Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Вопросы по информатике
Информатика - наука (или область человеческой деятельности), изучающая информацию, способы ее получения, накопления, хранения, преобразования, передачи и использования.
Главная функция информатики заключается в разработке методов и средств преобразования информации и их использовании в организации технологического процесса ее переработки.
Задачи информатики состоят в следующем:
исследование информационных процессов любой природы;
разработка информационной техники и создание новейшей технологии переработки информации на базе полученных результатов исследования информационных процессов;
решение научных и инженерных проблем создания, внедрения и обеспечения эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах общественной жизни.
Информационные технологии - сочетание процедур, реализующих функции сбора, получения, накопления, хранения, обработки, анализа и передачи информации в организационной структуре с использованием средств вычислительной техники.
Информационное общество - общество, в котором большинство работающих занято производством, хранением, переработкой и реализацией информации, в особенности высшей ее формы - знаний.
Признаки информационного общества:
Информационные революции
1-я: произошла 30 тыс. лет назад, когда впервые человек стал рисовать рисунки на скалах и деревьях. Так впервые информация была переведена на носитель информации (стена скалы, дерево). Вслед за рисунками появились буквы – возникла письменность, с помощью которой человек стал передавать потомкам все знания.
2-я: произошла с появлением ЭВМ в середине XX века. Информация стала храниться в электронном виде, что существенно увеличило легкость хранения и её обработки.
3-я: происходит уже сегодня у нас на глазах. Это появление и развитие всемирной компьютерной сети Интернет. Она делает всю информацию, накопленную за всю историю развития человечества, доступной любому человеку из любой точки земного шара в считанные минуты, тем самым существенно ускоряя процесс развития человечества.
Поколения компьютерных систем
Информация (лат. informatio - осведомление, разъяснение, изложение, лат. informare - придавать форму) - сведения (сообщения) независимо от формы их представления.
Виды информации
Свойства информации
Единицы измерения информации
Бит - базовая единица измерения количества информации, равная количеству информации, содержащемуся в опыте, имеющем два равновероятных исхода. Это тождественно количеству информации в ответе на вопрос, допускающий ответы «да» либо «нет» и никакого другого (то есть такое количество информации, которое позволяет однозначно ответить на поставленный вопрос).
1 байт = 8 бит, 1 килобайт = 1024 байт, 1 мегабайт = 1024 килобайт, гига-, тера-, пета-, экса-, зетта- и т.д.
Синтаксическая (техническая) мера информации
Эта мера количества информации оперирует с обезличенной информацией, не выражающей смыслового отношения к объекту. На синтаксическом уровне учитываются тип носителя и способ представления информации, скорость передачи и обработки, размеры кодов представления информации.
Семантическая (тезаурусная) мера информации
Используется для измерения смыслового содержания информации. Тезаурус - это совокупность сведений, которыми располагает пользователь или система. Максимальное количество семантической информации потребитель приобретает при согласовании ее смыслового содержания со своим тезаурусом, когда поступающая информация понятна пользователю и несет ему ранее не известные (отсутствующие в его тезаурусе) сведения.
Прагматическая мера информации
Эта мера определяет полезность информации (ценность) для достижения пользователем поставленной цепи. Эта мера также, как и семантическая, является величиной относительной, обусловленной особенностями использования этой информации в той или иной системе.
Формула Шеннона (1948)
где I - количество информации, N - количество возможных событий, рi - вероятность i-го события.
Информационная система - совокупность технического, программного и организационного обеспечения, а также персонала, предназначенная для того, чтобы своевременно обеспечивать надлежащих людей надлежащей информацией.
Структура информационной системы
Классификация информационных систем
Событийно-ориентированное программирование - это способ построения компьютерной программы, при котором в коде (как правило, в головной функции программы) явным образом выделяется главный цикл приложения, тело которого состоит из двух частей: выборки события и обработки события. Таким образом, программа представляет собой бесконечный цикл, отслеживающий состояние системы и запускающий при необходимости подпрограммы, ответственные за обработку конкретного события.
Сфера применения:
Объектно-ориентированное программирование возникло в результате развития идеологии процедурного программирования, где данные и подпрограммы (процедуры, функции) их обработки формально не связаны. Основными концепциями ООП являются понятия объектов и классов.
Объект — некоторая сущность в виртуальном пространстве, обладающая определённым состоянием и поведением, имеет заданные значения свойств (атрибутов) и операций над ними (методов). Как правило, при рассмотрении объектов выделяется то, что объекты принадлежат одному или нескольким классам, которые в свою очередь определяют поведение (являются моделью) объекта.
Унифицированный интерфейс пользователя - совокупность программных средств, обеспечивающая взаимодействие пользователя и операционной системы.
Оконный интерфейс - способ организации полноэкранного интерфейса программы, в котором каждая интегральная часть располагается в окне — собственном суб-экранном пространстве, находящемся в произвольном месте «над» основным экраном.
Приложение - программа, предназначенная для выполнения определенных пользовательских задач и рассчитанная на непосредственное взаимодействие с пользователем.
Функции ОС
создание ярлыков.
Операционная система – совокупность программных средств, обеспечивающих управление аппаратной частью и ресурсами компьютера, запуск прикладных программ и их взаимодействие с внешними устройствами и другими программами, а также взаимодействие пользователя с компьютером.
Основные функции операционных систем
ОС предоставляет также следующие возможности:
После загрузки Windows на экране - рабочий стол Windows. Рабочий стол - это графическая среда, на которой отображаются объекты (значки, ярлыки) и элементы управления (панель задач).
Значок является графическим представлением объекта. То, что мы делаем со значком, мы делаем с объектом, например, удаление значка приводит к удалению объекта. Ярлык является указателем на объект и удаление ярлыка, например, приводит к удалению указателя, но не объекта. Создать ярлык можно перетаскиванием объекта из одного окна в другое правой кнопкой мыши и выбором из меню пункта «Создать ярлык».
Значок «Мой компьютер». Если вы дважды щелкнете на нем, появится окно со значками дисков, принтеров и панели управления вашего компьютера.
Значок «Сетевое окружение». Дважды щелкните на нем - раскроется окно сети, в состав которой входит ваш компьютер.
Значок «Корзина». Двойной щелчок этого значка раскроет папку «Корзина», в которой находятся последние из уничтоженных файлов.
В нижней части экрана находятся кнопка «Пуск» и панель задач (рис. 2.1.).
Нажатие на кнопку «Пуск» открывает меню, различные пункты которого позволяют: запускать приложения; открывать документы, с которыми недавно работали; настраивать систему; осуществлять поиск файлов и папок; выходить из Windows.
Приложения - это программы, которые поставляются с операционной системой или приобретаются дополнительно. Например, Micrisoft Word (текстовый редактор) или Microsoft Excel (электронные таблицы). Запустить приложение можно с помощью кнопки «Пуск» - «Программы», также можно открыть готовый документ, тогда запустится приложение, в котором он создан. В меню «Пуск» знаком ► отмечены подменю. Нужно подвести указатель мыши к строке с ► и подменю автоматически откроется. Чтобы выбрать из него команду, нужно ее отметить и щелкнуть мышью. Для любого запущенного приложения открывается окно и появляется собственная кнопка на панели задач. Одновременно можно запускать несколько приложений, для каждого открывается собственное окно приложения. Приложение, с которым вы работаете в данный момент и окно которого расположено поверх остальных, называется активным. Для активизации приложения необходимо щелкнуть соответствующую ему кнопку на панели задач или щелкнуть мышью в любом месте внутри окна
Нажатие один раз на правую кнопку мыши открывает контекстно-зависимое меню, т. е. меню, зависящее от места, из которого его вызывают. Нажатие правой кнопкой мыши на поверхности рабочего стола или на ярлыке, находящемся на рабочем столе, открывает разные меню.
Если щелкнуть правой кнопкой мыши на поверхности рабочего стола, откроется меню, выбирая различные пункты которого, можно расставить ярлыки на столе в одном из предложенных порядков (по имени, типу, размеру, дате), поместить на стол новую папку, текстовый документ. Если выбрать пункт меню «Свойства», то можно изменить настройку рабочего стола и экрана. При этом на экране появится диалоговое окно, содержащее 4 вкладки: «Фон», «Заставка», «Оформление», «Параметры»
Можно изменить фон экрана, заставку. Используя вкладку «Оформление», можно изменить цвета всех элементов окон и самого стола. Последняя вкладка отвечает за экранные установки. Здесь можно изменить количество цветов, размер экрана в числе пикселей, выбрать размер экранных шрифтов (мелкий или крупный).
Клавиатура используется для ввода в ПК команд и данных. Практически во всех IBM –совместимых компьютерах используется 101-клавишная клавиатура
Операционная система – совокупность программных средств, обеспечивающих управление аппаратной частью и ресурсами компьютера, запуск прикладных программ и их взаимодействие с внешними устройствами и другими программами, а также взаимодействие пользователя с компьютером.
После загрузки Windows на экране - рабочий стол Windows. Рабочий стол - это графическая среда, на которой отображаются объекты (значки, ярлыки) и элементы управления (панель задач).
Значок является графическим представлением объекта. То, что мы делаем со значком, мы делаем с объектом, например, удаление значка приводит к удалению объекта. Ярлык является указателем на объект и удаление ярлыка, например, приводит к удалению указателя, но не объекта. Создать ярлык можно перетаскиванием объекта из одного окна в другое правой кнопкой мыши и выбором из меню пункта «Создать ярлык».
Значок «Мой компьютер». Если вы дважды щелкнете на нем, появится окно со значками дисков, принтеров и панели управления вашего компьютера.
Значок «Сетевое окружение». Дважды щелкните на нем - раскроется окно сети, в состав которой входит ваш компьютер.
Значок «Корзина». Двойной щелчок этого значка раскроет папку «Корзина», в которой находятся последние из уничтоженных файлов.
В нижней части экрана находятся кнопка «Пуск» и панель задач (рис. 2.1.).
Нажатие на кнопку «Пуск» открывает меню, различные пункты которого позволяют: запускать приложения; открывать документы, с которыми недавно работали; настраивать систему; осуществлять поиск файлов и папок; выходить из Windows.
Приложения - это программы, которые поставляются с операционной системой или приобретаются дополнительно. Например, Micrisoft Word (текстовый редактор) или Microsoft Excel (электронные таблицы). Запустить приложение можно с помощью кнопки «Пуск» - «Программы», также можно открыть готовый документ, тогда запустится приложение, в котором он создан. В меню «Пуск» знаком ► отмечены подменю. Нужно подвести указатель мыши к строке с ► и подменю автоматически откроется. Чтобы выбрать из него команду, нужно ее отметить и щелкнуть мышью. Для любого запущенного приложения открывается окно и появляется собственная кнопка на панели задач. Одновременно можно запускать несколько приложений, для каждого открывается собственное окно приложения. Приложение, с которым вы работаете в данный момент и окно которого расположено поверх остальных, называется активным. Для активизации приложения необходимо щелкнуть соответствующую ему кнопку на панели задач или щелкнуть мышью в любом месте внутри окна
Нажатие один раз на правую кнопку мыши открывает контекстно-зависимое меню, т. е. меню, зависящее от места, из которого его вызывают. Нажатие правой кнопкой мыши на поверхности рабочего стола или на ярлыке, находящемся на рабочем столе, открывает разные меню.
Если щелкнуть правой кнопкой мыши на поверхности рабочего стола, откроется меню, выбирая различные пункты которого, можно расставить ярлыки на столе в одном из предложенных порядков (по имени, типу, размеру, дате), поместить на стол новую папку, текстовый документ. Если выбрать пункт меню «Свойства», то можно изменить настройку рабочего стола и экрана. При этом на экране появится диалоговое окно, содержащее 4 вкладки: «Фон», «Заставка», «Оформление», «Параметры»
Можно изменить фон экрана, заставку. Используя вкладку «Оформление», можно изменить цвета всех элементов окон и самого стола. Последняя вкладка отвечает за экранные установки. Здесь можно изменить количество цветов, размер экрана в числе пикселей, выбрать размер экранных шрифтов (мелкий или крупный).
Значок «Мой компьютер». Если вы дважды щелкнете на нем, появится окно со значками дисков, принтеров и панели управления вашего компьютера.
Значок «Сетевое окружение». Дважды щелкните на нем - раскроется окно сети, в состав которой входит ваш компьютер.
Значок «Корзина». Двойной щелчок этого значка раскроет папку «Корзина», в которой находятся последние из уничтоженных файлов.
Значок «Мой портфель». Приложение «Портфель» обеспечивает работу с самой свежей версией файла. Файлы добавляются в «Портфель» обычным копированием.
Приложения - это программы, которые поставляются с операционной системой или приобретаются дополнительно. Например, Micrisoft Word (текстовый редактор) или Microsoft Excel (электронные таблицы). Запустить приложение можно с помощью кнопки «Пуск» - «Программы», также можно открыть готовый документ, тогда запустится приложение, в котором он создан. В меню «Пуск» знаком ► отмечены подменю. Нужно подвести указатель мыши к строке с ► и подменю автоматически откроется. Чтобы выбрать из него команду, нужно ее отметить и щелкнуть мышью. Для любого запущенного приложения открывается окно и появляется собственная кнопка на панели задач. Одновременно можно запускать несколько приложений, для каждого открывается собственное окно приложения. Приложение, с которым вы работаете в данный момент и окно которого расположено поверх остальных, называется активным. Для активизации приложения необходимо щелкнуть соответствующую ему кнопку на панели задач или щелкнуть мышью в любом месте внутри окна.
В окне любого приложения или документа, в правом верхнем углу расположены кнопки управления размером окна
Для перемещения окна по экрану необходимо подвести указатель мыши к синей полосе в верхней части окна, нажать на левую кнопку мыши и, не отпуская ее, переместить окно по экрану. Для изменения размеров окна необходимо подвести указатель мыши к рамке окна. Когда указатель мыши примет вид обоюдонаправленной стрелки, нажать на левую кнопку мыши и, не отпуская ее, изменить размер окна по горизонтали, вертикали или сразу в двух направлениях. Для того чтобы развернуть окно на весь экран, можно подвести указатель мыши к синей полосе в верхней части окна и дважды щелкнуть мышью.
Для запуска стандартных приложений («Блокнот», текстовый редактор «WordPad», «Калькулятор», графический редактор «Paint» и др.) можно нажать на кнопку «Пуск» и выбрать «Программы» - «Стандартные».
Основное меню находится в верхней части окна. Оно состоит из команд или полей. Основное меню содержит разные поля в различных режимах, но существуют основные команды: «Файл», «Правка», «Вид», «?» (Помощь).
Выбрав пункт меню «Файл», можно:
Меню «Правка» содержит команды: отменить последнюю команду; вырезать, скопировать, вставить (файл или папку).
Меню «Вид» позволяет убрать или добавить строку состояний (в нижней части экрана, см. рис. 2.2), представить перечень файлов и папок четырьмя разными способами: в виде списка, в виде больших значков, в виде маленьких значков и в виде таблицы с деталями. Кроме того, значки файлов или папок можно отсортировать одним из четырех способов, можно применить авторасположение. Здесь же находится команда «Параметры», содержащая 3 вкладки: «Папка», «Просмотр», «Типы файлов» (рис. 2.3.). Вкладка «Папка» содержит две возможности: открывать для следующей папки новое окно или автоматически закрывать окно при открытии нового. Следующая вкладка «Просмотр» занимается регулировкой просмотра файлов. Третья вкладка отвечает за регистрацию файлов.
Пункт меню «?» означает вызов справочной системы Windows.
Под основным меню находится строка пиктографического меню или панель инструментов (см. рис. 2.2.). Пиктограмма - это условное графическое изображение. Если просто подвести указатель мыши к пиктограмме, появится подсказка о команде, выполняемой с помощью этой пиктограммы. Нажатие мышью на пиктограмму или кнопку запускает выполнение этой команды. Обычно в это меню выносятся наиболее часто используемые команды, находящиеся в основном меню. Например, кнопки пиктографического меню на рисунке 2.2 позволяют: вырезать, копировать, вставлять или удалять файлы или папки, отменять команды, а также сортировать содержимое папок по имени, размеру, типу, дате последнего изменения.
Диалоговое окно (англ. dialog box) — в графическом пользовательском интерфейсе специальный элемент интерфейса, окно, предназначенное для вывода информации и (или) получения ответа от пользователя. Получил своё название потому, что осуществляет двустороннее взаимодействие компьютер-пользователь («диалог»): сообщая пользователю что-то и ожидая от него ответа.
Диалоговые окна подразделяются на модальные и немодальные, в зависимости от того, блокируют ли они возможность взаимодействия пользователя с приложением (или системой в целом) до тех пор, пока не получат от него ответ.
Пример окна сообщения.
Простейшим типом диалогового окна является окно сообщения (англ. message box, англ. alert box), которое выводит сообщение и требует от пользователя подтвердить, что сообщение прочитано. Для этого обычно необходимо нажать кнопку OK. Окно сообщения предназначено для подтверждения системой выполнения команды[уточнить], вывода сообщения об ошибке и тому подобных случаев, не требующих от пользователя какого-либо выбора.
Интерфе́йс (от англ. interface — поверхность раздела, перегородка) — совокупность средств и методов взаимодействия между элементами системы.
Файл - поименованная область на диске или другом носителе информации. В файлах могут храниться тексты программ, документы, готовые к выполнению программы и любые другие данные.
Каталог (папка) - это специальное место на диске, в котором хранятся имена файлов, сведения о размерах файлов, времени их последнего обновления, атрибуты (свойства) файлов и т.д. Если в каталоге хранится имя файла, то говорят, что этот файл находится в данном каталоге.
«Проводник» – это служебная программа, предназначенная для удобства работы, она наглядно показывает, из чего состоит ваша компьютерная система, и какие устройства подсоединены к компьютеру. Программа запускается командой «Пуск» – «Программы» – «Проводник».
Вся информация, записанная на компьютере, разложена по папкам, в отличие от каталогов в операционной системе DOS. В папках содержатся файлы, принтеры, шрифты, содержимое корзины и т.д.
В верхней части окна «Проводника» находится основное меню. Оно содержит команды «Файл», «Правка», «Вид, «Сервис», «?». Под основным меню находится пиктографическое меню.
В левой части окна «Проводника» (Панель папок) находятся значки дисков и папок вашего компьютера. Чтобы просмотреть содержимое папок, следует дважды щелкнуть значок нужной папки. В правой части окна «Проводника» отображается содержимое объекта, выделенного в панели папок. Различные значки помогают отличать диски, папки и файлы. Если папка содержит другие папки, перед ней находится знак +. Чтобы посмотреть содержимое такой папки, необходимо один раз щелкнуть мышью на этом знаке ( на рисунке 2.4 на панели папок отображается содержимое диска С и папки Bc45). Чтобы содержимое папки отображалось в правой части окна проводника, следует дважды щелкнуть мышью на значке папки (см. рис. 2.4).
С помощью программы «Проводник» можно также производить копирование, перемещение, удаление файлов и папок. Папку, из которой происходит копирование, называют источником. Папку, в которую происходит копирование, называют приемником. Копирование выполняют методом перетаскивания значка объекта с правой панели проводника на левую панель или с помощью команд основного меню.
Первая задача – найти и раскрыть папку-источник, чтобы на правой панели был виден копируемый объект. Вторая задача – найти на левой панели папку-приемник, но раскрывать её не надо. Далее объект перетаскивают с правой панели на левую и помещают на значок папки-приемника. В тот момент, когда наведение выполнено правильно, подпись под значком меняет цвет, и кнопку мыши можно отпускать. При копировании используют левую или правую кнопку мыши. При перемещении следует использовать правую кнопку мыши.
Для удаления на левой панели открывают папку, содержащую удаляемый объект, а на правой панели выделяют нужный объект или группу объектов. Удаление можно выполнять несколькими способами:
Действия по копированию, перемещению и удалению объектов можно производить без программы «Проводник», используя окна приложений и объектов. При этом можно копировать, перемещать и удалять не только папки и файлы, но и текст. Эти действия без помощи проводника можно выполнять с помощью основного, пиктографического и контекстного меню.
Для копирования с помощью основного меню нужно:
Для копирования с помощью пиктографического меню следует выполнять те же действия, но с помощью соответствующих пиктограмм.
Для копирования файла на дискету командами основного меню необходимо:
Контекстное меню вызывается нажатием правой кнопки мыши. Для копирования с помощью контекстного меню на нужном объекте щелкают правой кнопкой мыши и из открывшегося списка выбирают команду «Копировать», затем в окне папки-приемника щелкают в любом месте правой кнопкой мыши и выбирают команду «Вставить». Более подробно возможности контекстного меню рассмотрены ниже.
Для перемещения объекта (папки, файла или части текста) его выделяют, выбирают команду «Вырезать». Курсор устанавливают в место, куда объект переместить, и выбирают команду «Вставить». Команды выбирают с помощью основного, пиктографического или контекстного меню.
Для удаления объекта его выделяют и выбирают команду «Удалить». Команды также выбирают с помощью основного,пиктографического или контекстного меню.
Корзина представляет собой специальную папку Windows, в которой временно хранятся удаленные объекты. При удалении файла или папки с жесткого диска, Windows помещает его в Корзину, и значок Корзины из пустого становится полным. Элементы, удаляемые с сетевого или гибкого дисков, не попадают в Корзину, а сразу удаляются. Физически на жестком диске Корзина представлена папкой Recycled причем для каждого раздела или жесткого диска, имеющегося в компьютере, папка Recycled своя.
Настройку свойств Корзины выполняют в диалоговом окне Свойства: Корзина. Это диалоговое окно содержит вкладку для настройки глобальных свойств Корзины и по одной вкладке на каждый раздел или жесткий диск, имеющийся в компьютере.
Основным параметром Корзины является ее емкость. Этот параметр выставляется скользящей кнопкой управления и измеряется в процентах от емкости диска (по умолчанию – 10%). Когда суммарный объем хранящихся в Корзине объектов превышает указанное значение, Windows стирает самые «старые» файлы.
Переключатель Независимая конфигурация дисков или Единые параметры для всех дисков позволяет задать размер Корзины отдельно для каждого диска или одинаковый для всех дисков.
Установленный флажок Уничтожать файлы сразу после удаления, не помещая их в Корзину лишит возможности восстанавливать удаленные файлы. Рекомендуется флажок сбросить.
Флажок Запрашивать подтверждение на удаление файлов предусматривает появление запроса на удаление при перемещении объектов в Корзину. Если флажок сбросить, то запрос не будет появляться. Рекомендуется флажок установить.
Очистка Корзины
Команда контекстного меню Очистить корзину уничтожит все ее содержимое и изменит пиктограмму – теперь значок изобразит пустую корзину. После удаления файлов из Корзины их будет невозможно восстановить. Другой способ очистки: Открыть окно Корзины и выполнить команду меню Файл Очистить корзину
Если необходимо удалить некоторые файлы из Корзины , то надо выделить все удаляемые файлы и выполнить команду в меню Файл Удалить.
Действия по копированию, перемещению и удалению объектов можно производить без программы «Проводник», используя окна приложений и объектов. При этом можно копировать, перемещать и удалять не только папки и файлы, но и текст. Эти действия без помощи проводника можно выполнять с помощью основного, пиктографического и контекстного меню.
Для копирования с помощью основного меню нужно:
Для копирования с помощью пиктографического меню следует выполнять те же действия, но с помощью соответствующих пиктограмм.
Для копирования файла на дискету командами основного меню необходимо:
Контекстное меню вызывается нажатием правой кнопки мыши. Для копирования с помощью контекстного меню на нужном объекте щелкают правой кнопкой мыши и из открывшегося списка выбирают команду «Копировать», затем в окне папки-приемника щелкают в любом месте правой кнопкой мыши и выбирают команду «Вставить». Более подробно возможности контекстного меню рассмотрены ниже.
Для перемещения объекта (папки, файла или части текста) его выделяют, выбирают команду «Вырезать». Курсор устанавливают в место, куда объект переместить, и выбирают команду «Вставить». Команды выбирают с помощью основного, пиктографического или контекстного меню.
Для удаления объекта его выделяют и выбирают команду «Удалить». Команды также выбирают с помощью основного, пиктографического или контекстного меню.
«Проводник» – это служебная программа, предназначенная для удобства работы, она наглядно показывает, из чего состоит ваша компьютерная система, и какие устройства подсоединены к компьютеру. Программа запускается командой «Пуск» – «Программы» – «Проводник».
Вся информация, записанная на компьютере, разложена по папкам, в отличие от каталогов в операционной системе DOS. В папках содержатся файлы, принтеры, шрифты, содержимое корзины и т.д.
В верхней части окна «Проводника» находится основное меню. Оно содержит команды «Файл», «Правка», «Вид, «Сервис», «?». Под основным меню находится пиктографическое меню
В левой части окна «Проводника» (Панель папок) находятся значки дисков и папок вашего компьютера. Чтобы просмотреть содержимое папок, следует дважды щелкнуть значок нужной папки. В правой части окна «Проводника» отображается содержимое объекта, выделенного в панели папок. Различные значки помогают отличать диски, папки и файлы. Если папка содержит другие папки, перед ней находится знак +. Чтобы посмотреть содержимое такой папки, необходимо один раз щелкнуть мышью на этом знаке ( на рисунке 2.4 на панели папок отображается содержимое диска С и папки Bc45). Чтобы содержимое папки отображалось в правой части окна проводника, следует дважды щелкнуть мышью на значке папки
С помощью программы «Проводник» можно также производить копирование, перемещение, удаление файлов и папок. Папку, из которой происходит копирование, называют источником. Папку, в которую происходит копирование, называют приемником. Копирование выполняют методом перетаскивания значка объекта с правой панели проводника на левую панель или с помощью команд основного меню.
Первая задача – найти и раскрыть папку-источник, чтобы на правой панели был виден копируемый объект. Вторая задача – найти на левой панели папку-приемник, но раскрывать её не надо. Далее объект перетаскивают с правой панели на левую и помещают на значок папки-приемника. В тот момент, когда наведение выполнено правильно, подпись под значком меняет цвет, и кнопку мыши можно отпускать. При копировании используют левую или правую кнопку мыши. При перемещении следует использовать правую кнопку мыши.
Для удаления на левой панели открывают папку, содержащую удаляемый объект, а на правой панели выделяют нужный объект или группу объектов. Удаление можно выполнять несколькими способами:
Действия по копированию, перемещению и удалению объектов можно производить без программы «Проводник», используя окна приложений и объектов. При этом можно копировать, перемещать и удалять не только папки и файлы, но и текст. Эти действия без помощи проводника можно выполнять с помощью основного, пиктографического и контекстного меню.
Для копирования с помощью основного меню нужно:
Для копирования с помощью пиктографического меню следует выполнять те же действия, но с помощью соответствующих пиктограмм.
Для копирования файла на дискету командами основного меню необходимо:
Контекстное меню вызывается нажатием правой кнопки мыши. Для копирования с помощью контекстного меню на нужном объекте щелкают правой кнопкой мыши и из открывшегося списка выбирают команду «Копировать», затем в окне папки-приемника щелкают в любом месте правой кнопкой мыши и выбирают команду «Вставить». Более подробно возможности контекстного меню рассмотрены ниже.
Для перемещения объекта (папки, файла или части текста) его выделяют, выбирают команду «Вырезать». Курсор устанавливают в место, куда объект переместить, и выбирают команду «Вставить». Команды выбирают с помощью основного, пиктографического или контекстного меню.
Для удаления объекта его выделяют и выбирают команду «Удалить». Команды также выбирают с помощью основного, пиктографического или контекстного меню.
FAR manager – поддерживает длинные имена файлов, корректно работает с русскими буквами, позволяет архивировать и разархивировать , просматривать, редактировать и запускать на выполнение файлы из архивов. В системе предусмотрена развитая система управления горячими клавишами и большой набор встроенных функций. Кроме того, FAR позволяет создавать папки, определять размеров каталогов и т.д.
Total Commander в большей степени ориентирован на Windows –интерфейс. Он позволяет просматривать содержимое компьютера с помощью настраиваемых закладок, поэтому в рамках одной панели можно открыть несколько папок, каждая из которых будет представлена отдельной закладкой. Имеется поддержка архиваторов.
Frigate – многофункциональный продукт с Windows-интерфейсом, поддерживает все основные операцииработы с файлами и папками, а также позволяет работать с 24 графическими форматами (просмотр, слайд-шоу), имеет встроенные просмотрщики файлов HTML, DOC, RTF и др., поддерживает систему встроенных функций, работу с архивами и умеет записывать файлы на CDRW.
ДАННЫЕ в информатике - информация, представленная в формализованном виде, что обеспечивает возможность ее хранения, обработки и передачи
Практически любую информацию можно хранить в виде нулей и единиц. Но для этого её нужно каким-то образом закодировать.
Данные - признаки или записанные наблюдения, которые не используются в данный момент, а только хранятся. Если есть возможность использовать их для уменьшения неопределённости о чём-либо, данные становятся информацией.
Система кодирования - совокупность правил кодового обозначения объектов.
Система счисления - способ именования и изображения чисел в виде символов, имеющих определенное количественное значение.
Позиционная система счисления - способ записи чисел цифровыми знаками, где значение каждой входящей в число цифры зависит от её положения (позиции).
Байт (англ. byte) — единица хранения и обработки цифровой информации. Чаще всего байт считается равным восьми битам, в этом случае он может принимать одно из 256 (28) различных значений. Для того, чтобы подчеркнуть, что имеется в виду восьмибитный байт, в описании сетевых протоколов используется термин «октет» (лат. octet).
Бит (от англ. binary — двоичный и digit — знак, цифра), то же, что двоичная единица измерения количества информации.
В двоичной системе счисления используют две цифры: 0 и 1. В двоичной системе счисления с числами можно производить любые арифметические операции, для этого существуют следующие правила:
сложения в 2 с/с: вычитания в 2 с/с: умножения в 2 с/с:
0+0=0 0-0=0 0*0=0
Восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления используются для более короткой записи двоичных кодов команд. Для этих систем счисления существуют очень простые правила перевода чисел.
В восьмеричной системе счисления существуют цифры: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. В шестнадцатеричной системе счисления – следующие цифры и буквы 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F.
Для перевода числа из любой системы счисления в десятичную, число необходимо представить в виде суммы степеней основания системы счисления, умноженных на соответствующий коэффициент, например,
Для перевода числа из любой системы счисления в десятичную, число необходимо представить в виде суммы степеней основания системы счисления, умноженных на соответствующий коэффициент, например,
Для перевода числа из десятичной системы счисления в любую другую, целая часть числа делится на основание системы счисления до получения остатка, затем остатки собираются в обратном порядке. Дробная часть числа умножается на основание системы счисления, например,
13,2510 = 1101,012
|
13 |
2 |
0, |
25 |
||||||
|
12 |
6 |
2 |
2 |
||||||
|
1 |
6 |
3 |
2 |
0 |
50 |
||||
|
0 |
2 |
1 |
2 |
||||||
|
1 |
1 |
00 |
42,3310 = 52,258
|
42 |
8 |
0, |
33 |
||||||
|
40 |
5 |
8 |
|||||||
|
2 |
2 |
64 |
|||||||
|
8 |
|||||||||
|
5 |
12 |
Для перевода числа из двоичной системы счисления в восьмеричную, его разбивают на группы из трех цифр слева и справа от запятой. Каждую группу двоичных цифр заменяют соответствующим кодом. Коды некоторых чисел приведены в табл. 3.1. Для перевода числа из восьмеричной системы счисления в двоичную, каждую цифру восьмеричного числа заменяют трехразрядным двоичным кодом, например,
111101001111,100012 = 011 101 001 111, 100 0102 = 3517,428
52,258 = 101 010, 010 1012 = 101010,0101012
Для перевода числа из двоичной системы счисления в шестнадцатеричную, его разбивают на группы из четырех цифр слева и справа от запятой. Каждую группу двоичных цифр заменяют соответствующим кодом. Для перевода числа из шестнадцатеричной системы счисления в двоичную, каждую цифру шестнадцатеричного числа заменяют четырехразрядным двоичным кодом, например,
111101001111,100012 = 1111 0100 1111, 1000 10002 = F4F,8816
1A9,416 = 0001 1010 1001, 01002
В компьютере может использоваться двоично-десятичная система счисления. В этой системе счисления каждая цифра десятичного числа заменяется четырехразрядным двоичным кодом, т. к. для записи самой большой цифры 9 требуется 4 разряда (1001).
Таблица соответствия некоторых чисел в различных системах счисления:
|
10 с/с |
2 с/с |
8 с/с |
16 с/с |
2-10 с/с |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0000 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
0001 |
|
2 |
10 |
2 |
2 |
0010 |
|
3 |
11 |
3 |
3 |
0011 |
|
4 |
100 |
4 |
4 |
0100 |
|
5 |
101 |
5 |
5 |
0101 |
|
6 |
110 |
6 |
6 |
0110 |
|
7 |
111 |
7 |
7 |
0111 |
|
8 |
1000 |
10 |
8 |
1000 |
|
9 |
1001 |
11 |
9 |
1001 |
|
10 |
1010 |
12 |
A |
00010000 |
|
11 |
1011 |
13 |
B |
00010001 |
|
12 |
1100 |
14 |
C |
00010010 |
|
13 |
1101 |
15 |
D |
00010011 |
|
14 |
1110 |
16 |
E |
00010100 |
|
15 |
1111 |
17 |
F |
00010101 |
|
16 |
10000 |
20 |
10 |
00010110 |
Есть два основных формата представления чисел в памяти компьютера. Один из них используется для кодирования целых чисел, второй (так называемое представление числа в формате с плавающей точкой) используется для задания некоторого подмножества действительных чисел.
Множество целых чисел, представимых в памяти ЭВМ, ограничено. Диапазон значений зависит от размера области памяти, используемой для размещения чисел. В k-разрядной ячейке может храниться 2k различных значений целых чисел.
Чтобы получить внутреннее представление целого положительного числа N, хранящегося в k-разрядном машинном слове, нужно:
1) перевести число N в двоичную систему счисления;
2) полученный результат дополнить слева незначащими нулями до k разрядов.
Например, для получения внутреннего представления целого числа 1607 в 2-х байтовой ячейке число переводится в двоичную систему: 160710 = 110010001112. Внутреннее представление этого числа в ячейке имеет вид: 0000 0110 0100 0111.
Для записи внутреннего представления целого отрицательного числа (–N) нужно:
1) получить внутреннее представление положительного числа N;
2) получить обратный код этого числа, заменяя 0 на 1 и 1 на 0;
3) полученному числу прибавить 1 к полученному числу.
Внутреннее представление целого отрицательного числа –1607. С использованием результата предыдущего примера и записывается внутреннее представление положительного числа 1607: 0000 0110 0100 0111. Обратный код получается инвертированием: 1111 1001 1011 1000. Добавляется единица: 1111 1001 1011 1001 – это и есть внутреннее двоичное представление числа –1607.
Формат с плавающей точкой использует представление вещественного числа R в виде произведения мантиссы m на основание системы счисления n в некоторой целой степени p, которую называют порядком: R = m * n p.
Представление числа в форме с плавающей точкой неоднозначно. Например, справедливы следующие равенства:
12,345 = 0,0012345 × 104 = 1234,5 × 10-2 = 0,12345 × 102
Чаще всего в ЭВМ используют нормализованное представление числа в форме с плавающей точкой. Мантисса в таком представлении должна удовлетворять условию:
0,1p Ј m < 1p. Иначе говоря, мантисса меньше 1 и первая значащая цифра – не ноль (p – основание системы счисления).
В памяти компьютера мантисса представляется как целое число, содержащее только значащие цифры (0 целых и запятая не хранятся), так для числа 12,345 в ячейке памяти, отведенной для хранения мантиссы, будет сохранено число 12 345. Для однозначного восстановления исходного числа остается сохранить только его порядок, в данном примере – это 2.
1символ = 1байт
Целые числа хранятся в 2-ух байтовом (Integer) или четырех байтовом формате
Если число положительное, оно отображается одинакого в прямом, обратном, дополнительном коде
Если число с фиксированной точкой – целое отрицательное число: число => 0 знак число 0; число <0 знак числа 1. Обратный код: 11111010, Прямой код: 10000001, Дополнительный код отображается в обратном плюс единица в младшем размере.
Векторная графика - файл представляет из себя набор команд
Растровая графика – изображение формируется из точек. Если не больше 256 цветов то каждая точка кодируется в одном байте. Если больше 256 то по 2 байта на точку
Графическая информация на экране монитора представляется в виде (изображения, которое формируется из точек (пикселей). В простейшем случае (черно-белое изображение без градаций серого цвета) каждая точка экрана может иметь лишь два состояния — «черная» или «белая», т.е. для хранения ее состояния необходим 1 бит.
Цветные изображения могут иметь различную глубину цвета (бит на точку: 4. 8, 16, 24). Каждый цвет можно рассматривать как возможное состояние точки, и тогда по формуле N = 21 может быть вычислено количество цветов, отображаемых на экране монитора.
Изображение может иметь различный размер, который определяется количеством точек по горизонтали и по вертикали. В современных персональных компьютерах обычно используются четыре основных размера изображения или разрешающих способностей экрана: 640*480, 800*600, 1024*768 и 1280*1024 точки.
Графический режим вывода изображения на экран определяется разрешающей способностью экрана и глубиной цвета. Полная информация о всех точках изображения, хранящаяся в видеопамяти, называется битовой картой изображения.
Для того чтобы на экране монитора формировалось изображение, информация о каждой его точке (цвет точки) должна храниться в видеопамяти компьютера. Рассчитаем необходимый объем видеопамяти для наиболее распространенного в настоящее время графического режима (800*600 точек, 16 бит на точку).
Всего точек на экране: 800 * 600 = 480000
Необходимый объем видеопамяти: 16 бит * 480000 = 7680000 бит = 960000 байт = 937,5 Кбайт.
Аналогично рассчитывается необходимый объем видеопамяти для других графических режимов.
Таблица . Объем видеопамяти для различных графических режимов
Звуковой сигнал - это непрерывная волна с изменяющейся амплитудой и частотой. Чем больше амплитуда сигнала, тем он громче для человека, чем больше частота сигнала, тем выше тон. Для того чтобы компью тер мог обрабатывать непрерывный звуковой сигнал, он должен быть дистретизирован, т.е. превращен в последовательность электрических им пульсов (двоичных нулей и единиц).
При двоичном кодировании непрерывного звукового сигнала он заменяется серией его отдельных выборок — отсчетов.
Современные звуковые карты могут обеспечить кодирование 65536 различных уровней сигнала или состояний. Для определения количества бит, необходимых для кодирования, решим показательное уравнение:
Таким образом, современные звуковые карты обеспечивают 16-битное кодирование звука. При каждой выборке значению амплитуды звукового сигнала присваивается 16-битный код.
Количество выборок в секунду может быть в диапазоне от 8000 до 48000, т.е. частота дискретизации аналогового звукового сигнала может принимать значения от 8 до 48 Кгц. При частоте 8 Кгц качество дискретизированного звукового сигнала соответствует качеству радиотрансляции, а при частоте 48 Кгц - качеству звучания аудио-CD. Следует также учитывать, что возможны как моно-, так и стерео-режимы.
Можно оценить информационный объем моном аудио файла длительно стью звучания 1 секунду при среднем качестве звука (16 бит, 24 Кгц). Для этого количество бит на одну выборку необходимо умножить на количе ство выборок в 1 секунду:
16 бит * 24000 = 384000 бит = 48000 байт или 47 Кбайт
Логика – наука о формах и законах человеческого мышления и, в частности о законах доказательных рассуждений.
Высказывание – предложение, в отношении которого можно однозначно сказать, истинно оно или ложно.
Алгебра логики, раздел математической логики, изучающий высказывания, рассматриваемые со стороны их логических значений (истинности или ложности), и логические операции над ними.
Основным предметом А. л. являются высказывания. Примеры высказываний: «кит — животное», «все углы — прямые» и т. п. Первое из этих высказываний является, очевидно, истинным, а второе — ложным. Употребляемые в обычной речи логические связки «и», «или», «если..., то...», «эквивалентно», частица «не» и т. д. позволяют из уже заданных высказываний строить новые, более «сложные» высказывания. Истинность или ложность получаемых таким образом высказываний зависит от истинности и ложности исходных высказываний и соответствующей трактовки связок как операций над высказываниями.
Связки «и», «или», «если..., то...», «эквивалентно» обозначаются соответственно знаками & (конъюнкция), (дизъюнкция), (импликация), ~ (эквивалентность); для отрицания вводится знак (чёрточка сверху). Наряду с индивидуальными высказываниями, примеры которых приводились выше, в А. л. используются также т. н. переменные высказывания, т. е. такие переменные, значениями которых могут быть любые наперёд заданные индивидуальные высказывания. Далее индуктивно вводится понятие формулы, являющееся формализацией понятия «сложного» высказывания; через А, В, С,... обозначаются индивидуальные, а через X, Y, Z ,... — переменные высказывания. Каждая из этих букв называются формулой. Если знаком * обозначить любую из перечисленных выше связок, а и суть формулы, то (*) и суть формулы. Конъюнкция X&Y равна 1 тогда и только тогда (т. и т. т.), когда и Х и Y равны 1; дизъюнкция XY равна 0 т. и т. т., когда и Х и Y равны 0; импликация ХY равна 0 т. и т. т., когда Х равно 1, а Y равно 0; эквивалентность Х~У равна 1 т. и т. т., когда значения Х и Y совпадают; отрицание равно 1 т. и т. т., когда Х равно 0.
Для задания функций А. л. иногда используются таблицы, содержащие все наборы значений переменных и значения функций на этих наборах.
Для преобразований формул в равные формулы важную роль в А. л. играют следующие равенства:
(1) X&Y = Y&X, XY = YX (закон коммутативности);
(2) (X&Y)&Z = X&(Y&Z), (XY)Z = X(YZ) (закон ассоциативности);
(3) X&(XY) = X, X (Х&У) = X (закон поглощения);
(4) X& (YZ) = (X&Y)(X&Z) (закон дистрибутивности);
(5) X&= 0 (закон противоречия);
(6) X= 1 (закон исключенного третьего);
(7) ХY ==Y, Х~Y = (X&Y)(&).
Логические выражения – формулы в которых простые высказывания нужно обозначать как логические переменные и связывать их с помощью знаков логических операций
Таблица истинности – определяет истинность или ложность логических выражений при всех возможных комбинациях.
Логические элементы – это электронные устройства которые преобразуют проходящие через них двоичные сигналы по определенному закону.
И: ИЛИ: ИЛИ-НЕ: НЕ:
Функциональная схема – схема, состоящая из логических элементов, но каждый элемент выполняет свою фукцию.
Триггерами или, точнее, триггерными системами называют большой класс электронных устройств, обладающих способностью длительно находиться в одном из двух или более устойчивых состояний и чередовать их под воздействием внешних сигналов. Каждое состояние триггера легко распознаётся по значению выходного напряжения. По характеру действия триггеры относятся к импульсным устройствам - их активные элементы (транзисторы, лампы) работают в ключевом режиме, а смена состояний длится очень короткое время.
Регистр процессора — сверхбыстрая память внутри процессора, предназначенная прежде всего для хранения промежуточных результатов вычисления (регистр общего назначения) или содержащая данные, необходимые для работы процессора — смещения базовых таблиц, уровни доступа и т. д. (специальные регистры).
Регистр представляет собой цифровую электронную схему, служащую для временного хранения двоичных чисел. В процессоре имеется значительное количество регистров, большая часть которых используется самим процессором и недоступна программисту. Например, при выборке из памяти очередной команды она помещается в регистр команд. Программист обратиться к этому регистру не может. Имеются также регистры, которые в принципе программно доступны, но обращение к ним осуществляется из программ операционной системы (например, управляющие регистры и теневые регистры дескрипторов сегментов). Этими регистрами пользуются в основном разработчики операционных систем.
Сумматор — логический операционный узел, выполняющий арифметическое сложение двоичных, троичных или n-ичных кодов двух (бинарный), трёх (тринарный) или n чисел (n-нарный). При арифметическом сложении выполняются и другие дополнительные операции: учёт знаков чисел, выравнивание порядков слагаемых и тому подобное. Сумматоры являются комбинационными схемами, выполняющими бинарную (двухоперандные), тринарную (трёхоперандные) или n-арную (n-операндную) логическую функцию сложения. Входят в состав узлов арифметическо-логических устройств (АЛУ).
Триггеры
Триггер — это электронная схема, широко применяемая в регистрах компьютера для надёжного запоминания одного разряда двоичного кода. Триггер имеет два устойчивых состояния, одно из которых соответствует двоичной единице, а другое - двоичному нулю.
Самый распространённый тип триггера собирается из четырех логических элементов "И-НЕ" (причем два из них играют вспомогательную роль) — так называемый RS-триггер (S и R, соответственно, от английских set — установка, и reset — сброс).
Условное обозначение триггера:
Триггер имеет два симметричных входа, обозначенные на схеме R и S, а также два выхода, помеченные буквой Q и - прямой и инверсный (черта над Q у инверсного выхода означает отрицание). Триггер устроен таким образом, что на прямом и инверсном выходах сигналы всегда противоположны.
|
Как же работает триггер? 1. Пусть на входе R установлена 1, на S - 0. Логические элементы D1 и D2 инвертируют эти сигналы, т.е. меняют их значения на противоположные. В результате на вход элементаD3 поступает 1, а на D4 - 0. Поскольку на одном из входов D4 есть 0, независимо от состояния другого входа на его выходе (он же является инверсным выходом триггера - ) обязательно установится 1. Эта единица передается на вход элемента D3 и в сочетании с 1 на другом входе порождает на выходе D3 логический 0. Итак, при R=1 и S=0 на прямом выходе триггера устанавливается Q=0, а на инверсном - =1 |
логическая схема триггера (R=1, S=0) |
Обозначение состояния триггера по договоренности связывается с прямым выходом. Тогда при описанной выше комбинации выходных сигналов результирующеесостояние можно условно назвать нулевым: говорят, что триггер "устанавливается в 0" или "сбрасывается". Сброс по-английски называется "Reset", отсюда вход, появления сигнала на котором приводит к сбросу триггера, обычно обозначается буквой R.
Триггеры очень широко применяются в вычислительной технике. На их основе изготавливаются всевозможные регистры для хранения и некоторых видов обработки (например, сдвига) двоичной информации, счетчики импульсов и даже интегральные микросхемы статического ОЗУ, не требующие для сохранения информации специальных процессов регенерации. Множество триггеров входят в состав любого микропроцессора.
Сумматор — это электронная логическая схема, выполняющая суммирование двоичных чисел.
Этот узел интересен для нас тем, что он лежит в основе арифметического устройства ЭВМ и иллюстрирует некоторые принципы выполнения вычислительных операций в компьютере.
|
Для простоты начнем с изучения логической структуры простейшего возможного устройства, являющегося звеном сумматора. Это устройство - полусумматор - реализует сложение двух одноразрядных двоичных чисел, которые обозначим А и В. В результате получается, вообще говоря, двухразрядное двоичное число. Его младшую цифру обозначим S, а старшую, которая при сложении многоразрядных чисел будет перенесена в старший разряд, черезCo (от английских слов "Carry out" - "выходной перенос").Для лучшего понимания происходящего вспомните правило типа "ноль пишем, один в уме". |
таблица истинности для A B S Co 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 |
Обе цифры можно получить по следующим логическим формулам:
S = (A & B) v (A & B), Co = A & B
Это легко проверить перебором всех четырех возможных случаев сочетания значений А и В, составив таблицу истинности для полусумматора.
|
Мысленно объединим в таблице столбцы A, B и Co. Полученная таблица напоминает базовый логический элемент "И". Аналогично, сравнив первые три столбца A, B и S с имеющимися таблицами истинности для распространенных логических элементов, обнаружим подходящий для наших целей элемент "ИЛИ-НЕ". Таким образом для реализации полусумматора достаточно соединить параллельно входы двух логических элементов: "ИЛИ-НЕ" и "И". |
логическая схемма полусумматора |
Полный одноразрядный сумматор "умеет" при сложении двух цифр учитывать возможное наличие единицы, переносимой из старшего разряда (той, которая при обычном сложении столбиком остается "в уме". Обозначим этот "бит переноса" через Ci (от английского "Carry in" - "входной перенос").
При построениии схемы сумматор удобно представить в виде двух полусумматоров, из которых первый суммирует разряды А и В, а второй к полученному результату прибавляет бит переноса Ci.
|
таблица истинности для одноразрядного сумматора Входы Выходы A - первое слагаемое B - второе слагаемое Ci - перенос S - сумма Co - перенос 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 |
Регистры – функциональные узлы, способные хранить двоичные числа, осуществлять их синхронизацию параллельной передачи и запись
Регистр – набор триггеров
Типы:
Сдвиговой регистр
Счетчики
Счетчик команд
Регистр команд
Архитектура фон Неймана (англ. von Neumann architecture) — широко известный принцип совместного хранения программ и данных в памяти компьютера.
Принцип двоичного кодирования
Согласно этому принципу, вся информация, поступающая в ЭВМ, кодируется с помощью двоичных сигналов.
Принцип программного управления
Из него следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.
Принцип однородности памяти
Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому ЭВМ не различает, что хранитсяв данной ячейке памяти - число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие жедействия, как и над данными.
Принцип адресности
Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка.
Отсюда следует возможность давать имена областям памяти, так, чтобы к запомненным в них значениям можно было бы впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения прграммы с использованием присвоенных имен.
Согласно фон Нейману, ЭВМ состоит из следующих основных блоков:
Модель - это объект или явление, аналогичные, т.е. в достаточной степени повторяющие свойства моделируемого объекта или явления (прототипа), существенные для целей конкретного моделирования, и опускающие несущественные свойства, в которых они могут отличаться от прототипа.
Математическая модель - модель, использующая язык математики, математическое представление реальности.
Алгоритм - точный набор инструкций, описывающих порядок действий исполнителя для достижения результата решения задачи за конечное время.
ГОСТ 19.701-90. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения. Структурная (блок-) схема алгоритма – графическое изображение алгоритма в виде схемы связанных между собой с помощью стрелок (линий перехода) блоков – графических символов, каждый из которых соответствует одному шагу алгоритма. Внутри каждого блока дается описание соответствующего действия.
|
Название символа |
Обозначение и пример заполнения |
Пояснение |
|
Процесс |
Вычислительное действие или последовательность действий |
|
|
Решение |
Проверка условий |
|
|
Модификация |
Начало цикла |
|
|
Предопределенный процесс |
Вычисления по подпрограмме, стандартной подпрограмме |
|
|
Ввод-вывод |
Ввод-вывод в общем виде |
|
|
Пуск-останов |
Начало, конец алгоритма, вход и выход в подпрограмму |
|
|
Документ |
Вывод результатов на печать |
Алгоритмизация:
Основным в процессе программирования является разработка алгоритма. Это один из наиболее сложных этапов решения задачи с использованием ЭВМ. В начале обучения программированию, на наш взгляд, целесообразно не привязываться сразу к какому-либо языку, разрабатывать алгоритмы без записи на языках программирования высокого уровня (ЯПВУ), а, например, с помощью блок-схем или иным аналогичным способом. После такой "чистой" алгоритмизации учащимся или студентам проще перейти к записи того же алгоритма на определённом языке программирования
Напомним, что основными алгоритмическими структурами (ОАС) являются следование, развилка и цикл. В более сложных случаях используются суперпозиции (вложения) ОАС.
Ниже приведены графические обозначения (обозначения на блок-схемах) ОАС.
|
|
|
|
|
|
|
|
На схемах СЕРИЯ обозначает один или несколько любых операторов; УСЛОВИЕ есть логическое выражение (ЛВ) (если его значение ИСТИНА, переход происходит по ветви ДА, иначе — по НЕТ). На схеме цикла с параметром использованы обозначения: ПЦ — параметр цикла, НЗ — начальное значение параметра цикла, КЗ — конечное значение параметра цикла, Ш — шаг изменения параметра цикла.
Начало и конец алгоритма на блок-схемах обозначают овалом, вводимые и выводимые переменные записываются в параллелограмме.
Один из возможных путей формализации состоит в том, чтобы подобрать понятия, уже известные в математике, и для которых уже разработан формализм. Одним из таких понятий-претендентов является функция. Действительно, на первый взгляд между функцией и алгоритмом есть много общего. У функции есть область определения, у алгоритма есть область применимости; у функции есть область допустимых значений, у алгоритма есть определенное множество результатов.
ФОРМАЛИЗАЦИЯ отображение результатов мышления в точных понятиях или утверждениях
База данных - организованная в соответствии с определёнными правилами и поддерживаемая в памяти компьютера совокупность данных, характеризующая актуальное состояние некоторой предметной области и используемая для удовлетворения информационных потребностей пользователей.
Информационные ресурсы - идеи человечества и указания по их реализации, накопленные в форме, позволяющей их воспроизводство.
Это книги, статьи, патенты, диссертации, научно-исследовательская и опытно-конструкторская документация, технические переводы, данные о передовом производственном опыте, новости и новостные ленты, электронные базы данных, аналитические отчеты, исследования и т.д.
Устройства системного блока
Устройства ввода
Устройства вывода
Системная шина – основная интерфейсная система компьютера, обеспечивающая сопряжение всех его устройств и передачу информации в трех основных направлениях:
Свои функции системная шина выполняет с помощью входящих в нее проводов и схем сопряжения, по которым во все блоки компьютера передаются управляющие сигналы, требуемые адреса основной памяти, содержимое этих адресов, т.е. операнды машинных команд, и энергопитание большинства устройств. Все устройства подключаются к шине непосредственно или через порты и контроллеры (адаптеры) с помощью унифицированных разъемов
Процессор (микропроцессор) управляет работой всех блоков и выполняет операции над данными – логические и арифметические. С помощью логических операций проверяются различные условия, что часто приводит к изменению последовательности выполнения команд в программе. С помощью арифметических операций числа, предварительно выбранные из основной памяти на регистры арифметического устройства процессора, могут складываться, перемножаться и т.п. Вообще говоря, процессор персонального компьютера имеет обширную систему команд, и их только условно можно делить на логические и арифметические. Большинство современных ПК типа IBM PC оснащаются именно CISC-процессорами. На выполнение одной команды в таких процессорах тратится не менее 4 тактов. В мощных вычислительных системах все чаще используются RISC-процессоры, в которых применен сокращенный набор команд (Reduced Instruction Set Computing). Такие компьютеры содержат только простые, самые употребительные команды, из которых “собираются” сложные операции. Зато каждая команда в RISC-процессоре выполняется за один такт. До появления процессоров Pentium микропроцессор компьютеров типа IBM PC выполнял только операции с фиксированной точкой, а для работы с действительными числами в системном блоке компьютера размещался еще математический сопроцессор. Теперь он находится в составе процессора. Для того чтобы многократно не обращаться к оперативной памяти для чтения команд и операндов при исполнении циклов, современный процессор имеет встроенную быстродействующую КЭШ-память емкостью до 512 Кбайт и больше у дорогих моделей. Часть этой памяти может размещаться на материнской плате. КЭШ-память не доступна для пользователя (в переводе Cache означает «тайник»).
Генератор тактовых импульсов задает упоминавшиеся уже такты работы машины в виде последовательности электрических импульсов. Тактовая частота – одна из основных характеристик компьютера, во многом определяющая его быстродействие.
Оперативная память (ОП) обеспечивает оперативную запись, хранение и предоставление информации другим блокам ПК во время его работы. Это быстрая, но энергозависимая память: ее содержимое не сохраняется после выключения компьютера. Объем оперативной памяти современного ПК 256-512 Мб и более.
Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) содержит тест, проверяющий в момент включения компьютера работу памяти и устройств, хранит параметры подключенных к компьютеру дисковых накопителей, последовательность попыток загрузки ОС. ПЗУ также хранит программу чтения с диска в ОП программы-загрузчика ОС и некоторые другие программы базовой системы ввода-вывода (BIOS – Base Input/Output System). ПЗУ – это либо энерго-малозависимая память (поддерживается батарейкой), либо энергонезависимая память на флэшкарте.
Таймер – это электронные часы, с которых программы при необходимости снимают текущую дату и время с точностью до долей секунды. Таймер поддерживается батарейкой – обычно той же, что и ПЗУ.
Монитор (дисплей) и видеоадаптер образуют видеосистему компьютера, которая необходима для отображения информации. Монитор, клавиатура и мышь позволяют пользователю управлять работой программ, взаимодействуя с ними. Монитор может быть выполнен на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) или на основе жидкокристаллической панели (LCD). На мониторе отображается информация, формируемая программами в памяти видеоадаптера. Основными параметрами, характеризующими видеосистему компьютера, являются размер диагонали экрана в дюймах (например, 17 дюймов), размер зерна (например, 0.25 мм) и емкость видеобуфера (например, 128 Мб). От этих параметров зависит разрешение, которое можно установить программно. Разрешение – это количество точек, формирующих изображение на дисплее (например, 1024 768). На материнских платах присутствует порт AGP (Advanced Graphic Port), через который подключаются видеокарты (видеоадаптеры).
Клавиатура обычно состоит из 101 клавиши, но встречаются более удобные при работе с Windows клавиатуры из 104 клавиш. На клавишах нанесены латинские и русские буквы, цифры, знаки препинания и другие символы, используемые для управления работой программ. Клавиши можно разбить на 5 групп:
Накопители на магнитных дисках используются для долговременного хранения файлов, содержащих разнообразную информацию – данные и программы. В отличие от ОП, дисковые запоминающие устройства считаются внешними, хотя обычно крепятся в корпусе системного блока.
Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) позволяют записывать и многократно перезаписывать файлы на дискеты. В последнее время для оперативного перенесения файлов вместо дискет все чаще применяются флэш-карты, конструктивно оформляемые в виде брелков. Они подключаются к USB-портам, причем в корпусе современного компьютера несколько USB-портов обычно выводятся на переднюю панель. Емкость флэш-карт обычно превышает 64 Мб, увеличивается с каждым годом и уже достигла 64 Гб. Поэтому можно считать, что накопители на гибких магнитных дисках (дискеты) доживают последние годы.
Накопители на лазерных дисках (CD ROM – Compact Disk Read-Only Memory) позволяют считывать информацию с компакт-дисков емкостью 700-800 Мбайт. Компакт-диск имеет дорожку в виде непрерывной спирали, на которой чередуются отражающие участки и не отражающие свет впадины. Подобно дискете, он вставляется в устройство CD ROM, после чего работа с ним не отличается от работы с данными на жестком диске или дискете, только перезапись информации невозможна. В промышленных условиях компакт-диски изготавливаются путем прессовки.
На CD и DVD- дисках теперь поставляется программное обеспечение, обучающие программы, музыка, видеофильмы, справочники, базы данных и т.п. Правда, чтобы иметь возможность использовать аудио и видеоинформацию, компьютер надо еще укомплектовать звуковой картой и аудиоколонками. Для ввода звуковой информации требуется также микрофон. Если компьютер оснастить еще ТВ-тюнером, то он в полном объеме выполняет и функции телевизора.
В совокупности комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих человеку общаться с компьютером через звук, видео, графику, т.е. в естественных для себя средах, называют средствами мультимедиа (multimedia – многосредовость). Звук и видео используются не только для развлечений, но и для пояснения формализованных данных.
Периферийные (внешние) устройства:
Устройства ввода-вывода, звуковые колонки или наушники, игровые устройства, цифровая техника, Flash-память, накопители, планшеты, принтеры, сканеры, модемы, сеть и ее аппаратура, проекторы, UPS, связь с сотовым телефоном.
Периферийные устройства подключаются к компьютеру через внешние интерфейсы или с помощью специализированных адаптеров или контроллеров.
К основным периферийным устройствам компьютера можно отнести принтер и сканер. Принтер предназначен для вывода информации с компьютера на бумагу. Принтеры можно поделить на лазерные и струйные.
Струйные принтеры печатают на бумаге с помощью краски, которую берут из картриджей. Принтеры могут комплектоваться различным количеством картриджей, все зависит от модели. Струйные принтеры, как правило, цветные. Есть струйные принтеры, которые могут печатать фотографии. Некоторые фото-принтеры можно подключать к фотоаппарату/телефону на прямую, в обход компьютера. Недостаток струйных принтеров – дорогая печать, чернила с бумаги обычно смываются водой.
Лазерные принтеры бывают цветными и черно-белыми. Лазерные принтеры печатают с помощью лазерного луча. Лазерный луч запекает на бумаге тонер, который попадает из картриджа на бумагу. Лазерные принтеры отличаются скоростью печати, числом печати листов в минуту. Как правило, лазерные принтеры стоят в офисах, т.к. имеют высокую скорость печати и не дорогой по себестоимости отпечатанный лист. Как и струйные принтеры, лазерные принтеры имею картриджи. Эти картриджи заправлены тонером (порошком).
Сканер – устройство для сканирования документов, фотографий и даже фото-негативов. Самый распространенный вид сканеров – планшетный. Разные сканеры имеют различную скорость сканирования. Также сканеры можно поделить по тому расширению, которое они поддерживают при сканировании. В некоторые сканеры устанавливается специальное устройство для сканирования негативов. Сканер обычно подключен к компьютеру через порт USB.
Многофункциональные устройства – принтер/сканер/копир(ксерокс) в одном устройстве. Совмещают в себе все вышеперечисленные функции. Отличительная черта таких устройств, возможность их использования как копира, в обход компьютера. Такие комбинированные устройства могут быть как струйные, так и лазерные.
Плоттеры применяются для создания графических документов большого размера - обычно это форматы А2 (594 мм 420 мм), А1 (840 мм 594 мм), А0 (1188 мм 840 мм). Применяются перьевые и, все чаще, струйные плоттеры. Струйные плоттеры по принципу работы аналогичны струйным принтерам. Они позволяют формировать как растровые, так и векторные изображения (см. раздел 3). Перьевые плоттеры (графопостроители) – это инструмент векторной графики. Закрасить (залить) тот или иной контур с помощью графопостроителя можно только путем штриховки. В графопостроителе по команде смены пера пишущий узел возвращает прежнее перо в его гнездо и захватывает другое перо из гнезда с соответствующим номером. Перья напоминают укороченные шариковые ручки разного цвета. Отрезки прямых проводятся путем перемещения пишущего узла с пером в точку, координаты которой (обычно в см) указаны в очередной команде. В большинстве современных графопостроителей пишущий узел перемещается только по оси X, а по оси Y одновременно протягивается в требуемом направлении лист бумаги.
Сканеры применяются для ввода изображения в компьютер с листа бумаги. Ввод выполняется с помощью программы, которая позволяет управлять сканером и создает файл в выбранном растровом графическом формате (см. раздел 3). Для сканирования карт больших размеров применяют сканирующие головки. Такая головка (ее стоимость обычно очень велика) закрепляется в пишущем узле графопостроителя вместо пера. Эта функция предусмотрена только в некоторых дорогих графопостроителях.
Дигитайзер (цифровой стол) выполняет функцию, обратную функции графопостроителя. Пользователь как-бы обводит с помощью копира или специального перекрестья линии чертежа (карты). При этом координаты точек каждой «снятой» линии фиксируются. Кроме того, программа, управляющая цифровым столом, обычно позволяет вводить с клавиатуры в виде примечаний надписи, типы и названия (идентификаторы) картографических объектов. Получаемый файл затем становится входным для специальных программ, работающих с картографическими объектами в геологии, геофизике, картографии и других предметных областях.
Сеть - совокупность компьютеров, объединенных в единую систему с целью совместного использования цифровых ресурсов, технических и программных средств.
Классификация сетей:
- широковещательные (обладают единым каналов связи, совместно используются всеми компьютерами сети)
- с передачей от узла к узлу (состоят из большого количества соединенных компьютеров)
2) по размерам
- локальная вычислительная сеть (ЛВС) (в одном здании)
- муниципально – региональная сеть (объединяет несколько предприятий)
- глобальная сеть (географически удаленные объекты)
ЛВС
Компьютерная (вычислительная) сеть – это совокупность компьютеров, объединенных с помощью средств связи в единую систему с целью совместного использования информационных ресурсов, технических и программных средств. Из этого определения ясны преимущества сети по сравнению с применением компьютеров, не связанных друг с другом.
Простейшую сеть можно получить, связав группу компьютеров, на каждом из которых установлена ОС Windows (98, NT, ME, 2000 или XP). В каждый из этих компьютеров надо вставить сетевую карту (плату) и связать кабелем наружные разъемы сетевых карт. Такая сеть называется локальной одноранговой. Она может быть использована в масштабе отдела или малого предприятия. В качестве кабеля применяется витая пара, тонкий или толстый коаксиальный или волоконнооптический кабель. Данные по сети передаются по битам со скоростью 10 Мбит/сек или 100 Мбит/сек. Устройства (в основном это компьютеры), подключенные к передающей среде сети, называют узлами, а усредненную геометрическую схему соединения узлов называют топологией локальной вычислительной сети (ЛВС Основные топологии ЛВС
Топология - усредненная геометрическая схема соединения узлов ЛВС
Сетевая модель OSI (Open Systems Interconnection Basic Reference Model) — абстрактная стандартная сетевая модель для коммуникаций и разработки сетевых протоколов.
Перед отправкой в сеть данные разбиваются на пакеты, передаваемые между устройствами сети как единое целое. Пакет проходит последовательно все уровни ПО от прикладного до физического, при этом на каждом уровне к пакету добавляется форматирующая или адресная информация необходимая для безошибочной передачи данных по сети. На принимающей стороне пакет также проходит все уровни, но в обратном порядке.
Прикладной (Приложений) уровень (Application layer)
Верхний уровень модели, обеспечивает взаимодействие пользовательских приложений с сетью. Этот уровень позволяет приложениям использовать сетевые службы, такие как удалённый доступ к файлам и базам данных, пересылка электронной почты. Также отвечает за передачу служебной информации, предоставляет приложениям информацию об ошибках и формирует запросы к уровню представления.
Представительский (Уровень представления) (Presentation layer)
Этот уровень отвечает за преобразование протоколов и кодирование/декодирование данных. Запросы приложений, полученные с прикладного уровня, он преобразует в формат для передачи по сети, а полученные из сети данные преобразует в формат, понятный приложениям. На этом уровне может осуществляться сжатие/распаковка или кодирование/декодирование данных, а также перенаправление запросов другому сетевому ресурсу, если они не могут быть обработаны локально.
Сеансовый уровень (Session layer)
5-й уровень модели отвечает за поддержание сеанса связи, позволяя приложениям взаимодействовать между собой длительное время. Уровень управляет созданием/завершением сеанса, обменом информацией, синхронизацией задач, определением права на передачу данных и поддержанием сеанса в периоды неактивности приложений. Синхронизация передачи обеспечивается помещением в поток данных контрольных точек, начиная с которых возобновляется процесс при нарушении взаимодействия.
Транспортный уровень (Transport layer)
4-й уровень модели предназначен для доставки данных без ошибок, потерь и дублирования в той последовательности, как они были переданы. При этом не важно, какие данные передаются, откуда и куда, то есть он предоставляет сам механизм передачи. Блоки данных он разделяет на фрагменты, размер которых зависит от протокола, короткие объединяет в один, а длинные разбивает.
Сетевой уровень (Network layer)
3-й уровень сетевой модели OSI предназначен для определения пути передачи данных. Отвечает за трансляцию логических адресов и имён в физические, определение кратчайших маршрутов, коммутацию и маршрутизацию, отслеживание неполадок и заторов в сети.
Протоколы сетевого уровня маршрутизируют данные от источника к получателю.
На этом уровне работает маршрутизатор (роутер).
Канальный уровень (Data Link layer)
Этот уровень предназначен для обеспечения взаимодействия сетей на физическом уровне и контроля за ошибками, которые могут возникнуть. Полученные с физического уровня данные он упаковывает в кадры, проверяет на целостность, если нужно, исправляет ошибки (посылает повторный запрос поврежденного кадра) и отправляет на сетевой уровень. Канальный уровень может взаимодействовать с одним или несколькими физическими уровнями, контролируя и управляя этим взаимодействием.
Физический уровень (Physical layer)
Самый нижний уровень модели предназначен непосредственно для передачи потока данных. Осуществляет передачу электрических или оптических сигналов в кабель или в радиоэфир и, соответственно, их приём и преобразование в биты данных в соответствии с методами кодирования цифровых сигналов. Другими словами, осуществляет интерфейс между сетевым носителем и сетевым устройством.
Кадр данных
Циклический код позволяет выявить ошибки и гарантирует правильный прием информации.
Управляющая информация используется для маршрутизации, указания типа пакета и сегментации.
Виды сетевых кабелей
Коаксиальный кабель - медный кабель, активно использовавшийся для построения локальных сетей, пока его не вытеснила витая пара. Защищенность от электромагнитных помех и значительная гибкость позволяют ему быть проложенным практически в любых местах.
Витая пара - состоит из одной или нескольких пар изолированных медных проводников, скрученных между собой и покрытых пластиковой оболочкой.
Оптический кабель - применяется в магистральных сетях связи, пропускная способность до 10 Гбит/с.
Сетевая плата (сетевой адаптер, Ethernet-адаптер, NIC) - периферийное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети. Выступает в качестве физического интерфейса между компьютером и сетевым кабелем.
Реализует 2й (канальный) уровень OSI.
Функции:
Каждая плата сетевого адаптера имеет свой сетевой адрес (адрес зашит в микросхему, поэтому является уникальным для каждого компьютера)
Методы доступа
Ethernet
Немодулированная передача, CSMA/CD, топология типа «шина» (или - «звезда-шина»), скорость передачи данных 10 и 100 Мбит/с, кабельная система - коаксиальный (тонкий или толстый) или UTP.
TokenRing
Доступ с передачей маркера, топология «звезда-кольцо» (TokenRing), скорость передачи данных 4 и 16 Мбит/с, кабельная система UTP или STP.
AppleTalk
CSMA/CA, топология типа «шина», кабельная система STP (но можно использовать UTP или оптоволоконный кабель).
ArcNet
Доступ с передачей маркера, топология типа «звезда-шина», скорость передачи 2.5 и 20 Мбит/с.
Сетевой протокол — набор правил, позволяющий осуществлять соединение и обмен данными между двумя и более включёнными в сеть устройствами.
Наиболее распространённой системой классификации сетевых протоколов является так называемая модель OSI, в соответствии с которой протоколы делятся на 7 уровней по своему назначению. Каждый протокол работает только на своем уровне.
TCP/IP - это два протокола нижнего уровня, являющиеся основой связи в сети Интернет. Протокол TCP (Transmission Control Protocol) разбивает передаваемую информацию на порции и нумерует все порции. С помощью протокола IP (Internet Protocol) все части передаются получателю. Далее с помощью протокола TCP проверяется, все ли части получены. При получении всех порций TCP располагает их в нужном порядке и собирает в единое целое.
Сетевая операционная система - операционная система со встроенными возможностями для работы в компьютерных сетях, такими как:
Примеры сетевых систем: Microsoft Windows (семейство NT), UNIX и ее производные (BSD, Solaris), GNU, Linux.
SQL-сервер - сервер базы данных, основанный на SQL (язык структурированных запросов - универсальный компьютерный язык, применяемый для создания, модификации и управления данными в реляционных базах данных) и осуществляющий диалог с пользователем на этом языке.
Технология клиент-сервер определяет взаимодействие между сервером (т.е. компьютером, управляющим каким-либо ресурсом) и клиентом в рамках информационной системы.
Основной принцип технологии "клиент-сервер" заключается в разделении функций приложения на три группы:
Поэтому, в любом приложении выделяются следующие компоненты:
Internet (interconnected networks - связанные сети) - разветвленная сеть, включающая в себя серверы, разбросанные по всему миру. Серверы имеют свои адреса и управляются специализированными программами. Интернет – это глобальное информационное пространство, хранящее огромное количество информации на миллионах компьютеров, которые обмениваются данными.
Адресация в Internet
Каждому компьютеру в Internet присваивается уникальный сетевой адрес – IP-адрес, имеющий длину 32 бита и состоящий из 4 частей по 8 бит. Каждая часть может принимать значения от 0 до 255 и отделяется от других частей точкой, например, 133.107.4.19. В четырех байтах IP-адреса записывается адрес сети и адрес компьютера в этой сети. В зависимости от масштаба сети под адрес компьютера в ней отводятся 3, 2 или 1 байт (сети классов A,B,C). Чем длиннее адрес компьютера (масштабнее сеть), тем меньше байтов отводится на адрес сети. Класс сети определяется по значению первого числа IP-адреса: класс A – от 0 до 127 (крупнейшие глобальные сети, объединяющие до нескольких миллионов компьютеров), класс B – от 128 до 191, класс C – от 192 до 223. В приведенном примере (класс B) адрес сети 133.107, адрес компьютера - 4.19.
Доменные имена
В 1983 г. в Висконсинском университете США была создана DNS система (Domain Name System) - Для удобства запоминания каждому IP-адресу ставится в соответствие буквенно-цифровой адрес, называемый доменным. Пользователи Internet имеют дело именно с доменными адресами, которые преобразуются в IP-адреса специальными серверами имен. Доменный адрес состоит из двух частей, разделенных символом @:
<идентификатор пользователя>@<название домена>
Идентификатор пользователя и название домена могут состоять из сегментов, разделенных точками. В адресе допускается использование латинских букв, цифр и некоторых других символов. Поддомен верхнего уровня, обозначающий страну, обычно состоит из двух букв: ru – Россия, su – территория бывшего Советского Союза, uk – Великобритания и т.п. В США традиционно используется другая система: поддомен верхнего уровня состоит из трех букв, обозначающих тип организации-владельца. Например: com - коммерческие организации, gov – правительственные, edu – образовательные. Поддомен второго уровня в может обозначать город или регион (например: msk – Москва, irk – Иркутск, esib – Восточная Сибирь) или сервис-провайдера (ucoz, infobox и т.д.).
URL - унифицированный указатель ресурса, который указывает местонахождение каждого файла, хранящегося на компьютере, подключенном к Интернету.
Адрес URL является сетевым расширением понятия полного имени ресурса. В URL указывается имя файла, директория, сетевое имя компьютера, на котором этот ресурс расположен и протокол доступа к ресурсу, который можно использовать при обращении к нему.
Услуги Internet
Программные средства:
Системное ПО:
Операционная система - совокупность программных средств, обеспечивающих управление аппаратной частью и ресурсами компьютера, запуск прикладных программ и их взаимодействие с внешними устройствами и другими программами, а также взаимодействие пользователя с компьютером.
Функции ОС
дополнительно:
Способы классификации ОС
Процесс запуска ПК и подготовки ОС к работе
Файловая система ОС – это совокупность ее средств, обеспечивающих доступ к данным. Она предназначена для хранения информации о физическом размещение частей файла. В ФС существует минимальная единица информации – кластер, размер которого является нижним пределом размера записываемой на носитель информации. От ФС требуется четкое выполнение следующих действий:
Файловая система FAT
Для доступа к данным на диске операционная система использует хранимые на нем таблицу размещения файлов - FAT (File Allocation Table), корневой каталог (root) и подкаталоги. Каждый элемент FAT содержит код, характеризующий один кластер диска. Кластер может быть дефектным, свободным, резервным, занятым. В последнем случае FAT содержит для этого кластера указание на номер очередного кластера занятого этим файлом. Соответствие между именем файла и номером первого занятого им кластера хранится в каталоге.
Файловая система NTFS
NTFS - New Technology File System, улучшенная файловая система, обеспечивающая высокий уровень быстродействия и безопасности.
При формировании файловой системы NTFS программа форматирования создает файл - MFT (Master File Table) и другие области для хранения метаданных. Метаданные используются для реализации файловой структуры. Первые 16 записей зарезервированы самой NTFS. Местоположение файлов метаданных записано в загрузочном секторе диска. Если первая запись повреждена, NTFS считывает вторую запись для нахождения копии первой. Полная копия загрузочного сектора располагается в конце тома. MFT содержит информацию о томе – метку тома и номер версии. В ней находится таблица имен атрибутов и описания, корневой каталог и др. Остальные строки MFT содержат записи для каждого файла и каталога, расположенных на этом томе.
Возможности:
Операционные оболочки - предназначены для разнообразной работы с файлами
Резервирование данных
Запись компакт-дисков
Антивирусные программы
Вирус - программа, способная внедрять свои копии в файлы, системные области, вычислительные сети и вызывающая нарушения функционирования компьютера
Вирусы по среде обитания:
по способу заражения:
по алгоритмам функционирования
Классификация антивирусных средств:
Популярные антивирусные средства:
DrWeb, Антивирус Касперского, Nod32, Panda и т.д.
Архиваторы используют методы сжатия информации без потерь. С помощью современных архиваторов создается архивный файл, который может содержать множество сжатых файлов. Наиболее популярные архиваторы - WinZIP, WinRAR, 7ZIP.
Информационная безопасность - состояние защищенности информации при ее получении, обработке, хранении, передаче и использовании от различного вида угроз.
Угроза информационной безопасности - возможность воздействия на информацию с целью ее искажения, уничтожения, копирования или блокирования, а также возможность воздействия на компоненты системы, приводящих к сбою их функционирования.
Классификация угроз информационной безопасности
Меры по поддержанию компьютерных систем
Основы противодействия нарушению конфиденциальности информации
Идентификация и аутентификация пользователя
При входе в КС, при получении доступа к программам и конфиденциальным данным, пользователь должен быть идентифицирован и аутентифицирован
Для аутентификации используются: пароли, съемные носители информации, электронные жетоны, пластиковые карты, механические ключи.
Модели разграничения доступа
Полномочная (мандатная) модель:
Дискреционная модель (избирательное разграничение доступа):
Методы мониторинга несанкционированного доступа
Политика безопасности предполагает контроль за работой КС и ее компонентов, который заключается в фиксировании и анализе событий в специальных журналах - журналах аудита. Периодически журнал просматривается администратором или специальным пользователем - аудитором.
Криптографические методы защиты
Криптографические методы - наиболее эффективные средства защиты информации при передаче ее по протяженным линиям связи.
Шифрование - процесс преобразования открытого сообщения в шифрованное с помощью определенных правил, содержащихся в шифре.
Методы шифрования, использующие ключи
Электронная цифровая подпись - относительно небольшое количество дополнительной информации, передаваемой вместе с документом.
Инструментальные средства программирования
Язык программирования – для записи текста программы, описывающий разработанный алгоритм.
Компилятор - для преобразования текстов программы и процедур в объектные модули. Компилятор осуществляет поиск синтаксических ошибок, выполняет семантический анализ и переводит текст программы на машинный язык (генерирует объектный код).
Редактор связей (сборщик) - для увязывания программы и процедур в одном исполняемом файле.
Отладчик - для организации слежения за решением тестовых задач с помощью создаваемой программы.
Библиотекарь - для ведения библиотек объектных модулей (библиотек функций).
Среды визуального программирования автоматически изменяют исполняемую программу в случае корректировки любой используемой процедуры, имеют интерфейс, позволяющий при составлении текста программы видеть те графические объекты, для которых она пишется.
Приложение строится из крупных блоков – компонентов.
Форма – важнейший компонент. Она является площадкой для размещения объектов, видимых в окне. Главному окну программы соответствует главная форма, диалоговым окнам – диалоговые формы и т.п. Компоненты, из которых можно строить программу, представлены в палитре компонентов или элементов управления. Программист выбирает щелчком мыши в палитре компонентов требуемый ему объект, например, кнопку и “рисует” его мышью на форме. После этого в специальном окне он устанавливает свойства данного объекта, если его не устраивают те значения свойств, которые предусмотрены по умолчанию. В состав входит текстовый редактор, компилятор, отладчик, динамически связываемые библиотеки (DLL – Dynamic Linking Libraries). Наибольшее распространение для ПК получили Delphi (разработка корпорации Borland), Visual Basic (разработка корпорации Microsoft) и Visual C++.
Прикладное ПО
Проблемно-ориентированное ПО - приложения, созданные в конкретных предметных областях, представляющие интерес только для узких специалистов.
Методо-ориентированное ПО - приложения, в которых реализуются определенные методы решения задач и обработки данных, применимые в различных предметных областях
Программы общего назначения. Microsoft Office
Состав:
Достоинства:
OLE (Object Linking and Embedding) - технология, позволяющая связывать и внедрять объекты в любое приложение Microsoft Office.
Существует два варианта использования OLE: связывание и внедрение. При связывании размер составного документа практически не изменяется, так как в этот документ включается только ссылка на включаемый объект. Поэтому после автономного изменения включаемого документа составной документ также изменит свой вид. При внедрении в составной документ включается копия объекта, теряющая связь с оригиналом. Другими словами, внедряемый документ становится частью составного.
DDE (Dynamic Data Exchange) - динамический обмен данными
Шаблон - особый документ, в котором установлены размеры полей страниц, определены форматы и заготовлены стандартные фрагменты теста.
Стиль - группа параметров, имеющая уникальное имя. Стиль оформления может содержать множество различных параметров абзацев или символов и хранится совместно с документом или его шаблоном
Документ — материальный носитель с зафиксированной на нем в любой форме информацией в виде текста, звукозаписи, изображения и (или) их сочетания, который имеет реквизиты, позволяющие его идентифицировать, и предназначен для передачи во времени и в пространстве в целях общественного использования и хранения
Фрагме́нт (лат. fragmentum — обломок, кусок, осколок) — какая-либо часть целого
При вводе текста с помощью Word следует иметь в виду, что эта программа сама переходит на новую строку по достижении правой границы документа. Клавишу [Enter] следует нажимать только при переходе к следующему абзацу. При нажатии на клавишу [Enter] в текст вставляется маркер (символ) абзаца. Таким образом, абзацем можно назвать часть текста между двумя маркерами абзаца
Форматирование текста — процесс оформления страницы, абзаца, строки, символа.
В текстовом процессоре MS Word существуют два способа форматирования текста: прямое форматирование выделенных фрагментов и стилевое форматирование, с помощью которого можно переформатировать сразу несколько абзацев без предварительного их выделения.
Символ - Основная графическая единица текста.
Последовательность символов образует текст.
СИМВОЛ имеет следующие параметры:
• гарнитура — вид шрифта;
• кегль (размер);
• цвет.
Microsoft Word - текстовый редактор или текстовый процессор. К базовым приемам работы с текстами в текстовом процессоре Microsoft Word относятся следующие:
• создание документа;
• ввод текста;
• редактирование текста;
• рецензирование текста;
• форматирование текста;
• сохранение документа;
• печать документа.
Форматирование текста
Важным приемом работы является форматирование (оформление) текста, которое осуществляется командами меню «Формат» или панели «Форматирование». Основные приемы форматирования включают:
управление параметрами абзаца
Настройка шрифта. При выборе гарнитуры шрифта следует иметь в виду следующие обстоятельства: выбор гарнитуры шрифта действует на выделенный текстовый фрагмент. Если ни один фрагмент не выделен, он действует на весь вводимый текст до очередной смены гарнитуры.
Настройку шрифта выполняют в диалоговом окне «Шрифт» («Формат» - «Шрифт»). На вкладке «Шрифт» выбирают:
• гарнитуру шрифта;
• его размер (измеряется в полиграфических пунктах);
• вариант начертания;
• цвет символов;
• наличие подчеркивания;
• характер видоизменения.
При выборе гарнитуры шрифта следует иметь в виду, что существует две категории шрифтов: с засечками и без засечек (рубленые). Характерными представителями первой категории являются шрифты семейства Times, а второй категории — шрифты семейства Arial. Шрифты, имеющие засечки, легче читаются в больших текстовых блоках — их рекомендуется применять для оформления основного текста. Шрифты, не имеющие засечек, рекомендуется использовать для заголовков в технических текстах, а также для оформления дополнительных материалов (врезок, примечаний и прочего).
Большинство гарнитур шрифтов являются пропорциональными. Это означает, что и ширина отдельных символов, и расстояние между соседними символами не являются постоянными величинами и динамически меняются так, чтобы сопряжение символов было наиболее благоприятным для чтения. Особую группу представляют так называемые моноширинные шрифты. В них каждый символ вместе с окаймляющими его интервалами имеет строго определенную ширину. Такие шрифты применяют в тех случаях, когда надо имитировать шрифт пишущей машинки, а также при вводе текстов, представляющих листинги программ. Характерными представителями таких шрифтов являются шрифты семейства Courier.
При выборе размера шрифта руководствуются назначением документа, а также вертикальным размером печатного листа. Для документов, имеющих формат типовой книжной страницы, обычно применяют шрифт размером 10 пунктов. Для документов, готовящихся для печати на стандартных листах формата А4 (210×297 мм), выбирают размер 12 пунктов. При подготовке документов, предназначенных для передачи средствами факсимильной связи, применяют увеличенный размер – 14 пунктов (факсимильные документы часто воспроизводятся с искажениями, и увеличенный размер шрифта улучшает удобство их чтения).
При подготовке электронных документов, распространяющихся в формате Microsoft Word, размер шрифта выбирают, исходя из разрешения экрана. В настоящее время наиболее распространены компьютеры, видеоподсистема которых настроена на экранное разрешение 800×600 точек или 1024×768 точек. Для этих параметров целесообразно готовить электронные документы с размером шрифта 12 пунктов. На этот размер по умолчанию настроен процессор Microsoft Word 2000. (Предыдущая версия, Microsoft Word 97, была настроена по умолчанию на размер экранного шрифта 10 пунктов, но практика показала, что он неудобен.)
Использование прочих средств управления шрифтом (выбор начертания, подчеркивания и других видоизменений) определяется стилевым решением документа, которое задает заказчик или работодатель. Приступая к первому заданию, следует выяснить, какие стилевые решения уже существуют в данной организации, каковы ограничения на использование средств оформления и форматирования. По возможности, надо получить от заказчика готовые шаблоны документов иди хотя бы печатные образцы.
Из прочих, не рассмотренных здесь средств управления шрифтами, надо отметить управление интервалом между символами и возможность использования эффектов анимации. Интервал задается путем выбора одного из трех значений (Обычный, Разреженный, Уплотненный) на вкладке «Формат» - «Шрифт» – «Интервал».
Эффекты анимации используют очень редко и только при подготовке электронных документов, распространяемых в формате текстового процессора. В печатных документах эти эффекты невоспроизводимы по очевидным причинам, а в Web-документах их нет смысла применять, так как они пока не поддерживаются Web - броузерами.
Настройка метода выравнивания. Все последние версии текстового процессора Microsoft Word поддерживают четыре типа выравнивания;
по левому краю;
по центру;
по правому краю;
по ширине.
Выбор метода выполняют соответствующими кнопками панели инструментов «Форматирование» или из раскрывающегося списка «Формат» - «Абзац» - «Отступы и интервалы» - «Выравнивание». Избранный метод действует на текущий и последующие вводимые абзацы. Выбор метода выравнивания определяется назначением документа.
Так, например, для Web-страниц нет смысла выполнять выравнивание по ширине, поскольку все равно неизвестна ширина окна броузера, в котором документ будет просматриваться, однако выравнивание по центру использовать можно. Для документов, передаваемых на последующую обработку, все методы выравнивания, кроме тривиального выравнивания по левому краю, являются излишними. Для печатных документов, выполненных на русском или немецком языках, рекомендуется в основном тексте использовать выравнивание по ширине с одновременным включением функции переноса, а для документов на английском языке основной метод выравнивания — по левому полю.
Настройка параметров абзаца. Кроме режима выравнивания настраиваются следующие параметры абзаца:
Для печатных документов величину отступа для основного текста, как правило, не задают (необходимое положение текста определяется шириной полей), но ее задают для дополнительных материалов и заголовков, если они не выравниваются по центру. В то же время, для Wеb-страниц величина абзацного отступа имеет большое значение. Это один из весьма немногих параметров форматирования, допускаемых для Web-документов, поэтому его используют очень широко.
Обычная практика назначения формата состоит в том, что для документов простой структуры (художественных) используют отступ первой строки (это особенно важно для текстов на русском и немецком языках), а для документов сложной структуры (технических) и документов на английском языке используют отбивки между абзацами.
Создание маркированных и нумерованных списков. Специальное оформление маркированных и нумерованных списков редко применяют в художественных документах и персональной переписке, но в служебных документах и, особенно, в Web-документах оно используется очень широко.
Для создания нумерованных и маркированных списков нужно сначала выполнить настройку, затем вход в список и, наконец, выход из него. Настройку выполняют в диалоговом окне «Список», открываемом командой «Формат» - «Список». Данное окно имеет три вкладки: «Маркированный список», «Нумерованный список» и «Многоуровневый список». В качестве элементов управления здесь представлены образцы оформления списков. Для выбора нужного достаточно щелкнуть на избранном образце.
Вход в список может осуществляться автоматически или по команде. Чтобы автоматически создать маркированный список, достаточно начать запись строки с ввода символа «*». По завершении строки и нажатии клавиши [ENTER] символ «*» автоматически преобразуется в маркер, а на следующей строке маркер будет установлен автоматически. Для автоматического создания нумерованного списка достаточно начать строку с цифры, после которой стоят точка и пробел, например «1.», «2.» и т. д. Этот метод позволяет начать нумерацию с любого пункта (не обязательно с единицы).
Для создания списка по команде служат кнопки «Нумерация» и «Маркеры», представленные на панели «Форматирование». Как маркированный, так и нумерованный список легко превратить в многоуровневый. Для перехода на новые (или возврата на предшествующие уровни) служат кнопки «Увеличить отступ» и «Уменьшить отступ» на панели «Форматирование».
Для списков с очень глубоким вложением уровней (более трех) можно настроить стиль оформления каждого из уровней. Для этого служит командная кнопка «Изменить» на вкладке «Многоуровневый» диалогового окна «Список» («Формат» - «Список»). Для выбора графических маркеров служит командная кнопка «Рисунок» на вкладке «Маркированный» диалогового окна «Список» («Формат» - «Список»). Она открывает диалоговое окно «Рисованный маркер», в котором можно выбрать желаемый маркер, в том числе и анимированный (на вкладке «Фильмы»).
Для завершения маркированного или нумерованного списка и выхода из режима его создания достаточно по завершении ввода последней строки дважды нажать клавишу [ENTER].
Создание таблиц
Комплексный документ может содержать различные таблицы. Данные, представленные в табличной форме, отличаются наглядностью. Таблицы всегда были неотъемлемой частью научно-технической документации, а в последние годы стали эффективным средством оформления Web-страниц Интернета. Таблицы (в том числе и скрытые) – это простейшее средство для отображения газетного текста, имеющего две и более колонки.
Для включения таблицы в документ Word курсор устанавливают в том месте документа, где желательно ее расположить, и выбирают из основного меню пункт «Таблица» - «Добавить таблицу». В открывшемся окне указывают количество строк и столбцов таблицы, а также ширину столбцов. Вставить таблицу произвольной формы можно также с помощью пункта меню «Таблица» – «Нарисовать таблицу». С помощью пункта меню «Таблица» - «Автоформат» можно выбрать различные стили оформления таблицы.
Ячейки таблицы могут содержать текст, рисунки, числа. Для перемещения курсора по ячейкам таблицы используют клавиши управления курсором или указатель курсора мыши. В любом месте таблицы можно вставить строки и столбцы. Для вставки строки курсор помещают в строку, над которой будут вставлена строка, и выбирают команду «Таблица» - «Вставить строки». Для вставки столбца выделяют столбец в исходной таблице и выбирают пункт меню «Таблица» - «Вставить столбцы». Новый столбец будет вставлен в таблицу слева от выделенного столбца. Для удаления строк или столбцов их необходимо выделить и выбрать команду «Таблица» - «Удалить строки» или «Удалить столбцы». Можно изменять ширину строки или столбца. Для этого указатель мыши необходимо поместить на вертикальную или горизонтальную линию сетки таблицы и, когда он примет вид обоюдонаправленной стрелки, нажать на левую клавишу мыши и, не отпуская ее, изменить ширину строки или столбца.
При работе с таблицей может возникнуть необходимость выделения в ней ячеек, строк, столбцов или всей таблицы. Например, выделением строк, столбцов или ячеек необходимо пользоваться для их удаления или вставки, объединения, изменения ширины или высоты, сортировки содержимого ячеек. Для выделения всей таблицы курсор или указатель мыши помещают в любое место внутри таблицы и выбирают пункт основного меню «Таблица» - «Выделить таблицу». Для выделения строки или столбца курсор помещают в эту строку или столбец и выбирают пункт основного меню «Таблица» - «Выделить строку» или «Выделить столбец». Строки, столбцы или ячейки можно выделять также с помощью мыши. Для выделения:
Для того, чтобы вставить в ячейку формулу, необходимо выбрать из основного меню пункт «Таблица» - «Формула». В открывшемся окне (рис. 6.2.) при необходимости, указать формат числа и выбрать функцию для вычисления, открыв список «Вставить функцию».
Вычисления производятся с помощью данных, взятых из других ячеек. Word и сам предлагает формулу для вычислений. Например, если при выборе пункта основного меню «Таблица» - «Формула» в строке формулы запись « =SUM(LEFT) », это означает суммирование ячеек, стоящих слева от текущей ячейки. Запись « =SUM(ABOVE) » означает сумму всех ячеек, расположенных над текущей ячейкой. Вы можете отказаться от предложенной формулы и ввести другую. Формула должна начинаться со знака « = », аргументами являются адреса ячеек. Знаки основных математических операций:
« + » сложение; « - » вычитание; « * » умножение;
« / » деление; « ^ » возведение в степень.
Приемы рисования в Word
С помощью встроенного в Word графического редактора можно создавать рисунки векторной природы в тексте документа, используя функции рисования элементарных геометрических объектов: линий, прямоугольников, кругов и т.д. Рисунки всегда внедрены в документ – их можно редактировать. Для того чтобы начать создание рисунка, нажимают кнопку с изображением геометрических фигур на панели инструментов «Стандартная» В нижней части экрана откроется панель «Рисование»
Если подвести указатель мыши к любой пиктограмме на этой панели, появляется подсказка об ее назначении. Для того чтобы нарисовать, например, линию, нажимают кнопку с изображением линии. Затем устанавливают указатель мыши в начальную точку линии и, нажав левую кнопку мыши, растягивают (рисуют) саму линию. После создания линии существует возможность выбрать стиль линии (сплошная или пунктирная), ее цвет, толщину и т.п. Для этого необходимо дважды щелкнуть на ней мышью, чтобы вызвать диалоговое окно «Формат автофигуры». Это же диалоговое окно можно вызвать с помощью кнопки с изображением нескольких видов линий на панели «Рисование» (см. рис. 7.1.). Подобным образом рисуют овал, прямоугольник, произвольную фигуру. При рисовании овала для того, чтобы зафиксировать центр овала, в момент рисования нажимают и удерживают клавишу [Ctrl], при рисовании круга - клавишу [Shift].
Для построения блок-схем выбирают пункт меню «Автофигуры» на панели «Рисование», щелкают мышью на нужной фигуре и рисуют ее в документе мышью. Внутри любой фигуры или просто в документе существует возможность поместить надпись с помощью пиктограммы «Надпись» на панели «Рисование». Для этого щелкают мышью внутри фигуры или в любом месте документа, а затем на пиктограмме «Надпись» или выбирают команду основного меню «Вставка» - «Надпись». В результате открывается окно для ввода текста, для которого можно выбрать тип и размер шрифта, выровнять его по левому, правому краю или по центру окна. Свойства надписи можно задать в диалоговом окне «Формат надписи», которое можно вызвать командой основного меню «Формат» - «Надпись» или правой кнопкой мыши
Приемы работы с объектами в Word
Импорт различных графических объектов в Word возможен благодаря встроенным и внешним преобразователям форматов или графическим фильтрам. Встроенные графические фильтры позволяют считывать файлы в формате битовых карт Windows -файлы с расширением .BMP или в формате векторной графики -.WMF.
Файлы растровой или битовой графики содержат в определенной последовательности совокупности отдельных точек изображения. Каждая точка снабжена информацией о своем цвете. Недостатком битовой графики является ухудшение качества печати при изменении масштаба изображения.
В векторной графике каждый отдельный элемент рисунка описывается и хранится в виде вектора, который содержит информацию о геометрической фигуре (координаты центра, размер, цвет). Поэтому изменение масштаба изображения не влияет на его качество. Простейшие средства для создания объектов векторной природы есть в самом текстовом процессоре. Эти средства мы использовали в лабораторной работе №6 для создания простых рисунков и блок-схем. Для создания более сложных композиций можно использовать готовые библиотеки рисунков (клипартов). Такие библиотеки распространяются на специальных компакт-дисках, их можно найти в Интернете, но базовая коллекция устанавливается вместе с текстовым процессором.
Чтобы вставить в текст, например, рисунок из базовой коллекции, выполняют следующие действия:
При работе с рисунками, вставленными в документ, есть возможность: создать рамку вокруг рисунка, позиционировать рисунок в тексте, масштабировать его.
Для создания рамки вокруг рисунка, его выделяют, щелкнув один раз левой кнопкой мыши внутри рисунка, затем правой кнопкой мыши вызывают контекстное меню. В этом меню выбирают пункт «Формат рисунка» и вкладку «Цвета и линии». Есть возможность выбрать толщину и цвет линии, заливку внутренней области рисунка. Другие вкладки окна «Формат рисунка» позволяют изменить размер и положение рисунка, осуществить настройку изображения (яркость, контраст, цвет). Для изменения масштаба рисунка его выделяют, а указатель мыши подводят к любому из прямоугольников, образующих рамку. Когда указатель мыши примет вид стрелки, необходимо нажать на левую кнопку мыши и, не отпуская ее, изменить размер рисунка. Для позиционирования рисунка его выделяют, подхватывают мышью и перемещают.
Кроме готовых рисунков в документ можно вставить объект WordArt, открывающий возможности оформления надписей. Для этого переходят в основное меню «Вставка» – «Рисунок» - «Объект WordArt» или открывают панель «Рисование» и отмечают пиктограмму «Добавить объект WordArt». В открывшемся окне можно выбрать стиль надписи, затем ввести текст надписи и нажать кнопку «ОК». Если щелкнуть правой кнопкой мыши внутри надписи, откроется контекстное меню, выбирая различные пункты которого, можно изменить формат этого объекта, изменить текст надписи, сгруппировать надписи и т. д. Щелкнув левой кнопкой мыши внутри надписи, можно вызвать настроечную панель этого объекта, которая позволяет вставить новый объект WordArt, изменить текст надписи, ее форму, развернуть надпись и т. д.
Для удаления рисунка или надписи их необходимо выделить и щелкнуть на клавишу [Delete].
При вводе текста может возникнуть необходимость вставить в него символы, которых нет на клавиатуре. В этом случае есть возможность вызвать редактор формул, который содержит некоторые символы, буквы греческого и латинского алфавитов, или выбрать пункт основного меню «Вставка» - «Символ». В последнем случае открывается окно с различными символами, в котором можно выбрать тип шрифта, отметить нужный символ и щелкнуть кнопку «ОК». В тексте документа символ будет вставлен на место курсора.
В текст документа можно также вставлять объекты, созданные другими приложениями, например, таблицу Microsoft Excel или рисунок, созданный в любом графическом редакторе. Для этого используют буфер обмена – это область оперативной памяти для временного хранения объектов. Чтобы поместить объект в буфер, его выделяют и выбирают из основного или пиктографического меню команду «Копировать» или «Вырезать»; или щелкают правой кнопкой мыши на выделенном объекте и выбирают из контекстного меню пункт «Вырезать» или «Копировать». В документе отмечают курсором место, куда необходимо вставить объект и выбирают из основного, пиктографического или контекстного меню команду «Вставить».
В отличие от простых документов, содержащих только текст, существуют комплексные документы, содержащие специальные элементы оформления. К ним относятся формулы, таблицы, диаграммы, рисунки, художественные заголовки и т.д. Необходимость наличия средств для ввода математических выражений характерна для научно-технической документации. Одним из таких средств является специальное приложение MathCAD. Но функции MathCAD намного шире, и есть более простое средство ввода формул – это редактор формул Microsoft Equation 3.0.
Редактор формул представляет собой приложение для набора и редактирования математических формул. В нем имеются многочисленные символы, знаки, скобки (рис.4.1). Используя возможности этого редактора, можно вводить сложные формулы с помощью мыши и клавиатуры. Формула вставляется в текущий документ на место курсора.
Excel является прикладной программой (приложением), предназначенной для работы в среде Windows. Excel используют при расчетах с помощью электронных таблиц, для этих целей имеется объемная библиотека функций. Процесс обработки данных из электронных таблиц поддерживается интегрированным модулем деловой графики, с помощью которого за самое короткое время можно превратить табличные данные в диаграммы и графики, снабдив их выразительными элементами оформления.
Электронная таблица (ЭТ) позволяет хранить в табличной форме большое количество исходных данных, результатов, а также связей (алгебраических или логических соотношений) между ними. При изменении исходных данных все результаты автоматически пересчитываются и заносятся в таблицу. Электронные таблицы не только автоматизируют расчеты, но и являются эффективным средством моделирования различных вариантов и ситуаций. Меняя значения исходных данных, можно следить за изменением получаемых результатов и из множества вариантов решения задачи выбрать наиболее приемлемый.
Форматирование содержимого ячеек
Текстовые данные автоматически выравниваются по левому краю ячейки, а числа – по правому краю. Чтобы изменить формат отображения данных в текущей ячейке или выбранном диапазоне, используют команду «Формат» - «Ячейки». Вкладки этого диалогового окна позволяют выбирать формат записи данных (количество знаков после запятой, указание денежной единицы, способ записи даты и пр.), задавать направление текста и метод его выравнивания, объединять ячейки, выбирать шрифт и начертание символов, управлять отображением и видом рамок, задавать фоновый цвет.
Оформление таблиц
Для изменения вида и размера шрифта ячеек необходимо выделить ячейку, затем выбрать на панели инструментов поле выбора шрифтов «Times New Roman», нажать на направленную вниз стрелку и выбрать из появившегося списка любой шрифт. Изменить начертание, размер шрифта можно также с помощью соответствующих кнопок на панели инструментов.
Высоту строки и ширину колонки можно изменить с помощью мыши. Необходимо поместить указатель мыши в координатную колонку (колонку с номерами строк) на разделительную линию между строками. Указатель мыши приобретает вид обоюдонаправленной стрелки. С помощью такого курсора можно отбуксировать разделительную линию между строками, изменив тем самым высоту строки или ширину колонки.
Для оформления рамки вокруг ячеек необходимо выделить нужную область, щелкнуть кнопку «Границы» из пиктографического меню и выбрать рамку.
Заполнение таблицы значениями аргумента и функции
Excel предоставляет возможность автоматического заполнения ячеек таблицы числами. Такой прием может быть использован для построения графиков. Например, для построении графика функции необходимо сначала заполнить таблицу, содержащую: строку (столбец) аргументов и строку (столбец) соответствующих им значений функции. Ниже предложены два варианта автоматического заполнения строки аргументов и строки функций:
Первый вариант
автоматическое заполнения строки аргументов:
автоматическое заполнения строки функции:
Второй вариант (с помощью маркера заполнения):
автоматическое заполнения строки аргументов:
автоматическое заполнения строки функции:
вводят формулу в ячейку, подводят мышь к маркеру заполнения и транспортируют мышь на необходимое расстояние.
Ввод формулы
Прежде, чем вводить формулу, необходимо выделить ячейку, в которую будет помещен результат. Как уже сообщалось выше, ввод формулы начинается со знака « = », при этом в строке формулы отображается вся вводимая информация. Формула может содержать несколько функций, в этом случае целесообразно обратиться к мастеру функций, щелкнув кнопку с надписью fx на панели инструментов. При этом откроется окно следующего вида (рис. 8.2.):
В окне «Категория» можно отметить тот или иной пункт, например, «Математические», а в правом окне выбрать нужную функцию. Обратите внимание, что Excel выдает подсказку о назначении выделенной функции. Если нажать кнопку «ОК», то откроется диалоговое окно выбранной функции. Оно содержит подробную подсказку о функции, в строке формулы отображается имя функции, в поле «число» необходимо ввести аргумент функции. Аргументом функции является адрес ячейки со значением аргумента. Аргумент или аргументы функции можно задать двумя способами:
Если формула содержит несколько функций, то имеется возможность продолжить ввод формулы. Для этого:
Ввод формулы заканчивается нажатием клавиши [Enter].
Построение диаграмм
Как уже отмечалось ранее, Excel позволяет не только заполнять таблицы, проводить по ним вычисления, но и строить диаграммы. Диаграммы помогают представлять данные в наглядной форме. Для построения диаграммы необходимо сначала заполнить таблицу с данными. Когда данные изменяются, это отражается в диаграмме. Ниже приведен список некоторых распространенных типов диаграмм и их краткие характеристики:
Краткие характеристики диаграмм отображаются в окне «Тип диаграммы» в правом нижнем углу окна при работе с мастером диаграмм (рис. 10. 1.).
Для построения диаграммы необходимо:
В тексте документа окно с диаграммой можно переместить, изменить масштаб, убрать заливку внутренней области диаграммы или выбрать другой цвет, развернуть названия осей.
Форматирование содержимого ячеек
Текстовые данные автоматически выравниваются по левому краю ячейки, а числа – по правому краю. Чтобы изменить формат отображения данных в текущей ячейке или выбранном диапазоне, используют команду «Формат» - «Ячейки». Вкладки этого диалогового окна позволяют выбирать формат записи данных (количество знаков после запятой, указание денежной единицы, способ записи даты и пр.), задавать направление текста и метод его выравнивания, объединять ячейки, выбирать шрифт и начертание символов, управлять отображением и видом рамок, задавать фоновый цвет.
консолидации данных
В табличном редакторе Microsoft Excel предусмотрено несколько способовконсолидации:
· С помощью трехмерных ссылок, что является наиболее предпочтительным способом. При использовании
трехмерных ссылок отсутствуют ограничения по расположению данных в исходныхобластях.
· По расположению, если данные исходных областей находятся в одном и том же месте и размещены в одном и том же порядке. Используйте этот способ для консолидации данных нескольких листов, созданных на основе одного шаблона.
· Если данные, вводимые с помощью нескольких листов-форм, необходимо выводить на отдельные листы, используйте мастер шаблонов с функцией автоматического сбора данных.
· По категориям, если данные исходных областей не упорядочены, но имеют одни и те же заголовки. Используйте этот способ для консолидации данных листов, имеющих разную структуру, но одинаковые заголовки.
· С помощью сводной таблицы. Этот способ сходен с консолидацией по категориям, но обеспечивает большую гибкость при реорганизации категорий. Консолидация данных с использованием трехмерных ссылок Для консолидации данных с использованием трехмерных ссылок необходимо проделать следующие шаги:
1. На листе консолидации скопируйте или задайте надписи для данных консолидации.
2. Укажите ячейку, в которую следует поместить данные консолидации.
3. Введите формулу. Она должна включать ссылки на исходные ячейки каждого листа, содержащего данные, для которых будет выполняться консолидация.
4. Повторите шаги 2 и 3 для каждой ячейки, в которой требуется вывести результаты обработки данных. Использование трехмерных ссылок для объединения данных Если исходные листы имеют различные шаблоны и подписи или если требуется создать собственный шаблон, или применить собственные формулы объединения данных, при консолидации следует использовать трехмерные ссылки. Трехмерные ссылки обновляются автоматически при изменении исходных данных. Добавление данных для объединения Если все исходные листы имеют одинаковый шаблон, в трехмерных формулах можно использовать диапазон имен листов. Чтобы ввести в объединение новый лист, скопируйте его в диапазон, на который ссылается формула.
Сводными называются таблицы, содержащие часть данных анализируемой таблицы, показанные так, чтобы связи между ними отображались наглядно. Сводная таблица создается на основе отформатированного списка значений. Поэтому, прежде чем создавать сводную таблицу, необходимо подготовить соответствующим образом данные.
Следует сказать, что это очень мощное и эффективное средство Excel для работы с данными.
Рассказывать о сводных таблицах "в двух словах" не имеет смысла, т.к. этого будет недостаточно даже для беглого знакомства (не говоря уже о том, чтобы понять, как работают сводные таблицы) с ними. Поэтому, ждите, пока "созрею" для того, чтобы рассказать об этом инструменте более обстоятельно.
В конечном итоге основное назначение любой базы данных – это оперативный поиск необходимой информации по какому–либо запросу. Под запросами принято понимать задачи на поиск информации в базе данных. При этом часть базы данных, удовлетворяющая запросу, называется выборкой. В Excel запросы реализованы с помощью фильтров. Фильтрация списка – это процесс, в результате которого в списке скрываются все строки, не удовлетворяющие критериям фильтрации, а остаются видимыми только те (остается выборка), которые соответствуют условиям запроса.
Excel располагает двумя командами фильтрации, которые становятся доступными через пункт меню Данные/Фильтр: Автофильтр и Расширенный фильтр. С помощью автофильтра реализуются простые запросы, содержащие не более двух условий поиска. Расширенный (усиленный) фильтр позволяет выполнять запросы практически любой сложности.
Для установки автофильтра на все поля списка достаточно обратиться к пункту меню Данные/Фильтр/Автофильтр. Можно установить автофильтр и для одного поля. Для этого достаточно его предварительно выделить: активизировав заголовок соответствующего столбца, нажать комбинацию клавиш Shift, Ctrl+Ї, после чего справа от заголовка появится кнопка , щелчок по которой раскрывает список значений данного столбца. Эти значения можно использовать для фильтрации. Кроме того, можно настроить автофильтр, выбрав из этого списка элемент (Условие…), после чего можно создать критерий (настроить пользовательский автофильтр), состоящий не более чем из двух условий, соединенных знаками операций И, ИЛИ. Каждое из этих условий представляет собой выражение логического типа, содержащее любые операции отношения (<, <=, =, <>, >, >=). Пусть, например, нам необходим список студентов, родившихся в 1971 году. Пользовательский автофильтр для решения этой задачи приведен на рис. 4, а результаты фильтрации – на рис. 5.
Реляционная = табличная
Назначение СУБД
База данных – это совокупность структурированных данных, относящихся к некоторой предметной области.
Предметная область – это область конкретной практической деятельности. В зависимости от круга рассматриваемых во взаимосвязи объектов и, соответственно, круга решаемых задач предметная область может быть узкой или очень широкой. Она может охватывать объекты и задачи производственной технологии в отдельном цехе или отделе, некоторые сферы деятельности предприятия, например, экономику и финансы, а, возможно, и все предприятие. В крупных организациях обычно выделяют ряд предметных областей в рамках основных служб, в каждой из которых создаются свои базы данных для решения своих задач. Но обобщенные в той или иной мере данные поступают в интегрированную базу предприятия, концентрирующую информацию, требуемую для контроля служб и отделов, для подготовки общей отчетности организации и для управления ею. В этой небольшой книге мы, конечно, не будем рассматривать крупное предприятие, а ограничимся компактными примерами, поясняющими роль баз данных.
Структурирование – это введение соглашений о способах представления данных. Это понятие близко к понятиям модель данных и формализация данных.
Ключевые поля служат также для связывания таблиц
Для ключевого поля СУБД строит индекс – вспомогательную таблицу, содержащую для каждого значения ключа адрес записи в основной таблице. Поэтому, если требуется запись с определенным значением ключа, то она легко находится по индексу. Если же в таблицу вставляется новая запись, то сортировке подвергается только индекс, но не записи таблицы.
Классификация баз данных:
По технологии обработки:
По способу доступа:
Модели данных:
Иерархическая – древовидная структура
Сетевая
Реляционная – данные в виде двумерных таблиц
Объектно-ориентированная – две модели данных, реляционную и сетевую используют для создания крупных баз данных
Нормализация отношений – формальный аппарат ограничений на формирование отношений (таблиц), который позволяет устранить дублирование, обеспечивает непротиворечивость хранимых данных, уменьшает трудозатраты на их ввод и корректировку. И.Ф.Коддом выделены три нормальные формы отношений и предложены методы преобразования отношений к третьей, самой совершенной нормальной форме.
Отношение считается нормализованным, или приведенным к первой нормальной форме, если все его атрибуты (свойства объектов, описываемые в полях записей) простые, т.е. далее неделимы. Отношение Организации (см. подраздел 9.1) можно считать приведенным к первой нормальной форме. Единственный его атрибут, который теоретически еще можно разделить на части, - это Адрес. Но практически этот атрибут уже не делим, так как улица и дом, где расположена каждая организация, нам не могут потребоваться в отдельности. А такие атрибуты, как Город, уже отделены от адреса. Так что, если нам потребуется какая-нибудь сводка по организациям-подрядчикам, расположенным в определенном городе, то мы легко сможем отобрать соответствующие записи.
Отношение находится во второй нормальной форме, если оно приведено к первой нормальной форме, и его каждый неключевой атрибут функционально зависит от ключа. Функциональная зависимость от ключа означает, что в экземпляре информационного объекта (в записи таблицы) конкретному значению ключа соответствует определенное значение описательного атрибута. Так, в таблице Затраты нашего примера коду (например, номеру) каждой затраты соответствует ее название, код объекта, в который вложены средства, коды вида работ и организации-подрядчика, дата и сумма платежа. Перечисленные атрибуты функционально зависят от ключа Код затр. Если бы ключ был составным, то для приведения отношения ко второй нормальной форме потребовалась бы функционально полная зависимость атрибутов от ключа. Она заключается в том, что каждый неключевой атрибут функционально зависит от ключа, но не находится в функциональной зависимости ни от какой части составного ключа.
Понятие третьей нормальной формы основывается на понятии нетранзитивной зависимости [4]. Транзитивная зависимость наблюдается, если один из атрибутов зависит от ключа, а другой – от этого атрибута. Например, если в таблицу Затраты включить не только код организации, но и город, в котором она расположена, то получится, что атрибут Код орг функционально зависит от ключа Код затр , а атрибут Город зависит, в свою очередь, от атрибута Код орг и, следовательно, транзитивно зависит от ключа.
Отношение находится в третьей нормальной форме, если оно находится во второй нормальной форме, и каждый неключевой атрибут нетранзитивно зависит от первичного ключа. Если бы мы включили в записи таблицы Затраты не только код организации-подрядчика, но и ее атрибуты (название, адрес и др.), то отношение уже не находилось бы в третьей нормальной форме, а это резко осложнило бы работу с базой данных. Во-первых, во все записи таблицы Затраты, где в качестве подрядчика выступает эта организация, пришлось бы вводить не только ее код, но и длинные названия, дублируя их многократно. Во-вторых, в случае изменения адреса, факса или другой характеристики организации пришлось бы вносить коррективы не в единственную запись таблицы Организации, а во множество записей таблицы Затраты.
Приведенный пример показывает, что казалось-бы теоретическое понятие нормализации отношений играет важную практическую роль, позволяя устранить дублирование данных, облегчить их ввод и корректировку в базе данных. Другое важное понятие – обеспечение целостности данных в базе данных. Этот термин подразумевает, что в СУБД должны иметься средства, не позволяющие нарушать корректность и полноту хранимой информации. Например, СУБД обычно содержат средства поддержания ссылочной целостности. Так, если мы попытаемся в запись таблицы Затраты ввести код объекта 777, а в таблице Объекты еще нет объекта с кодом 777, то СУБД должна воспрепятствовать нашему намерению, если, конечно, мы выбрали соответствующий режим ее работы. Кроме того, когда мы вводим новую запись, СУБД проверяет уникальность ее ключа, обеспечивая целостность таблицы. Наконец, СУБД проверяет целостность домена. Домен – это множество допустимых значений столбца. Так в столбец Код орг могут входить только целые числа. Если при вводе записи введем в поле Код орг хотя бы одну букву или действительное число, запись не будет включена в таблицу.
База данных – это организованная структура, предназначенная для хранения информации. Базы данных могут содержать различные объекты, но основой любой базы данных является таблица. Структуру двумерной таблицы образуют строки и столбцы. В базе данных Excel информация, содержащаяся в одной строке, называется записью. Каждая запись состоит из полей, где каждое поле – это столбец в базе данных. Пример поля в базе данных по студентам – имя студента, другое поле – фамилия и т.д. Когда информация организована в базу данных, легко проводить сортировку, отбор и объединение данных
SQL (язык структурированных запросов) - универсальный компьютерный язык, применяемый для создания, модификации и управления данными в реляционных базах данных, основывается на реляционной алгебре.
Язык SQL представляет собой совокупность операторов:
Языки программирования - формальные искусственные языки. Они имеют алфавит, словарный запас, грамматику и синтаксис, а также семантику.
Алфавит - разрешенный к использованию набор символов, с помощью которого могут быть образованы слова и величины данного языка.
Синтаксис - система правил, определяющих допустимые конструкции языка программирования из букв алфавита
Семантика - система правил однозначного толкования каждой языковой конструкции, позволяющих производить процесс обработки данных.
Классификация языков программирования
Фортран (FORmula TRANslation) - 50е, IBM, США. Назначение - программирование научно-технических задач.
Алгол (ALGOrithmic Language) - 1960. Запись алгоритмов в виде последовательности процедур, применяемых при решении поставленных задач. Впервые введены понятия «блочная структура» и «динамическое распределение памяти».
Кобол (Common Business Oriented Language - общепринятый деловой язык) - язык программирования, ориентированный на решение задач обработки данных. Широко использовался для решения учетно-экономических и управленческих задач.
BAISIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) - 1963. Многоцелевой язык символических инструкций для начинающих. Язык для обучения в школах.
Паскаль (Pascal) - Никлаус Вирт, Швейцария. Учебный язык программирования.
Основные принципы:
Структурное программирование - оформление последовательности команд как замкнутых функций или процедур и объединение данных, связанных по смыслу, в сложные структуры данных. Благодаря этому повышается наглядность и упрощается отладка.
Программирование сверху вниз - задача разбивается на простые, после чего каждая решается отдельно. Затем компонуются результаты проектирования простых задач, и поставленная задача решается сверху вниз.
С - 70е, Bell. Первоначально - как замена Ассемблера и для реализации UNIX.
Lisp - 1959, Джон Маккарти. Первый язык функционального программирования (способ составления программ, в которых единственным действием является вызов функции, единственным способом расчленения программы на части является введение функции, а единственным правилом композиции – оператор суперпозиции функций).
Основная конструкция - выражение (константы, структурированные объекты, функции их тела и вызовы функций)
Элементы:
Пролог - 1973, Алан Кольмероэ - 1й язык логического (реляционного программирования). Программа представляет собой не набор команд и инструкций для компьютера, а описание абстрактной модели решаемой задачи; в виде логических аксиом (утверждений). Формулируются сведения о задаче и предположения, достаточные для её решения.
Основой объектно-ориентированного программирования является понятие объект. Его сущность выражается формулой «объект = данные + процедуры». Каждый объект содержит некоторую структуру данных и доступные только ему процедуры (методы) обработки этих данных.
Инкапсуляция – объединение данных и свойственных ему процедур обработки в одном объекте.
Класс - это шаблон, на основе которого может быть создан конкретный программный объект, он определяет свойства и методы принадлежащие этому объекту. Любой созданный объект становится экземпляром класса.
Наследование предусматривает создание новых классов на базе существующих, что дает возможность классу-потомку иметь (наследовать) все свойства класса-родителя.
Полиморфизм – возможность использования методов с одинаковыми именами для обработки данных разных типов.
Модульность - объекты заключают в себе полное определение их характеристик, никакие определения методов и свойств объекта не должны располагаться вне его, это делает возможным свободное копирование одного объекта в другие.
Этапы создания исполняемой программы
Аналогия с русским языком:
Лексемы (минимальная единица текста, содержащая определенный смысл) – слова
Выражения – словосочетания
Операторы - предложения
С++ это интегрированная среда разработки, в которой можно писать и запускать программы.
Программа состоит из следующих частей:
1. Подключение заголовочных файлов (Заголовок содержит в себе операторы препроцессора, такие как #include, а также имя функции. Оператор #include представляет собой пример директивы препроцессора в C. Файл ****.h поставляется как часть всех пакетов компиляторов C. Заголовочные файлы содержат информацию, используемые компилятором для создания конечных исполняемых программ.).
2.Объявление констант (строки #define или объявления const).
3.Объявление функций (Программа состоит из совокупности функций одной или несколько функций, одна из которых обязательно должна присутствовать и быть названа main(). )
4.Основная программа.
Тело функции заключено в фигурные скобки ({...}) и состоит из некоторой последовательности операторов.
Структура программы на языке С++
Программа оформляется как отдельный проект (project).
Проект (project) представляет собой набор файлов, которые используются для создания программы.
Проекты размещаются в рабочих областях (workspaces). Одна рабочая область может содержать несколько проектов. Рабочие области автоматически создаются для каждого проекта.
Программа состоит из функций, описаний и директив препроцессора. Функция - поименованный набор описаний и операторов (инструкций) сгруппированных для решения определенной задачи. Функция может принимать параметры и возвращать значение. Одна из функций должна иметь имя main. Выполнение программы с первого оператора этой функции. Структура функции:
тип_возвращаемого_значения имя ([параметры]) {
тело функции
}
Препроцессором называется первая фаза компилятора. Директива – инструкция препроцессора. Они начинаются с символа # .
Директива #include <имя_файла> вставляет содержимое указанного файла в ту точку иcходного файла, где она записана. Она включает в них информацию об интерфейсе из заголовочных файлов.
Директива #define определяет подстановку в тексте программы. Она используется для определения символических констант, макросов, которые выглядят как функции, но реализуются их подстановкой в текст программы и символов, управляющих условной компиляцией.
Директивы условной компиляции #if , #ifdef , #ifndef применяются для того, чтобы исключить компиляцию отдельных частей программы. Это полезно при отладке.
Директива #undef удаляет определение символа.
Основные математические и тригонометрические функции.
|
Функция |
Назначение |
|
abs(x) |
Возвращает модуль числа x, если x – целое число |
|
acos(x) |
Возвращает арккосинус х |
|
asin(x) |
Возвращает арксинус х |
|
atan(x) |
Возвращает арктангенс х |
|
ceil(x) |
Округляет число х вверх |
|
cos(x) |
Вычисляет косинус х |
|
exp(x) |
Возвращает степень числе е |
|
fabs(x) |
Возвращает модуль числа х, если x – вещественное число |
|
floor(x) |
Округляет число х вниз |
|
log(x) |
Вычисляет натуральный логарифм х |
|
log10(x) |
Вычисляет логарифм х по основанию 10 |
|
pow(x,y) |
Возводит число х в степень у |
|
sin(x) |
Вычисляет синус х |
|
sqrt(x) |
Вычисляет квадратный корень х |
|
tan(x) |
Возвращает тангенс х |
В программе для вывода результатов на экран используют оператор следующего вида:
сout << “ комментарий ” << идентификатор 1 << идентификатор 2<<…<< endl;
Cout - выходной поток для вывода сообщений на экран (для вывода символов и чисел на экран; ображения числа в десятичном, восьмеричном или шестнадцатеричном формате.).
Сerr – выходной поток при помощи которого программы могут посылать сообщения на стандартное устройство ошибок, избавляя пользователей от необходимости переназначения сообщений.
Модификатор (от позднелат. modifico - видоизменяю, меняю форму) Setw - форматирование вывода вашей программы, внутри выходного потока.
Символ endl – конец строки
Выходной поток cout позволяет вам выводить символы и числа.
Используя специальные символы внутри выходного потока, ваша программа может указать новую строку, табуляцию и другие специальные возможности.
Для продвижения курсора в начало следующей строки программы могут создать новую строку, используя символ \n или модификатор endl.
Модификаторы dec, oct и hex позволяют программам выводить значения в десятичном, восьмеричном и шестнадцатеричном виде.
Используя выходной поток cerr, программы могут записать сообщения в стандартное устройство ошибок операционной системы.
С помощью модификатора setw ваши программы могут управлять шириной вывода чисел.
Переменная – это именованная область памяти, в которой хранятся данные определенного типа. Она имеет имя и значение. Перед использованием любая переменная должна быть описана.
[класс памяти] [const] тип имя [инициализатор]
Для задания класса памяти используются следующие спецификаторы:
auto – автоматическая переменная. Время жизни от начала описания до конца блока. Для глобальных переменных этот спецификатор не используется, а для локальных он принимается по умолчанию.
extern – переменная определяется в другом месте программы. Используется для создания переменных доступных во всех модулях программы, в которой они объявлены.
static –статическая переменная. Время жизни - постоянное. Инициализируется только один раз при первом выполнении, содержащего определение переменной. Они могут быть локальными и глобальными. Глобальные переменные видны только в том модуле, в котором они описаны.
register - аналогично auto, но память выделяется по возможности в регистрах процессора.
Типы переменных
Операция присваивания в языке программирования C++ обозначается знаком '='
Используется для присваивания переменной значения.
Присваивание выполняется справа налево!
Операторы присваивания выполняют присваивание, сводящееся к вычислению значения справа от оператора присваивания (=) и его записи в элемент слева
Операции присваивания (=, +=, - =, *=)
= присваивание
*= умножение с присваиванием
/= деление с присваиванием
%= остаток деления с присваиванием
+= сложение с присваиванием
-= вычитание с присваиванием
<<= сдвиг влево с присваиванием
>>= сдвиг вправо с присваиванием
|= поразрядное ИЛИ с присваиванием
&= поразрядное И с присваиванием
^= поразрядное присвоение с присваиванием
cin >> идентификатор 1 >> идентификатор 2>> … >> идентификатор n;
Здесь знак “>>” означает оператор извлечения, который извлекает из входного потока (по умолчанию – это клавиатура) число или символ и помещает в указанный идентификатор. Каждый оператор заканчивают точкой с запятой.
|
* |
умножение |
a * b |
|
/ |
деление |
a / b |
|
% |
остаток от целочисленного деления |
a % b |
|
+ |
сложение |
a + b |
|
― |
вычитание |
a - b |
При использовании операций увеличения ваши программы могут размещать оператор увеличения до или после переменной: ++variable; variable++;
Так как первый оператор появляется до переменной, он называется префиксным оператором увеличения. Аналогично этому, второй оператор появляется после переменной и называется постфиксным оператором увеличения. Вам необходимо знать, что C++ трактует эти два оператора по-разному
В префиксной форме сначала изменяется операнд, а затем его значение становится результирующим значение выражения, а в постфиксной форме значение выражения является исходное значение операнда, после чего он изменяется
#include <stdio.h>
int main ()
{
int x=3, y=3;
printf("Znachenie preficsnogo viragenia: %d\n", ++x);
printf("Znachenie postficsnogo viragenia: %d\n", y++);
printf("Znachenie x posle prirashenia: %d\n", x);
printf("Znachenie y posle prirachenia: %d\n",y);
return 0;
}
Язык С имеет ровно три логические операции: это
&& и (AND);
|| или (OR);
! не (NOT).
Как принято еще называть логические операции?
Операция "&&" или операция "AND" называется еще операцией "и" или логическим умножением.
Операция "||" или операция "OR" называется еще операцией "или" или логическим сложением.
Операция "!quot; или операция "NOT" называется еще операцией "не" или логическим отрицанием.
Таблицы истинности логических операций в языке С.
Разберемся, почему они так называются? Будем считать, что истина это "1", а ложь это "0".
Операция "&&" называется логическим умножением потому, что выполняется таблица истинности этой операции, очень напоминающая таблицу обыкновенного умножения из арифметики.
Логическое умножение это такая операция, которая истинна тогда и только тогда, когда истинны оба входящих в нее высказывания.
1 && 1 = 1
0 && 1 = 0
1 && 0 = 0
0 && 0 = 0
Операция "||" называется логическим сложением потому, что выполняется таблица истинности этой операции, очень напоминающая таблицу обыкновенного сложения из арифметики.
Логическое сложение это такая операция, которая истинна тогда и только тогда, когда истинно хотя бы одно из входящих в нее высказываний.
1 || 1 = 1
0 || 1 = 1
1 || 0 = 1
0 || 0 = 0
Операция "!" называется логическим отрицанием потому, что выполняется следующая таблица истинности.
Логическое отрицание это такая операция, которая истинна тогда и только тогда, когда ложно входящее в нее высказывание и наоборот.
!1 = 0
!0 = 1
При выполнении арифметических операций в C++ необходимо знать, что C++ выполняет операции в определенном порядке, основанном на старшинстве операций. Например, операция умножения выполняется до сложения. Чтобы лучше понять старшинство операций, рассмотрите следующие выражения:
result =5+2*3;
В зависимости от порядка, в котором C++ выполняет умножение и сложение, результат будет разным:
result =5+2*3;
=7*3;
= 21;
result =5+2*3;
=5+6;
= 11;
Чтобы избежать путаницы, C++ присваивает каждой операции приоритет, который определяет порядок выполнения операций. Так как C++ выполняет операции в определенном порядке, то и ваши программы будут проводить арифметические вычисления соответствующим образом.
Таблица 5.3 перечисляет старшинство операций C++. Операции, находящиеся в верхней части, имеют более высокий приоритет. Операции внутри каждой части имеют одинаковый приоритет. Если вы рассмотрите таблицу, то увидите, что в C++ умножение имеет более высокий приоритет, чем сложение. Вы не знакомы со многими операциями, представленными в таблице. В настоящее время не думайте об этих операциях. К концу изучения этой книги вы сможете использовать (и понять) каждую из них!
Таблица 5.3. Старшинство операций в C++.
|
Операция |
Имя |
Пример |
|
:: Разрешение области видимости classname::classmember_name |
||
|
:: |
Глобальное разрешение |
::variable_name |
|
. |
Выбор элемента |
object.member_name |
|
-> |
Выбор элемента |
pointer->membername |
|
[] |
Индексация |
pointer[element] |
|
() |
Вызов функции |
expression(parameters) |
|
() |
Построение значения |
type(parameters) |
|
sizeof |
Размер объекта |
sizeof expression |
|
sizeof |
Размер типа |
sizeof(type) |
|
++ |
Приращение после |
variable++ |
|
++ |
Приращение до |
++variable |
|
-- |
Уменьшение после |
variable-- |
|
-- |
Уменьшение до |
-- variable |
|
& |
Адрес объекта |
&variable |
|
* |
Разыменование |
*pointer |
|
new |
Создание (размещение) |
new type |
|
delete |
Уничтожение (освобождение) delete pointer |
|
|
delete[] |
Уничтожение массива |
delete pointer |
|
~ |
Дополнение |
~expression |
|
! |
Логическое НЕ |
! expression |
|
+ |
Унарный плюс |
+1 |
|
- |
Унарный минус |
-1 |
|
() |
Приведение |
(type) expression |
|
.* |
Выбор элемента |
object.*pointer |
|
-> |
Выбор элемента |
object->*pointer |
|
* |
Умножение |
expression * expression |
|
/ |
Деление |
expression / expression |
|
% |
Взятие по модулю |
expression % expression |
|
+ |
Сложение (плюс) |
expression + expression |
|
- |
Вычитание (минус) |
expression expression |
Логическая операция "исключающее или" в языке С.
Кроме трех расмотренных выше классических логических операций в языке С используется еще четвертая логическая операция: "исключающее или".
Если обычно принято
операцию логическое умножение обозначать как "X AND Y",
операцию логическое сложение как "X OR Y",
а логическое отрицание как "NOT X",
то операцию "исключающее или" обозначают как "X XOR Y".
Сделаем одно очень выжное замечание. Оно касается логической операции XOR. В языке С нет знака логической операции XOR. Однако, она может быть реализована с помощью операций AND, OR и NOT. Покажем теперь таблицу истинности этой новой логической операции в языке С.
1 XOR 1 = 0
0 XOR 1 = 1
1 XOR 0 = 1
0 XOR 0 = 0
Отсюда видно, что, если оба входящих в выражение высказывания истинны или оба ложны, то есть однакового значения истинности, то результат будет в этом случае ложным. То есть как бы отрицается утверждение: оба высказывания имеют одинаковый смысл истинности.
Напротив, если оба высказывания имеею разный смысл истинности, то в результате операции "исключающее или" это отрицается. Поэтому и выходит, что результат будет равен истине.
Приоритет выполнения логических операций.
Логические операции и операции отношения имеют более низкий приоритет, чем арифметические операции. Это значит, что выражение 200>120+50 равносильно выражению 200>(120+50).
Принято следующее старшинство операций отношения и логических операций:
! - самая старшая из логических операций
Далее старшинство операций распределяется так:
>
<
>=
<=
. Затем уже идут операции:
==
!=
и самая младшая операция - это ||.
В логических выражениях можно использовать скобки, которые имеют наивысший приоритет. Это положение известно еще из арифметики. Оно сохраняется и здесь. Использование скобок делает выражение более понятным и удобным для чтения. Поэтому рекомекндуется использовать скобки. Условные и логические выражения часто используются в операторе условного перехода if и в других операторах.
Отметим еще одну очень важную особенность операторов && и ||. Если при вычислении операции X && Y первое выражение X окажется нулевым (то есть ложным), то значение второго выражения Y никак не повлияет на результат. Это следует из таблицы истинности операции логическое умножение. Смотрите таблицу истинности этой операции. Поэтому действительно можно игнорировать второе выражение. Аналогично обстоит дело и с оператором ||. Так, если значение первого операнда ненулевое, то значение второго операнда так же не влияет на результат. Потому он так же не вычисляется и игнорируется. Это также следует из таблицы истинности операции логическое сложение. Поэтому нужно учитывать этот факт и не изменять во втором операторе какую-либо переменную, пользуясь операцией ++.
Язык С имеет ровно шесть операции отношения. Почему их так называют? Дело в том, что обычно относительно двух величин, например, величины А и величины В, можно с определенностью сказать, что друг по отношению к другу они: или равны, то есть находятся в отношении равенства А=В, или не равны, то есть находятся в отношениях неравенства А не = В. Но тогда в последнем случае можно уточнять и думать уже о том, какая из этих двух величин больше и какая меньше. Тут может быть одна из двух возможностей: либо А<В, либо А>В. Иногда еще рассматривают такое отношение, в котором есть доля неопределенности, например, когда говорят, что А<=В, либо, когда А>=В. Сведем эти соотношения между двумя величинами в одну таблицу. Получим следующее:
"<" - меньше.
"<=" - меньше или равно.
">" - больше.
">=" - больше или равно.
"==" - равно.
"!=" - не равно.
Таким образом, А по отношению к В может быть: либо меньше, либо меньше или равно; либо больше, либо больше или равно; либо равно, либо не равно. Другого нам просто не дано.
Операции отношения используются в условных выражениях. Например, простейшие условия, которые не содержат логических операций, это следующие: "a<0", "1998>2003", "b==B", "C!=D" и так далее.
Следует отметить, что относительно каждого условия решается вопрос: истинно оно или нет. В языке С отсутствует логический (boolean) тип. Поэтому при анализе истинности выражения, содержащего операции отношения, принято находить целочисленное арифметическое значение выражения. При этом считается, что истинность, то есть "true" соответствует ненулевому значению выражения. Обычно для "true" принято значение 1. Тогда 0 принимается за "false", то есть ложь.
Ф
Условный оператор используется для реализации разветвлений на два направления в программе, которые происходят при выполнении некоторого условия и имеет следующую структуру
If (выражение) оператор_1 ; [else оператор_2]
Сначала выполняется выражение которое может иметь арифметический тип или тип указателя. Если оно не равно 0 (имеет значение true), выполняется первый оператор, иначе - второй. После этого управление передается на оператор следующий за условным. Одна из ветвей может отсутствовать.
if (a<b && (a>d || a==0)) b++; else {b*=a; a=0;}
Кроме условного оператора в качестве управляющей структуры довольно часто используется оператор выбора CASE. Эта структура позволяет переходить на одну из ветвей в зависимости от значения заданного выражения (селектора выбора). Ее особенность состоит в том, что выбор решения здесь осуществляется не в зависимости от истинности или ложности условия, а является вычислимым. Оператор выбора позволяет заменить несколько операторов развилки (в силу этого его ещё называют оператором множественного ветвления).
В конструкции CASE вычисляется выражение K и выбирается ветвь, значение метки которой совпадает со значением K. После выполнения выбранной ветви происходит выход из конструкции CASE. Если в последовательности нет метки со значением, равным K, то управление передается внешнему оператору, следующему за конструкцией CASE (в случае отсутствия альтернативы ELSE; если она есть, то выполняется следующий за ней оператор, а уже затем управление передается внешнему оператору).
Оператор switch (переключатель) используется для разветвления процесса вычислений на несколько направлений
Структурная схема:
Switch (<выражение или переменная>){
case <constant_1>: <последовательность операторов>; break;
…
case<constant _n>: <последовательность операторов>;<break>;
default:<последовательность операторов >
}
Цикл состоит из тела цикла, то есть тех операторов, которые выполняются несколько раз, начальных установок, модификации параметра цикла и проверки условия продолжения выполнения цикла
Итерация – один проход цикла (проверка условий осуществляется на каждой итерации)
Цикл с предусловием (while)
While(выражение) оператор
Выражение определяет условие прохождения тела цикла.Используется когда число итераций заранее не известно, очевидных параметров цикла нет или модификацию параметров удобнее записывать не в конце тела.
Цикл с постусловием (do while)
Do оператор while
Сначала выполняется простой оператор, составляющий тело цикла, а затем вычисляется выражение. Если оно истинно тело цикла выполняется еще раз. Цикл прекратится когда выражение станет равно false. Используется когда цикл требуется обязательно выполнить хотя бы один раз(например если в цикле производится ввод данных)
Цикл с параметром (for)
For (инициализация; выражение; модификации) оператор;
Инициализация – присвоение начального значения параметру цикла
Выражение определяет условие выполнения цикла
Модификации – выполняются после каждой итерации и служат для изменения параметров цикла
Пример вычисления факториала числа:
#include <iostream.h>
#include <windows.h>
char* Rus(const char* text);
void main(void)
{
int i, n ; long fact = 1;
cout <<Rus("Введите любое натуральное число: ");
cin >> n;
i = 1;
while (i <= n)
{ fact = fact*i;
i++;
}
cout << n << "! ="<< fact<<"\n";
}
char bufRus[256];
char* Rus(const char* text){
CharToOem(text,bufRus);
return bufRus;
}
Массив – конечная именованная последовательность однотипных величин (это одна из наиболее простых структур данных.)
Объявление массива: тип<имя массива>[размер1][размер2]...[размер N];
В языке С нумерация элементов начинается с нуля. То есть миниальный неотрицательный индекс элемента есть число - ноль. Таким образом, всегда первый элемет массива - это элемент с нулевым номером. Предположим, что Вы объявили массив
int a[100];
Это означает, что массив содержит следующие элементы: a[0], a[1], a[2],..., и так далее, a[99]. Легко подсчитать, сколько байт памти потребуется под одномерный массив.
Количество байт = <размер базового типа> * <количество элементов в массиве>
Размерность может быть задана целой положительноый константой или константным выражением
Строка – массив символов, заканчивающихся нуль – символом.(символом с кодом 0)
Массивы:
Динамические(создаются с помощью операции NEW)
int n=100
float*p=new float [n]
Многомерные а[][][] и тд.
Вот как устанавливаются размеры массивов с помощью констант:
#define iARRAY_MAX 20
#define fARRAY_MAX 15 int iarray[iARRAY_MAX];
char farray[fARRAY_MAX];
Когда один цикл находится внутри другого, то говорят, что это вложенные циклы. Часто вложенные циклы используются при работе с таблицами чисел (матрицами). Вложенными могут быть любые типы циклов .
При выполнении вложенных циклов быстрее работает внутренний цикл. Для примера рассмотрим следующие вложенные циклы:
for ( i=1 ; i<=5; i++ )
for ( j=1 ; j<= 4; j++ )
sum+=a [i] [j];
Сортировка массива методом выбора (выбирается наименьший элемент массива и местами с первым элементом, затем рассматриваются элементы, начиная со второго, и наименьший из них меняется местами со вторым элементом и так далее n-1 раз)
#include<iostream.h>
int main ()
{
const int n=20; // количество элементов массива
int b[n]; // описание массива
int i;
for(i=0;i<n;i++) cin>>b[n]; //вывод массива
for(i=0;i<n-1;i++){ //т-1 раз ищем наименьший элемент
//принимаем за наименьший первый из рассматриваемых элементов:
int imin = i;
//поиск номера минимального элемента из неупорядоченных:
for(int j=i+1;j<n;j++)
//если нашли меньший элемент запоминаем его номер:
if(b[j]<b[imin]) imin=j;
int a=b[i];
b[i]=b[imin];
b[imin]=a;
}
//вывод упорядоченного массива:
for(i=0;i<n;i++)cout<< b[i]<< " ";
return 0;
}
Указатель (pointer) - переменная, предназначенная для хранения адресов областей памяти
Операции над указателями:
char a;
char *p=new char;
* p=‘IO’; a=*p;
Инкремент перемещает указатель к следующему элементу массива, а декремент к предыдущему.
short * p=new short [5];
p++;
long * q=new long [10];
q++;
Разность двух указателей – это разность их значений, деленная на размер типа в байтах.
Когда компилятор обрабатывает оператор определения переменной (например int a =10), он выделяет в память с соответствующим типом (int) и инициализирует ее указанным значением (10)
Указатели предназначены для хранения адресов областей памяти.
Указатели С++
Указатели чаще всего используются при работе с динамической памятью. Доступ к выделенным участкам динамической памяти осуществляется только через указатели. Инициализация указателей (присвоение начального значения) выполняется при определении указателя:
int a=4;
int *p=&a;
int *p=(&a);
int * r=p;
int b[10];
int* t=b; // присвоение адреса начала массива b
int* n=new int;
int *m=new int (10);
int * q=new int[10];
Освобождение памяти, выделенной с помощью new выполняется с помощью оператора delete.
delete n; delete m; delete [] q;
Связь массивов и указателей.
Динамические массивы создаются с помощью операции new, при этом надо указать тип и размерность.
int n=100;
float *q=new float [n];
Инициализация указателей:
Присваивание указателю адреса существующего объекта:
С помощью операции получения адреса
int a = 5 // целая постоянная
int*p = &a // в указатель записан адрес а
С помощью значения другого инициализированного указателя
Int*r = p
С помощью имени массива или функции, которая трактуется как адрес
2. Присваивание указателю адреса области памяти в явном виде:
Char*vp=(char*)0*B800000 // шестнадцатеричная константа, (char* - операция приведения типа)
3. Присваивание пустого значения
Int*suxx = null //null это константа определенная в заголовке
Int*rulez = 0
4. Выделение участка динамической памяти присвоения ее адреса указателю
- с помощью операции new:
Int*n=new int
- с помощью функции malloc:
Int*u=(int*)malloc(sizeof(int))
Если справа от имени имеются [] – это массив, если () – это функция.
Если слева есть * - это указатель на проинтерпретированную ранее конструкцию.
Если справа закрывающаяся круглая скобка необходимо применить приведенные выше правила внутри скобок, а затем переходить наружу.
В очередь интерпретируется спецификатор типа.
Операции с указателями:
Операции разадресации. (доступ к величине адрес которой хранится в указателе)
Char a; // переменная типа char
Char*p = new char; // выделение памяти под указатель и дин. Переменную типа char
*p=”Ю”; a=*p; // присваивание значения обеим переменным
Арифметические операции (сложение, вычитание, инкремент, декремент)
Инкремент – перемещает указатель к следующему элементу массива, а декремент
При использовании простых переменных каждой области памяти для хранения данных соответствует свое имя. Если с группой величин одинакового типа требуется выполнять однообразные действия, им дают одно имя, а разделяют по порядковому номеру.
Ы Функцию можно рассматривать как операцию, определенную пользователем. В общем случае она задается своим именем. Операнды функции, или формальные параметры, задаются в списке параметров, через запятую. Такой список заключается в круглые скобки. Результатом функции может быть значение, которое называют возвращаемым. Об отсутствии возвращаемого значения сообщают ключевым словом void. Действия, которые производит функция, составляют ее тело; оно заключено в фигурные скобки. Тип возвращаемого значения, ее имя, список параметров и тело составляют определение функции
По мере увеличения размера и сложности ваших программ вам следует разделить их на небольшие легко управляемые части, называемыефункциями. Каждая функция в вашей программе должна выполнять определенную задачу
Функции группируют связанные операторы для выполнения определенной задачи.
• Ваша программа вызывает функцию, обращаясь к ее имени, за которым следуют круглые скобки, например bеер ().
• После завершения обработки большинство функций возвращают значение определенного типа, например int или float, которое программа может проверить или присвоить переменной.
• Ваши программы передают параметры (информацию) функциям, например имя, возраст или оклад служащего, заключая параметры в круглые скобки, которые следуют за именем функции.
• C++ использует прототипы функций для определения типа возвращаемого функцией значения, а также количества и типов параметров, передаваемых функции.
Функция C++ по структуре подобна программе main, которую вы использовали во всех предыдущих программах. Другими словами, имя функции предваряется ее типом, а за ним следует список параметров, описание которых появляется в скобках. Вы группируете операторы функций внутри левой и правой фигурных скобок, как показано ниже:
тип_возврата имя_функции (список_параметров)
{
объявления_переменных;
операторы;
}
#include <iostream.h>
void show_title (void)
{
cout << "Книга: Учимся программировать на C++" << endl;
}
void show_lesson (void)
{
cout << "Урок: Знакомство с функциями" << endl;
}
void main (void)
{
show_title ();
show_lesson ();
}
Когда программа начинает выполнение, она сначала вызывает функциюshow_title, которая выводит сообщение с помощью cout. После завершенияshow_title программа вызывает функцию show_lesson, также выводящую сообщение. После завершения show_lesson программа завершается, поскольку в main больше нет операторов.
Функция Представляет собой набор связанных операторов, которые Выполняют определенную задачу. Создавая функции внутри программы, вы можете делить большие задачи на небольшие легко управляемые части.
Ваши программы выполняют операторы функций посредством вызова функции. Для вызова функции программы просто обращаются к имени функции, за которым следуют круглые скобки, как показано ниже:
function_name();
Если программа передает информацию (параметры) в функцию, она размещает эту информацию внутри круглых скобок, разделяя ее запятыми:
payroll(employee_name, employee_id, salary);
Для увеличения потенциальных возможностей ваших функций C++ позволяет программам передавать информацию (параметры) в функции. Если функция использует параметры, вы должны сообщить C++ тип каждого параметра, например int, float, char и т.д.
#include <iostream.h>
void show_number (int value)
{
cout << "Значение параметра равно " << value << endl;
}
void main (void)
{
show_number (1);
show_number (1001);
show_number (-532);
}
Функции используют оператор return для возврата значения вызвавшей функции.
Если функция не возвращает значение, вам необходимо предварить имя функции типом void
в большинстве случаев функции появляются в вашем исходном файле и, как правило, одна функция вызывает другую. Чтобы гарантировать, что C++ знает особенности каждой функции, используемой в программе, вы можете поместить прототипы функций в начало исходного файла. В общем случае прототип функции обеспечивает информацию о типе возвращаемого функцией значения и ее параметрах. Следующий оператор иллюстрирует прототипы функций для нескольких функций, используемых в данном уроке:
Использование прототипов функций
Прототип функции сообщает компилятору C++ тип возвращаемого значения, а также количество и тип параметров функции. Когда вы компилируете вашу программу, компилятор C++ использует прототип каждой функции, чтобы убедиться, что вы не перепутали тип возвращаемого функцией значения (например, не присваиваете возвращаемое значение типа float переменной типа int) и что вы не передаете в качестве параметра значение неверного типа. Раньше многие компиляторы C++ не выполняли подобную проверку. В результате программисты часто тратили часы, пытаясь найти ошибки, возникающие из-за того, что вместо ожидаемого значения типа float в функцию передавалось значение типа int. Если вы встречаете синтаксическую ошибку, которая возникает из-за противоречия с прототипом функции, будьте благодарны. В прошлом компилятор не определял подобную ошибку, и ваша программа просто не работала.
Функция – это последовательность описаний и операторов, сгруппированных для решения конкретной задачи.
Функция имеет собственное имя. Когда оно встречается в программе, управление переходит к телу функции. Это называется, вызовом или обращением, к функции. По возвращении из функции выполнение программы возобновляется со строки, следующей за вызовом функции.
Функция должна быть объявлена, а затем определена.
Объявление функции (function declaration) сообщает компилятору ее имя, тип возвращаемого значения и параметров.
Объявление функции называется прототипом (prototype). Прототип - это выражение, состоящее из типа возвращаемого функцией значения, ее имени и списка параметров.
Определение функции (function definition) предоставляет собой заголовок, он подобен прототипу и тело функции, представляющее собой последовательность операторов и описаний в фигурных скобках.
[класс] тип имя ([список параметров])
{тело функции}
В тексте программы либо саму функцию, либо ее прототип располагают до главной функции main.
Список параметров определяет величины, которые требуется передать в функцию при ее вызове. Элементы списка параметров разделяются запятыми. Для каждого параметра, предаваемого в функцию указывается его тип и имя ( в объявлении имена можно опускать).
Формальные параметры – это параметры, перечисленные в заголовке описания функции.
Фактические параметры ( или аргументы) – это параметры, записанные в операторе вызова функции.
При вызове функции в первую очередь вычисляются выражения, стоящие на месте аргументов; затем в стеке выделяется память под формальные параметры функции в соответствии с их типом, и каждому из них присваивается значение соответствующего аргумента. При этом проверяется соответствие типов и при необходимости выполняются их преобразования.
Класс памяти и область действия переменной зависит не только от описания, но и от места размещения в программе. Переменная может быть локальной или глобальной. Класс памяти определяет время жизни и область видимости программного объекта (в частности переменной). Если класс памяти не указан явным образом он определяется компилятором. Время жизни может быть постоянным (в течение выполнения программы) и временным (в течение выполнения блока). Область видимости идентификатора – часть текста программы, из которой возможен доступ к связанной с идентификатором областью памяти. Обычно область видимости совпадает с областью действия. Если переменные имеют одинаковые имена, одна – глобальная , а вторая – локальная, то глобальная во вложенном блоке невидима. Чтобы обратиться к глобальной переменной надо использовать операцию доступа к области видимости :: (два двоеточия).
О локальных переменных
Локальные переменные представляют собой переменные, объявляемые внутри функции. Имя и значение локальной переменной известны только функции, внутри которой переменная объявлена. Вы должны объявлять локальные переменные в начале вашей функции сразу же после первой открывающей фигурной скобки. Имена, назначаемые локальным переменным, должны быть уникальными только для функции,внутри которой эти переменные определены. При объявлении локальной переменной внутри функции ее можно инициализировать с помощью оператора присваивания.
О глобальных переменных
Глобальная переменная представляет собой переменную, чье имя и значение известны на протяжении всей программы. Для создания глобальной переменной вы объявляете переменную в начале вашего исходного файла вне какой-либо функции. Все функции, которые следуют за таким объявлением, могут использовать эту глобальную переменную. Однако, поскольку злоупотребление глобальными переменными может привести к ошибкам, следует избегать их использования в ваших программах везде, где это возможно.
При чтении книг и журнальных статей по C++ вы можете встретить термин область видимости, что определяет участок в программе, где имя переменной имеет смысл (и, следовательно, используется). Для локальной переменной область видимости ограничена функцией, внутри которой эта переменная объявлена. С другой стороны, глобальные переменные известны на протяжении всей программы. В результате глобальные переменные имеют большую область видимости.
Способы передачи параметров в функцию:
Для запрета изменения параметра внутри функции, используется модификатор const.
Передача массивов в качестве параметров
В функцию передается указатель на его первый элемент. Массив всегда передается по адресу. При передаче многомерных массивов все размерности, если они неизвестны на этапе компиляции, должны передаваться в качестве параметров.
Передача параметра возможна по значению и по ссылке. Иногда также используют выражение "передача параметра по адресу".
Передача параметра по значению означает что вызывающая функция копирует в память, доступную вызываемой, (обычно стек) непосредственное значение. Изменение копии переменной, соответственно, оригинал не затрагивает.
Если необходимо именно изменить переменную из внешней, по отношению к вызываемой функции, области видимости, можно копировать адрес переменной, подлежащей изменению. Соответственно при вызове функции g(&x) приходится использовать операцию взятия адреса. Эта техническая деталь отвлекает внимание программиста от логики прикладной программы, однако в случаях невозможности передачи по ссылке может оказаться единственным решением.
Можно заметить, что передача параметра по адресу является частным случаем передачи по значению: передаваемым значением является адрес, по которому можно найти другое значение — значение переменной x.
Передача параметра по ссылке означает что копируется не само значение, а адрес исходной переменной (как в случае передачи параметра по адресу), однако синтаксис используется такой, чтобы программисту не приходилось использовать операцию разыменования и он мог иметь дело непосредственно со значением, хранящимся по этому адресу (как в случае передачи параметра по значению).
Передача по ссылке позволяет избежать копирования всей информации, описывающей состояние объекта (а это может быть существенно больше чем sizeof(int)) и является необходимой для конструктора копирования.
Если функция возвращает значение по ссылке (например в виде "return *this;"), то её вызов можно использовать слева от оператора присваивания (смотри также L-выражение).
В случае если передача по ссылке используется именно как средство увеличения быстродействия, но изменение параметра нежелательно, можно использовать передачу по ссылке константного объекта.
Таким образом можно ожидать, что примерная программа напечатает (если закоментировать ошибочную строку) "0010 022 233 333".
Некоторые языки (или их диалекты) не поддерживают передачу по ссылке, некоторые наоборот - передают параметры исключительно по ссылке, что порождает риск непреднамеренного изменения контекста вызывающей функции.
Как известно, массив можно рассматривать не только как группу упорядоченных переменных, объединенных одним именем, но и как одну переменную, называемую полной переменной. Если имеются две полные переменные “A” и “B”, одинаковые по размерам и типу хранимых ими значений, то значение “A” может быть присвоено переменной “B” с помощью одного оператора присваивания B:=A; т.е. не обязательно передавать значения из одного массива в другой поэлементно. Таким образом, массивам внутри процедуры можно передавать значения извне с помощью формальных и фактических параметров, оформленных в виде полных переменных. При использовании массивов в качестве параметров процедур существует ряд ограничений. Во-первых, нельзя обрабатывать одной и той же процедурой массивы разных типов и размеров. Во-вторых, в заголовке процедур для указания типов формальных параметров- полных переменных запрещается использовать безымянные типы
Перегрузка функций позволяет вашим программам определять несколько функций с одним и тем же именем и типом возвращаемого значения. Например, следующая программа перегружает функцию с именем add_values. Первое определение функции складывает два значения типа int. Второе определение функции складывает три значения. В процессе компиляции C++ корректно определяет функцию, которую необходимо использовать:
#include <iostream.h>
int add_values(int a,int b)
{
return(a + b);
)
int add_values (int a, int b, int c)
(
return(a + b + c);
)
void main(void)
{
cout << "200 + 801 = " << add_values(200, 801) << endl;
cout << "100 + 201 + 700 = " << add_values(100, 201, 700) << endl;
}
Одним из наиболее общих случаев использования перегрузки является применение функции для получения определенного результата, исходя из различных параметров. Например, предположим, что в вашей программе есть функция с именем day_of_week, которая возвращает текущий день недели (0 для воскресенья, 1 для понедельника, ..., 6 для субботы). Ваша программа могла бы перегрузить эту функцию таким образом, чтобы она верно возвращала день недели, если ей передан юлианский день в качестве параметра, или если ей переданы день, месяц и год:
int day_of_week(int julian_day)
{
// Операторы
}
int day_of_week(int month, int day, int year)
{
// Операторы
}
По мере изучения объектно-ориентированного программирования в C++, представленного в следующих уроках, вы будете использовать перегрузку функций для расширения возможностей своих программ.
Перегрузка функций улучшает удобочитаемость программ
Перегрузка функций C++ позволяет вашим программам определять несколько функций с одним и тем же именем. Перегруженные функции должны возвращать значения одинакового типа*, но могут отличаться количеством и типом параметров. До появления перегрузки функций в C++ программисты языка С должны были создавать несколько функций с почти одинаковыми именами. К сожалению программисты, желающие использовать такие функции, должны были помнить, какая комбинация параметров соответствует какой функции. С другой стороны, перегрузка функций упрощает задачу программистов, требуя, чтобы они помнили только одно имя функции.
Во многих языках есть специальный тип данных - строки (string). В языке С++ отдельного типа строки символов нет, а реализована работа со строками путем использования массивов символов (типа char). В языке С++ символьная строка – это одномерный массив типа char, который заканчивается нулевым байтом. Нулевой байт-это байт, все биты которого равны нулю. Для нулевого байта определена специальная символьная константа ‘\0’. Это следует учитывать при описании массива, т. к. если строка должна содержать n символов, то в описании следует указать n+1 элемент. В конце символьной строки не надо ставить символ ‘\0’ , это сделает сам компилятор. Символ ‘\0’ обозначается так же NULL.
Библиотечные функции для работы со строками содержатся в заголовочном файле string.h. Наиболее часто используемые функции:
функция strcpy(s1, s2) используется для копирования содержимого строки s2 в строку s1
вызов функции strcat() имеет вид: strcat(s1, s2). Эта функция присоединяет строку s2 к строке s1
функция strcmp(s1, s2) сравнивает строки s1 и s2 и возвращает значение 0, если строки равны. Сравнение происходит посимвольно
функция strlen(s) возвращает длину строки, при этом нулевой байт не учитывается
функция strupr(s) выводит строку s в верхнем регистре
функция strlwr(s) выводит строку s в нижнем регистре
функция atof(s) преобразует строку s в вещественное число
функция atoi(s) преобразует строку s в целое число
функция itoa(v,s,n) преобразует целое число v в строку s в системе счисления по основанию n
Для ввода строки с клавиатуры можно использовать функцию cin.getline. При использовании этой функции необходимо указать символьную строку, в которую будут вводиться символы и размер этой строки, для чего можно использовать функцию sizeof.
Массив из нескольких слов можно рассматривать как матрицу из символов, тогда каждое слово – это строка матрицы. Первая буква каждого слова (строки матрицы) имеет номер 0
Файл – это именованная область на диске для хранения различных данных (символьных или числовых).
Заголовочный файл iostream.h определяет классы istream и ostream (входной и выходной поток). Аналогично заголовочный файл fstream.h определяет классы ifstream и ofstream (входной и выходной файловый поток). Для вывода данных в файл используется выходной файловый поток ofstream, при этом указывается имя файла в виде символьной строки.
Для работы с файлами в C++ надо подключить заголовочный файл fstream. В C++ файл можно открыть присоединением к потоку. Если поток объявлен объектом класса ifstream, то он открыт для ввода, если же объектом класса ofstream, то он открыт для вывода.
Используя выходной файловый поток, можно писать (читать) информацию в файл (из файла) с помощью оператора вставки << (оператора извлечения >>).
Определение конца файла
Чтобы определить конец файла используется функция еоf потокового объекта. Эта функция возвращает значение 0, если конец файла еще не встретился, и 1, если нет. Используя цикл while, ваши программы могут непрерывно читать содержимое файла, пока не найдут конец файла, как показано ниже:
while (! input_file.eof())
{ // Операторы
}
Проверка ошибок при выполнении файловых операций
При выполнении программ необходимо удостоверится, что при открытии файла не произошло ошибок. Например, если вы открываете файл для ввода, ваши программы должны проверить, что файл существует. Аналогично, если ваша программа пишет данные в файл, вам необходимо убедиться, что операция прошла успешно (к примеру, отсутствие места на диске, скорее всего, помешает записи данных).
Для этого используется функция fail() файлового объекта. Если в процессе файловой операции ошибок не было, функция возвратит 0.
ifstream input_file("FILENAME.DAT"); if (input_file.fail())
{ cerr << "Ошибка открытия FILENAME.EXT" << endl; exit(1); }
Закрытие файла
При завершении вашей программы операционная система закроет открытые ею файлы. Однако, как правило, если в программе файл больше не нужен, его нужно закрыть. Для закрытия файла ваша программа должна использовать функцию close, как показано ниже:
input_file.close ();
Когда файл закрывается, все данные, которые ваша программа писала в этот файл, сбрасываются на диск, и обновляется запись каталога для этого файла.
Управление открытием файла
Открытие файла обычно осуществляется с параметрами
ifstream output_file("FILENAME.EXT", ios::app);
В данном случае параметр ios::app указывает режим открытия файла.
Выполнение операций чтения и записи
Для чтения и записи данных из файлов используются функции read() и write(). При использовании функций read и write вы должны указать буфер данных, в который данные будут читаться или из которого они будут записываться, а также длину буфера в байтах, как показано ниже:
input_file.read(buffer, sizeof(buffer)) ; output_file.write(buffer, sizeof(buffer));
Например, следующая программа STRU_OUT.CPP использует функцию write для вывода содержимого структуры в файл EMPLOYEE.DAT:
struct employee
{ char name[64]; int age; float salary; } worker = { "Джон Дой", 33, 25000.0 };
ofstream emp_file("EMPLOYEE.DAT") ; emp_file.write((char *) &worker, sizeof(employee));
Циклический код
Идентификатор отправителя
Управляющая информация
Идентификатор получателя
Данные
Исполняемая программа (.ехе)
Компилятор
Объектный код модуля 2 (.obj)
Компоновщик
олный текст модуля 2 (.cpp)
Препроцессор
Исходный текст модуля 2 (.cpp)
Библиотечные файлы (.lib)
Объектный код модуля 1 (.obj)
Компилятор
Полный текст модуля 1 (.cpp)
Препроцессор
Исходный текст модуля 1 (.cpp)
Включаемые файлы (.h)
Рис. 2.1. 1.
Рис. 2.1. 1.