоритетов в расстановке целей образования: одним из результатов обучения и воспитания в школе должна стать готовность детей к овладению современными компьютерными технологиями и способность актуализировать полученную с их помощью информацию для дальнейшего самообразования. Для реализации этих целей возникает необходимость применения в практике работы учителя разных стратегий обучения и, в первую очередь, использование информационно-коммуникационных технологий в учебно-воспитательном процессе.

В традиционную схему «учитель–ученик–учебник» вводится новое звено – компьютер, а в школьное сознание – компьютерное обучение. Современный ребёнок просто живёт в электронной культуре. Для большего понимания ребёнка учителем, учителю необходимо владеть современными методиками и новыми образовательными технологиями.
Книга в современном образовании перестала быть единственным источником знаний. Электронные технологии внедряются во все области знаний, постепенно формируя современную информационную среду учебного заведения. В условиях функционирования современной информационной среды в учебном заведении учащиеся и преподаватели получают новые возможности: возможность читать книги, из сети Интернет; посещать виртуальные музеи, выставки, галереи, используя их для подбора информации к написанию докладов, сочинений, обзоров, для подготовки к урокам, диспутам, семинарам. С появлением электронных ресурсов ученики получают максимальную самостоятельность в выборе средств и приемов организации познавательной деятельности. Для преподавателей современные технологии также расширяют границы. Преподаватели получают возможность использовать различные формы обучения, проводить работу с учащимися в рамках проектов по созданию видеоматериалов, дистанционного обучения, могут руководить процессом получения новых знаний и способов деятельности посредством системы дифференцированных заданий.

При условии организации информационной среды учебного заведения в соответствии с современными требованиями можно ожидать следующие результаты: переход школьной системы образования на новый качественный уровень; широкое использование новых технологий обучения; более эффективное управление учебным процессом школы; участие в телекоммуникационных образовательных проектах; обобщение и тиражирование педагогического опыта преподавателей школы; создание механизма подготовки дидактических и методических материалов по заказу преподавателей; формирование информационной культуры у учащихся и педагогов.
В отдельных городах и регионах страны успешно действуют свои образовательные порталы, школьные сети, предпринимаются попытки организации профессиональной деятельности учителей в сети через сетевые сообщества. Повышение квалификации учителей средствами дистанционного обучения организовано на базе ресурсных центров. В последние годы в нашей стране в рамках реализации федеральной целевой программы «Развитие единой образовательной информационной среды» по заказу Министерства образования и науки РФ Федерацией Интернет Образования были созданы региональные центры дистанционного обучения.

Урoки с использованием ИOС, на мoй взгляд, сейчас неoбходимы, важнo найти ту грань, которая позволит сделать урок по-настоящему развивающим и познавательным. Использование информационных технологий позволяет oсуществить мнoгие интересные прoекты, сделать урoк сoвременным. На данном этапе развития ИОС в отдельных школах практикуют дистанционное обучение, позволяющее каждому ребенку с ограниченными физическими возможностями найти оптимальный для себя способ получения образования и успешной адаптации в жизни. В настоящее время дистанционное образование нередко называют одной из самых современных форм получения знаний. Данная форма получения образования приобретает все большую популярность. При этом под дистанционными образовательными технологиями понимаются образовательные технологии, реализуемые в основном с применением информационных и телекоммуникационных технологий. Включение в систему образования детей с ограниченными возможностями здоровья позволяет не только усовершенствовать и повысить качество образования, но и дает детям-инвалидам возможность виртуального общения, знакомства и обмена мнениями в компьютерной сети, т.е. будет содействовать их интеграции в социум посредством Интернет-технологий. Для ребенка с ограниченными возможностями это открывает пути в новый мир, дает возможность реализовать себя и свои потребности, преодолеть свое одиночество.


Полезные расширения для Joomla

1. DJ-ImageSlider — удобное расширение для создание слайдеров и фотогалерей.
Как сказано в описании на сайте разработчика, DJ-ImageSlider — является свободно распространяемым расширением с адаптивным дизайном и поддержкой сенсорных экранов, которым можно управлять через компоненты и модули. Вы можете создавать неограниченное количество групп и слайдов и размещать их в любом месте сайта. Это расширение оптимизировано для SEO, использует CSS3 анимации, быстрое и с удобным административным интерфейсом. Каждый слайд содержит заголовок и описание и ссылку на статью Joomla, пункт меню или URL.

Официальный сайт: https://dj-extensions.com/dj-imageslider
  • avatar
  • 0
  • 0


Hello World на C++ в Windows с MinGW

MinGW содержит набор бесплатных компонент для разработки на C++.

Будем предполагать, что на компьютере с ОС Windows установлены инструменты разработчика MinGW.

С помощью любого текстового редактора создаем файл hello.cpp

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    cout  << "Hello, World!" << endl;
    return 0;
}


С помощью консоли выполняем команду

g++ -o hello.exe hello.cpp


В результате получаем выполняемый файл hello.exe
После запуска файла hello.exe получим на экране

"Hello, World!"


Для упрощения процесса создания программ лучше использовать специализированные среды разработки (например, Eclipse, Netbeans, Visual Studio).
  • avatar
  • 0
  • 0


Среды разработки для C++ в Linux

IDE
Eclipse eclipse.org
Netbeans netbeans.org
Kdevelop kdevelop.org
Anjuta anjuta.org
QT Creator www.qt.io/ru/download-open-source

Текстовые редакторы
Geany geany.org

Консольные редакторы
Vim www.vim.org
Emacs www.gnu.org/software/emacs
  • avatar
  • 0
  • 0