Prednáška 1

Pozrite si úvod k predmetu a pravidlá.

Oznamy

• Ak nemáte predmet zapísaný v AIS, zapíšte si ho pokiaľ možno už dnes do 14:00, aby sme pre vás pripravili konto na cvičenia.
• Zajtra budú hlavné cvičenia s prvými bodovanými príkladmi.
  • Dve skupiny 9:50 a 14:50, zaradenie do skupiny ste dostali emailom. Treba prísť na určenú skupinu.
  • Oboznámenie sa s prostredím, s testovačom, riešenie jednoduchých príkladov k prvej prednáške.
  • Budete potrebovať prihlasovacie meno a heslo do AIS2 na prihlásenie na počítač v učebni.
  • Budete potrebovať aj heslo na náš testovač, ktoré vám pošleme dnes večer.
  • Aspoň na úvod cvičenia odporúčame prísť aj pokročilým.
  • Môžete si priniesť a používať aj vlastný počítač.
  • Ak z vážnych príčin nemôžete prísť, kontaktujte nás a dohodneme náhradné riešenie.
• Na cvičení alebo aj skôr prosím vyplňte anonymnú anketu.
• V stredu druhá prednáška.
• Tento piatok sú doplnkové cvičenia pre všetkých nepovinné.
• Ak si neviete C++ nainštalovať na notebook, prineste ho na doplnkové cvičenia niektorý piatok, skúsime pomôcť.
• Do stredy obeda sa v prípade záujmu prihláste na test pre pokročilých.
• Test pre pokročilých bude v piatok počas doplnkových cvičení v I-H3.

Programátorské prostredie

• Na tomto predmete budeme programovať v jazyku C++, budeme však z neho používať len malú časť.
• Na cvičeniach odporúčame vyskúšať ako v operačnom systéme Linux používať editor Kate.

• Môžete používať aj iné programátorské prostredia, ale
  • odovzdané programy musia správne pracovať na testovači,
  • počas skúšky budete mať k dispozícii len to, čo beží v učebniach v Linuxe bez pripojenia na internet,
  • v iných prostrediach vám nemusíme vedieť pomôcť s ich používaním.
• Ak na vašom počítači máte Windows, namiesto Kate si môžete nainštalovať napr. Visual Studio Code.
  • Viac informácií na stránke o alternatívach ku Kate.
• Vypnite si v programátorských prostrediach AI pomocné nástroje na písanie alebo opravovanie kódu.

• Potrebné nástroje si môžete nainštalovať zadarmo aj na vašom počítači alebo môžete mimo rozvrhu používať školské učebne.

Prvý program

• Tradične sa v učebniciach programovania ako prvý uvádza program, ktorý iba vypíše na obrazovku text "Hello world!". Tu je v jazyku C++:

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout << "Hello world!" << endl;
}

• Samotný text je vypísaný príkazom cout << "Hello world!" << endl;
• Všimnite si, že text Hello world! sme dali do úvodzoviek, čím poukazujeme na to, že to nie sú príkazy programovacieho jazyka, ale text, s ktorým treba niečo robiť.
• Za príkaz sme dali bodkočiarku, ktorá ho ukončuje.
• O vypisovaní si povieme viac neskôr, ale už teraz môžete vypisovať rôzne texty tým, že zmeníte text medzi úvodzovkami.

• Riadok int main() { označuje začiatok programu, program ide až po ukončovaciu zloženú zátvorku }
• Jazyk C++ sám o sebe neobsahuje príkazy na vypisovanie (cout <<...). Na to potrebujeme použiť knižnicu: súbor príkazov, ktoré niekto už naprogramoval a my ich len používame. Prvé dva riadky programu nám umožnia používať štandardnú knižnicu iostream, ktorá je súčasťou C++ a ktorá obsahuje príkazy na vypisovanie.

Spúšťanie programu

• Na to, aby sme náš program mohli spustiť na počítači, potrebujeme ho najskôr skompilovať, t.j. preložiť do spustiteľného strojového kódu.
• Ako na to, nájdete v návode na prácu s editorom Kate.

Ďalší jednoduchý program

• Podobným spôsobom môžeme vypísať aj iný text. Napríklad dnešný dátum:

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout << "Dnes je 23.9.2024." << endl;
}

• Cvičenie: Rozšírte program tak, aby na druhý riadok vypísal dátum v americkom formáte mesiac/deň/rok.

Premenné

Príklad z cvičenia by mohol vyzerať napríklad takto:

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    cout << "23.9.2024" << endl;
    cout << "9/23/2024" << endl;
}

Ak by sme v ňom chceli zmeniť dátum na prvú prednášku o rok, museli by sme pomeniť vhodné čísla na dvoch miestach. Navyše keď vidíme v programe nejaké číslo, nemusí byť úplne jasné, čo znamená.

Program teraz prepíšeme tak, aby sme deň, mesiac a rok mali zapísané symbolicky a mohli ich meniť na jednom mieste.

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int den = 23;
    int mesiac = 9;
    int rok = 2024;

    cout << den << "." << mesiac << "." << rok << endl;
    cout << mesiac << "/" << den << "/" << rok << endl;
}

Symbolickým hodnotám den, mesiac, rok sa hovorí premenné.

• Premenná je vyhradené miesto v pamäti počítača, ku ktorému v programe pristupujeme pod určitým názvom.
• Do tejto pamäti si môžeme zapísať hodnotu a neskôr ju použiť.

• Príkaz int x = 100; vytvorí novú premennú a uloží do nej hodnotu 100.
• Každá premenná má určitý typ, ktorý určuje, aké hodnoty do nej môžeme ukladať.
• Tieto premenné majú typ int, čo je skratka zo slova integer, celé číslo.

Ak v programe premenným priradíme iné čísla, môžeme vypísať iný dátum.

Príkaz int x = 100; vieme rozpísať aj na dva príkazy:

int x; 
x = 100;

Prvý z nich vytvorí premennú x, ktorá bude mať nejakú ľubovoľnú hodnotu a druhý túto počiatočnú hodnotu zmení na 100.

Zhrnutie

• Programy, ktoré sme doteraz videli, vyzerali takto:
  • Najprv sme zapli používanie niekoľkých knižníc
  • Samotný program začínal int main() { a končil zloženou zátvorkou }
  • Program mohol mať niekoľko príkazov ukončených bodkočiarkami, ktoré sa vykonávajú jeden po druhom.

• Logiku za tým, prečo jednotlivé príkazy píšu tak, ako sa píšu, sme zatiaľ ešte nevysvetľovali, mali by ste však byť schopní modifikovať príklady uvedené v prednáške menením čísel, textov v úvodzovkách, pridávaním ďalších príkazov a podobne.

• Upozornenia:
  • Je rozdiel medzi malými a veľkými písmenami
  • Všetky čiarky, bodkočiarky, zátvorky a podobne sú dôležité
  • Na väčšine miest v programe môžeme voľne pridávať medzery a konce riadku, snažíme sa tým program spraviť prehľadný

• Programy, ktoré sme videli doteraz, nie sú veľmi zaujímavé, lebo vždy robia to isté a robia pevný počet krokov, ktoré sme museli ručne všetky vypísať. Ďalej uvidíme
  • načítanie, ktoré nám umožní získať dáta od používateľa
  • podmienky, ktoré nám umožnia vykonávať príkazy podľa okolností
  • cykly, ktoré nám umožnia opakovať tie isté príkazy veľa krát

Textový výpis a načítanie

Vieme už vypísať niečo na obrazovku (výstup, output) a podobne môžeme aj čítať, čo nám používateľ napíše na klávesnici (vstup, input). Takéto zadané hodnoty tiež uložíme do premenných, aby sme s nimi mohli ďalej pracovať.

Sčítanie čísel

Nasledujúci program od používateľa vypýta dve čísla a vypíše ich súčet.

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int x, y;

    cout << "Please enter the first number: ";
    cin >> x;
    cout << "Please enter the second number: ";
    cin >> y;

    int result = x + y;
    cout << x << "+" << y << "=" << result << endl;
}

Tu je príklad behu programu, keď používateľ zadal čísla 10 a 3:

Please enter the first number: 10
Please enter the second number: 3
10+3=13

• Tento program používa na vstup a výstup príkazy z knižnice iostream a teda do hlavičky programu dáme #include <iostream> a using namespace std;
• Program najskôr vytvorí dve premenné x a y typu int (a nepriradzuje im zatiaľ žiadne hodnoty).
• Potom príkazom cout vypíše text "Please enter the first number: " aby používateľ vedel, čo má robiť.
• Potom pomocou príkazu cin načíta číslo od používateľa do premennej x.
• To isté opakuje pre premennú y.
• Potom vytvorí novú premennú result a uloží do nej súčet x a y.
• Nakoniec vypíše výsledok aj s výrazom, ktorý sme počítali, pomocou príkazu cout.

Viac o príkaze cout

• Pomocou cout vypisujeme na konzolu, t.j. textovú obrazovku.
• To, čo chceme vypísať, pošleme na cout pomocou šípky <<
• cout << endl; vypíše koniec riadku.
• Môžeme naraz vypísať aj viac vecí oddelených šípkami <<
  • Napr. cout << x << "+" << y << "=" << result << endl; vypíše najskôr obsah premennej x (napr. hodnotu 10), potom znamienko plus (ktoré máme v úvodzovkách), potom obsah premennej y, potom znamienko rovnosti, potom obsah premennej result a nakoniec koniec riadku.

Viac o príkaze cin

• Pomocu cin načítavame z konzoly údaje od používateľa.
• Tieto údaje pošleme do premenných pomocou šípky >>
• Opäť môžeme načítať aj viac vecí naraz, napr. nasledovný úryvok si vypýta obe čísla naraz a uloží ich do premenných x a y

cout << "Please enter two numbers separated by a space: ";
cin >> x >> y;

• Pozor, cin nekontroluje, že používateľ zadáva rozumné hodnoty. Čo sa stane, ak namiesto čísla zadá nejaké písmená a podobne?