Первая программа на C++. Основные конструкции

Установка и настройка Visual Studio для C++

Скачивание Visual Studio

1. Перейдите на официальный сайт Visual Studio Community.
2. Скачайте бесплатную версию Visual Studio Community.

Установка Visual Studio: шаги

1. Запустите скачанный установщик VS.
2. В списке рабочих нагрузок выберите «Разработка классических приложений на C++» (Desktop development with C++).
3. Нажмите «Установить» и дождитесь окончания установки.

Запуск Visual Studio и создание проекта

1. Откройте Visual Studio через меню «Пуск».
2. При первом запуске настройте тему и (по желанию) выполните вход по Microsoft Account.
3. На стартовом экране выберите «Создать проект».
4. В поиске введите C++ — выберите шаблон «Консольное приложение (C++)».
5. Назовите проект, например: HelloWorld.
6. Укажите папку для хранения проекта и нажмите «Создать».
7. После создания убедитесь, что выбран тип приложения «консольное приложение».
8. Откроется файл с автоматически написанной программой. Изучите код и все комментарии.

Структура самой первой программы на C++

#include <iostream>

int main() {
    std::cout << "Hello, world!\n";
}

Пояснения к строкам программы

• **#include <iostream> — подключает стандартную библиотеку, необходимую для ввода и вывода данных (читает с клавиатуры и пишет на экран).
• int main() {…} — основная функция, с которой стартует выполнение любой программы на C++. Всё, что внутри фигурных скобок {...}, выполняется при запуске..
• std::cout — что это такое?
  • std — это сокращение от standard («стандартный»). Это стандартное пространство имён (namespace), куда помещены все основные функции и объекты стандартной библиотеки языка C++. Например, туда входят объекты cout, cin, string и многие другие.
  • :: — это оператор разрешения области видимости (scope resolution operator). Он показывает, что именно объект или функция cout берётся из пространства имён std. То есть программа явно просит использовать «cout из стандартной библиотеки».

Сборка и запуск первой программы

1. Сохраните файл (Ctrl+S).
2. Для запуска используйте зеленую кнопку «Локальный отладчик Windows» или сочетание клавиш Ctrl+F5 (запуск без закрытия консоли).
3. В окне появится текст Hello, world!.

Переменные и ввод/вывод данных

Переменная — это ячейка в памяти, которая хранит данные. Перед использованием переменной обязательно нужно указать её тип и имя. После этого можно записать в неё значение и использовать его.

В C++ пространство имён (namespace) — это способ объединять имена (функций, переменных, классов) в отдельные логические группы, чтобы избежать конфликтов между ними. Например, функции и объекты стандартной библиотеки языка (такие как cout, cin, string) собраны в специальное пространство имён с именем std (standard, стандартный).

Директива using namespace std; говорит компилятору: «Если встречаешь cout, cin, string и так далее — ищи их сразу внутри пространства имён std» :

Если эту строку добавить, можно писать:

cout << "Привет!" << endl;
string name = "Ivan";

Если этой строки нет, нужно указывать явно:

std::cout << "Привет!" << std::endl;
std::string name = "Ivan";

Объявление переменных:

В C++ для объявления переменных необходимо указывать тип данных и имя переменной. Тип данных определяет, какую информацию будет хранить переменная (целые числа, дробные, символы, логические значения и строки). Правильное объявление переменной обеспечивает выделение необходимого объема памяти и корректное использование значения в программе.

Вот основные правила объявления переменных:

• Указывается тип данных, например, int, double, char, bool, string.
• После типа идет имя переменной — уникальный идентификатор, который не должен начинаться с цифры и не содержать пробелов или специальных символов.
• Объявление завершается точкой с запятой.

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int age;          // объявили переменную age (целое число)
    double height;    // объявили переменную height (дробное число)
    char grade;       // объявили переменную grade (символ)
    bool isStudent;   // объявили переменную isStudent (логическая)
    string name;      // объявили переменную name (строка)

    // Присваиваем значения
    age = 20;
    height = 175.5;
    grade = 'A';
    isStudent = true;
    name = "Ivan";
}

• Пояснения к типам данных:

• int — тип для хранения целых чисел, то есть без запятой.
  Используется для хранения значений, которые могут быть положительными, отрицательными или нулём. Например: возраст, счетчики, количество предметов.
• double — тип для хранения чисел с плавающей точкой, то есть дробных чисел.
  Позволяет хранить вещественные значения, например: рост, вес, температура, финансовые показатели. Использует больше памяти, чем float, и обладает большей точностью.
• char — тип для хранения одиночного символа, например, буквы, цифры или знака препинания.
  В коде символы пишутся в одинарных кавычках — 'A', '5', '!'.
• bool — логический тип данных, который принимает два значения: true (истина) или false (ложь).
  Используется для хранения условий, например, является ли пользователь студентом, включён ли режим и т.п.
• string — тип для хранения текста (строк).
  Позволяет хранить слова, предложения и любые наборы символов. Для работы со строками в C++ нужно подключать библиотеку <string>. Строки записываются в двойных кавычках: "Привет", "ivan123".

После объявления переменной в C++ ей можно сразу присвоить значение — это называется инициализацией.

int a = 5;    // объявление и инициализация переменной a значением 5

Также в одной строке можно объявить несколько переменных одного типа, разделяя их имена запятыми. При этом им можно сразу присваивать значения или нет.

int x, y, z;            // объявление трёх переменных типа int без инициализации
double a = 1.5, b = 2;  // объявление и инициализация двух переменных типа double

Ввод с клавиатуры и вывод на экран

std::cin >> переменная;

std::cout << значение_или_текст;

Можно выводить текст, переменные и комбинировать их.

Также можно в одной строке последовательно принимать или выводить несколько значений:

std::cin >> a >> b >> c;             // ввод трёх значений подряд
std::cout << "a = " << a << "\n";   // вывод с текстом и новой строкой

Для ввода строк с пробелами используется функция std::getline:

std::string s;
std::getline(std::cin, s);

Для работы getline необходима библиотека #include <string>.

Пример кода:

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    int age;
    double height;
    char grade;
    bool isStudent;
    string name;

    cout << "Введите возраст: ";
    cin >> age;

    cout << "Введите рост: ";
    cin >> height;

    cout << "Введите оценку: ";
    cin >> grade;

    cout << "Студент? (1 - да, 0 - нет): ";
    cin >> isStudent;

    cout << "Введите имя: ";
    cin.ignore(); // для очистки буфера, чтобы getline корректно сработал
    getline(cin, name);

    cout << "Возраст: " << age << "\n" 
         << "Рост: " << height << "\n"
         << "Оценка: " << grade << "\n"
         << "Студент: " << (isStudent ? "Да" : "Нет") << "\n"
         << "Имя: " << name << "\n";
}

Таким образом, ввод и вывод реализуются с помощью cin и cout с операторами >> и <<, что делает работу с пользователем удобной и понятной.

Арифметические операторы в C++

Арифметические операции — это базовые математические действия, которые можно выполнять над числами в программе. В C++ есть пять основных арифметических операторов:

Сложение (+)

Оператор + складывает два числа.

int a = 5, b = 3;
int sum = a + b;  // sum = 8

Можно складывать как целые, так и дробные числа.

Вычитание (-)

Оператор - вычитает одно число из другого.

int a = 10, b = 4;
int difference = a - b;  // difference = 6

Умножение (*)

Оператор * умножает два числа.

int a = 4, b = 6;
int product = a * b;  // product = 24

Деление (/)

Оператор / делит одно число на другое.

Если делим целые числа, результат тоже будет целым (остаток игнорируется):

int a = 9, b = 4;
int quotient = a / b;  // quotient = 2 (2.25 усечено до 2)

Если хотя бы одно из чисел дробное, результат деления тоже будет дробным:

double x = 9;
int y = 4;
double result = x / y;  // result = 2.25

Остаток от деления (%)

Оператор % возвращает остаток после целочисленного деления — работает только с целыми числами.

int a = 10, b = 3;
int remainder = a % b;  // remainder = 1 (10 делим на 3 — остаток 1)

Примеры с разными арифметическими операциями

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int a = 20, b = 6;

    cout << "Сложение: " << a + b << endl;       // 26
    cout << "Вычитание: " << a - b << endl;      // 14
    cout << "Умножение: " << a * b << endl;      // 120
    cout << "Целочисленное деление: " << a / b << endl;  // 3
    cout << "Остаток от деления: " << a % b << endl;     // 2

    double x = 9.0, y = 4.0;
    cout << "Деление с плавающей точкой: " << x / y << endl;  // 2.25

    return 0;
}

Комментарии

Комментарий — это текст для человека, который игнорируется при запуске программы.

• Однострочный:
  // Это комментарий

• Многострочный:
  /* Многострочный комментарий */

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    // Это однострочный комментарий
    cout << "Программа с комментариями" << endl; /* Это
    многострочный комментарий */
    return 0;
}

Задания для закрепления

Задание 1. Вывести на экран «Hello, world!».

Задание 2. Запросить имя пользователя и поприветствовать его.

Задание 3. Ввести два числа, вывести их сумму, разность, произведение и частное.

Задание 4. Напишите программу, которая запрашивает у пользователя его имя и возраст, а затем выводит на экран сообщение в формате «Привет, <имя>! Тебе уже <возраст> лет!».

Задание 5. Введите возраст (целое число лет), выведите возраст в месяцах, днях, часах и минутах.

Задание 6. Введите стороны прямоугольника, выведите площадь.

Задание 7. Ввести количество конфет и человек, посчитать, сколько каждой получит, сколько останется.

Задание 8. В предыдущей программе используйте однострочные и многострочные комментарии для пояснения кода. Объясните каждую строку кода (инструкцию).

Задание 9. Нужно ввести цену товара и количество товара, а затем вывести общую стоимость.

Задание 10. Напишите программу, которая считывает три числа и выводит их сумму. Каждое число записано в отдельной строке.

Задание 11. Дано время в минутах — n, прошедшее с начала суток. Число n не превышает 1440. Сколько прошло часов и минут с начала суток?

Задание 12. Из трех городов: Москвы, Санкт-Петербурга и Екатеринбурга, отправились туристы в мотопробег до Новосибирска. Вместимость одного байка — два человека: водитель и пассажир. Каждая группа хотела обойтись минимальным количеством мотоциклов.

Советы и частые вопросы

• Если Visual Studio что-то подчеркивает красным — наведите мышкой, читайте подсказку.
• Все программы (проекты) обычно сохраняются по адресу:
  C:\Users\Ваше_имя\source\repos\
• Запускайте всегда через «Ctrl+F5» или через зеленную кнопку старт на панели, чтобы увидеть результат.