В этом лабораторном занятии вы научитесь писать свою первую программу на C++. Вы начнете с установки компилятора GCC (GNU Compiler Collection) и настройки необходимых переменных окружения в Ubuntu 22.04. Затем вы создадите новый исходный файл на C++, напишите базовую структуру программы и используете оператор cout для вывода сообщения "Hello World". Вы также научитесь компилировать и запускать программу, а также добавлять однострочные и многострочные комментарии, использовать endl и \n для разрыва строки и исправлять распространенные синтаксические ошибки, такие как отсутствие точек с запятой.
Skills Graph
%%%%{init: {'theme':'neutral'}}%%%%
flowchart RL
cpp(("C++")) -.-> cpp/BasicsGroup(["Basics"])
cpp(("C++")) -.-> cpp/ControlFlowGroup(["Control Flow"])
cpp(("C++")) -.-> cpp/IOandFileHandlingGroup(["I/O and File Handling"])
cpp(("C++")) -.-> cpp/SyntaxandStyleGroup(["Syntax and Style"])
cpp/BasicsGroup -.-> cpp/variables("Variables")
cpp/BasicsGroup -.-> cpp/strings("Strings")
cpp/ControlFlowGroup -.-> cpp/if_else("If...Else")
cpp/IOandFileHandlingGroup -.-> cpp/output("Output")
cpp/IOandFileHandlingGroup -.-> cpp/user_input("User Input")
cpp/IOandFileHandlingGroup -.-> cpp/files("Files")
cpp/SyntaxandStyleGroup -.-> cpp/comments("Comments")
cpp/SyntaxandStyleGroup -.-> cpp/code_formatting("Code Formatting")
subgraph Lab Skills
cpp/variables -.-> lab-446069{{"Напишите свою первую программу на C++"}}
cpp/strings -.-> lab-446069{{"Напишите свою первую программу на C++"}}
cpp/if_else -.-> lab-446069{{"Напишите свою первую программу на C++"}}
cpp/output -.-> lab-446069{{"Напишите свою первую программу на C++"}}
cpp/user_input -.-> lab-446069{{"Напишите свою первую программу на C++"}}
cpp/files -.-> lab-446069{{"Напишите свою первую программу на C++"}}
cpp/comments -.-> lab-446069{{"Напишите свою первую программу на C++"}}
cpp/code_formatting -.-> lab-446069{{"Напишите свою первую программу на C++"}}
end
Установка компилятора GCC и настройка переменных окружения в Ubuntu 22.04
На этом этапе вы научитесь устанавливать компилятор GCC (GNU Compiler Collection) для C++ и настраивать необходимые переменные окружения в Ubuntu 22.04. GCC является обязательным инструментом для компиляции и запуска программ на C++.
Сначала откройте терминал в WebIDE. Это можно сделать, нажав на значок терминала в нижней части экрана или используя сочетание клавиш (обычно Ctrl+`).
Начнем с обновления списка пакетов, чтобы убедиться, что у нас есть актуальная информация о доступных пакетах:
sudo apt update
Пример вывода:
Hit:1 http://mirrors.cloud.aliyuncs.com/ubuntu jammy InRelease
Hit:2 http://mirrors.cloud.aliyuncs.com/ubuntu jammy-updates InRelease
Hit:3 http://mirrors.cloud.aliyuncs.com/ubuntu jammy-backports InRelease
Hit:4 http://mirrors.cloud.aliyuncs.com/ubuntu jammy-security InRelease
Reading package lists... Done
Building dependency tree... Done
Reading state information... Done
157 packages can be upgraded. Run 'apt list --upgradable' to see them.
Далее установим компилятор GCC и связанные с ним инструменты разработки:
sudo apt install -y build-essential
Пример вывода:
Reading package lists...
Building dependency tree...
Reading state information...
build-essential is already the newest version.
0 upgraded, 0 newly installed, 0 to remove and 22 not upgraded.
Для проверки установки и проверки версии GCC выполните команду:
g++ --version
Пример вывода:
g++ (Ubuntu 11.4.0-1ubuntu1~22.04) 11.4.0
Copyright (C) 2021 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions. There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
Компилятор GCC обычно уже находится в системном PATH, поэтому дополнительной настройки не требуется.
Создание нового исходного файла на C++ с расширением.cpp
На этом этапе вы научитесь создавать новый исходный файл на C++ с расширением .cpp. В языке C++ исходные файлы используют расширение .cpp, чтобы указать, что они содержат код на C++. Мы воспользуемся проводником файлов и текстовым редактором WebIDE для создания нашего первого исходного файла на C++.
Сначала перейдите в каталог ~/project в терминале:
cd ~/project
Теперь откройте проводник файлов WebIDE. Вы увидите боковую панель со списком файлов и папок. Найдите значок, который позволяет создать новый файл - это может быть знак "+" или опция "New File".
Щелкните правой кнопкой мыши в проводнике файлов и выберите "New File". При появлении запроса назовите файл hello.cpp. Расширение .cpp является важным, так как оно сообщает компилятору и инструментам разработки, что это исходный файл на C++.
Пример создания файла в терминале (для справки):
touch hello.cpp
Щелкните по только что созданному файлу hello.cpp, чтобы открыть его в текстовом редакторе WebIDE. Вы увидите пустой файл, готовый для вашего первого кода на C++.
Расширение .cpp важно по следующим причинам:
Оно идентифицирует файл как исходный код на C++
Помогает инструментам разработки и компиляторам распознавать тип файла
Позволяет отличать файлы на C++ от файлов других языков программирования, таких как .c (C), .java (Java) или .py (Python)
На данном этапе ваш файл hello.cpp готов для написания кода на C++. В следующих шагах вы научитесь писать базовую программу на C++ в этом файле.
Написание базовой структуры программы с функцией int main()
На этом этапе вы узнаете о фундаментальной структуре программы на C++, сконцентрировавшись на функции main(). Каждая программа на C++ должна иметь функцию main(), которая является точкой входа, с которой начинается выполнение программы.
Откройте файл hello.cpp в WebIDE, который вы создали на предыдущем этапе. Теперь добавим базовую структуру программы:
#include <iostream>
int main() {
// Your code will go here
return 0;
}
Примечание: Рекомендуется набирать код вручную для более эффективного обучения. Будьте осторожны с фигурными скобками { } и точками с запятой ;, так как они важны в синтаксисе C++. Не забывайте про пробелы и отступы, иначе проверка этапа может не пройти.
Разберем эту базовую структуру:
#include <iostream>: Это директива препроцессора, которая включает библиотеку ввода-вывода. Она позволяет нам использовать операции ввода и вывода, такие как вывод на экран.
int main(): Это объявление основной функции
int указывает, что функция вернет целочисленное значение
main() является стандартной точкой входа для программ на C++
Пустые скобки () показывают, что функция не принимает аргументов
Фигурные скобки { }: Определяют тело функции, где вы будете писать свой код
return 0;: Указывает на успешное завершение программы
Возвращение значения 0 сообщает операционной системе, что программа завершилась без ошибок
Это стандартная практика в программах на C++
WebIDE автоматически сохранит ваши изменения по мере ввода. Или вы можете вручную сохранить файл, используя опцию сохранения редактора.
Несколько важных моментов, которые стоит запомнить:
Каждая программа на C++ должна иметь функцию main()
Функция main() - это точка, с которой начинается выполнение программы
Оператор return 0; обычно используется для указания успешного выполнения программы
Вы можете представить функцию main() как начальную точку путешествия. Так же, как автомобильный маршрут начинается в определенном месте, программа на C++ начинает свое выполнение с функции main().
Использование cout для вывода сообщения "Hello, World!"
На этом этапе вы научитесь использовать cout для вывода сообщения "Hello, World!" на экран. cout является частью стандартной библиотеки ввода-вывода C++ и используется для отображения вывода.
Откройте файл hello.cpp в WebIDE и измените функцию main(), добавив следующий код:
std:: указывает, что мы используем стандартное пространство имен
cout означает "console output" (вывод на консоль)
<<: Оператор вставки в поток, используемый для отправки данных в поток вывода
"Hello, World!": Текстовое сообщение, которое мы хотим вывести
std::endl: Добавляет новую строку и очищает буфер вывода
Гарантирует, что сообщение будет сразу отображено
Перемещает курсор на следующую строку
При сохранении файла убедитесь, что он содержит всю структуру, показанную выше.
Некоторые важные моменты о cout:
Он используется для вывода текста, чисел и других типов данных на экран
Оператор << можно объединять для вывода нескольких элементов
std::endl используется для создания новой строки после вывода
Вы можете представить cout как громкоговоритель, который объявляет ваше сообщение миру. Оператор << помогает вам загрузить сообщение, а std::endl обеспечивает, чтобы все его четко услышали.
Компиляция программы с использованием команды g++ hello.cpp -o hello
На этом этапе вы научитесь компилировать программу на C++ с помощью компилятора g++. Компиляция - это процесс преобразования читаемого человеком исходного кода на C++ в исполняемую программу, которую компьютер может запустить.
Откройте терминал в WebIDE. Убедитесь, что вы находитесь в каталоге ~/project:
cd ~/project
Теперь скомпилируем файл hello.cpp, который вы создали ранее, с использованием команды g++:
g++ hello.cpp -o hello
Разберем эту команду:
g++: GNU C++ компилятор
hello.cpp: Исходный файл, который вы хотите скомпилировать
-o hello: Указывает имя выходного исполняемого файла
-o - это опция, которая позволяет вам задать имя выходного файла
hello - это имя исполняемого файла, который вы создадите
Пример вывода:
## No output means successful compilation
Если компиляция прошла успешно, не будет отображено никаких сообщений об ошибках. Компилятор создаст исполняемый файл с именем hello в том же каталоге.
Для проверки компиляции вы можете проверить файлы в каталоге:
ls
Пример вывода:
hello hello.cpp
Теперь вы должны увидеть два файла:
hello.cpp: Ваш исходный файл кода
hello: Скомпилированная исполняемая программа
Некоторые важные замечания по компиляции:
Если в вашем коде есть ошибки, g++ отобразит сообщения об ошибках
Всегда проверяйте и исправляйте любые ошибки компиляции перед попыткой запустить программу
Опция -o является необязательной, но хорошей практикой является давать вашему исполняемому файлу осмысленное имя
Вы можете представить компиляцию как перевод книги с одного языка на другой. Компилятор g++ переводит ваш читаемый человеком код на C++ в язык, который компьютер может понять и выполнить.
Запуск программы с использованием команды./hello
На этом этапе вы научитесь запускать исполняемую программу, которую вы только что скомпилировали. После компиляции программы на C++ вы можете запустить ее, используя команду ./, за которой следует имя исполняемого файла.
Убедитесь, что вы находитесь в каталоге ~/project:
cd ~/project
Для запуска программы, скомпилированной на предыдущем этапе, используйте следующую команду:
./hello
Символы ./ сообщают системе искать исполняемый файл в текущем каталоге, а hello - это имя исполняемого файла, который вы создали.
Пример вывода:
Hello, World!
Разберем, что происходит:
./ означает "в текущем каталоге"
Программа считывает инструкции из скомпилированного исполняемого файла
Она выводит сообщение, которое вы определили в исходном коде на C++
После вывода сообщения программа завершает работу
Некоторые важные замечания по запуску программы:
Всегда используйте ./ перед именем исполняемого файла при запуске программы в текущем каталоге
Программа должна иметь права на выполнение (которые автоматически предоставляет g++)
Если вы не видите вывода, убедитесь, что вы правильно скомпилировали программу
Вы можете представить запуск программы как запуск автомобиля. Компиляция - это подготовка автомобиля, а запуск программы - это вращение ключа в замке и начало движения.
Если вы хотите запустить программу несколько раз, вы можете просто повторить команду ./hello.
Добавление однострочных и многострочных комментариев
На этом этапе вы научитесь добавлять комментарии в свой код на C++. Комментарии - это заметки в коде, которые объясняют, что делает код. Они игнорируются компилятором и помогают сделать код более читаемым.
Откройте файл hello.cpp в WebIDE и измените его, добавив различные типы комментариев:
#include <iostream>
// This is a single-line comment
// It explains what the program does
/*
This is a multi-line comment
You can write multiple lines of explanation
Without worrying about adding // to each line
*/
int main() {
// Print a greeting message
std::cout << "Hello, World!" << std::endl; // Inline comment explaining the output
/*
You can also use multi-line comments
in the middle of your code if needed
*/
return 0; // Return success status to the operating system
}
Разберем типы комментариев:
Однострочные комментарии:
Начинаются с //
Продолжаются до конца строки
Отлично подходят для кратких объяснений
Многострочные комментарии:
Начинаются с /*
Заканчиваются на */
Можно использовать на нескольких строках
Полезны для более длинных объяснений
Встроенные комментарии:
Добавляются в конце строки кода
Объясняют конкретную строку кода
Скомпилируйте и запустите программу, чтобы убедиться, что она по-прежнему работает:
g++ hello.cpp -o hello
./hello
Пример вывода:
Hello, World!
Некоторые важные моменты о комментариях:
Комментарии делают ваш код более понятным
Они помогают другим программистам (и вам самим) понять цель кода
Компилятор полностью игнорирует комментарии
Используйте комментарии для объяснения "почему" что-то делается, а не "что" делается
Вы можете представить комментарии как закладки в книге. Они предоставляют дополнительный контекст и объяснения, не изменяя сам текст.
Использование endl и \n для разрыва строки
На этом этапе вы научитесь двум способам создавать разрывы строк в выводе на C++: с помощью std::endl и символа новой строки \n. Оба метода помогают вам форматировать вывод на нескольких строках.
Откройте файл hello.cpp в WebIDE и измените его, чтобы продемонстрировать разрывы строк:
#include <iostream>
int main() {
// Using std::endl for line breaks
std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
std::cout << "Welcome to C++ Programming!" << std::endl;
// Using \n for line breaks
std::cout << "Using newline character:\n";
std::cout << "Line 1\n";
std::cout << "Line 2\n";
// Mixing both methods
std::cout << "Mixing methods: " << std::endl;
std::cout << "Line with endl\n";
std::cout << "Line with newline character" << std::endl;
return 0;
}
👆 Советы от LabEx: Нажмите "Explain Code" в нижнем правом углу блока кода, чтобы пообщаться с Labby AI и уточнить код.
Hello, World!
Welcome to C++ Programming!
Using newline character:
Line 1
Line 2
Mixing methods:
Line with endl
Line with newline character
Основные моменты:
И std::endl, и \n создают новые строки
std::endl более функционален, но немного медленнее
\n быстрее и более легковесный
Вы можете комбинировать эти методы
Вы можете представить разрывы строк как разрывы абзацев в книге. Они помогают организовать и структурировать ваш вывод.
Исправление распространенных синтаксических ошибок, таких как отсутствие точек с запятой
На этом этапе вы узнаете о распространенных синтаксических ошибках в C++, с акцентом на отсутствие точек с запятой. Точки с запятой являются важной частью языка C++, так как они обозначают конец операторов.
Создайте новый файл с именем syntax_errors.cpp в WebIDE:
cd ~/project
touch syntax_errors.cpp
#include <iostream>
int main() {
// Common syntax error: Missing semicolon
std::cout << "This line has an error" // Missing semicolon here!
std::cout << "This line will not compile" << std::endl;
// Correct version with semicolons
std::cout << "This line is correct" << std::endl;
std::cout << "All statements end with a semicolon" << std::endl;
return 0; // Don't forget the semicolon here too!
}
Попробуйте скомпилировать программу:
g++ syntax_errors.cpp -o syntax_errors
Пример ошибки компиляции:
syntax_errors.cpp: In function ‘int main()’:
syntax_errors.cpp:5:42: error: expected ‘;’ before ‘std’
5 | std::cout << "This line has an error" // Missing semicolon here!
| ^
| ;
6 | std::cout << "This line will not compile" << std::endl;
| ~~~
Основные моменты о точках с запятой:
Каждый оператор в C++ должен заканчиваться точкой с запятой ;
Точки с запятой сообщают компилятору, где заканчивается один инструкция и начинается другая
Отсутствие точек с запятой вызывает ошибки компиляции
Частое место, где забывают ставить точки с запятой:
Если компиляция прошла успешно, не будет отображено никаких сообщений об ошибках.
Вы можете представить точки с запятой как точку в предложении. Они обозначают конец полной мысли в вашем коде.
Резюме
В этом практическом занятии вы научитесь устанавливать компилятор GCC (GNU Compiler Collection) для C++ и настраивать необходимые переменные окружения на Ubuntu 22.04. Вы создадите новый исходный файл на C++, напишите базовую структуру программы с функцией int main() и используете cout для вывода сообщения "Hello World". Затем вы скомпилируете программу с помощью команды g++ и запустите ее. Кроме того, вы научитесь добавлять однострочные и многострочные комментарии, использовать endl и \n для разрыва строк, а также исправлять распространенные синтаксические ошибки, такие как отсутствие точек с запятой.
После выполнения этих шагов у вас будет прочный фундамент для написания и запуска своей первой программы на C++, а также понимание базовых инструментов и концепций, необходимых для разработки на C++ на Ubuntu 22.04.
We use cookies for a number of reasons, such as keeping the website reliable and secure, to improve your experience on our website and to see how you interact with it. By accepting, you agree to our use of such cookies. Privacy Policy