Zimný semester, softvér

V tomto dokumente popisujeme niektoré nástroje, ktoré môžete použiť na programovanie v tomto semestri. Na cvičeniach a skúške odporúčame používať editor Kate popísaný nižšie.

Môžete používať aj iné nástroje, ale

• k iným prostrediam vám nemusíme vedieť poradiť, ako ich používať
• na skúške budete môcť používať iba tie programy, ktoré sú k dispozícii v učebniach na fakulte v Linuxe, pričom nebude k dispozícii internet

Prenášanie programov a odovzdávanie domácich úloh

• Pri odovzdávaní domácich úloh odovzdávajte súbor .cpp s vašim programom (prípadne ďalšie súbory, ak to vyžaduje zadanie).
• Ak pracujete na rôznych počítačoch v rámci FMFI učební, svoje projekty si ukladajte na sieťovom disku net
• Dáta zo sieťového disku si môžete stiahnuť v učebni na USB kľúčik, alebo aj cez sieť z domu prihlásením sa na študentský Linuxový klaster daVinci (davinci.fmph.uniba.sk). Na prenos dát môžete použiť napríklad windowsovský program winscp
• Odovzdané programy si môžete počas semestra stiahnuť z testovača, po začiatku ďalšieho semestra k ním stratíte prístup

Kate

Kate je základný textový editor, ponúka však dostatok nastavení, aby sa s v ňom pohodlne písali jednoduché programy (nie je však úplne vhodný na väčšie projekty).

Ako spustiť Kate v učebni

• Prihláste sa do Linuxu rovnakým menom a heslom, aké používate v AISe
• V menu s ponukou programov nájdite Kate (v časti Utilities), alebo stlačte ALT+F2 a napíšte kate
• Odporúčame sedieť vždy pri tom istom počítači, máte uložené nastavenia

Vytvorenie nového programu

• File -> New (Ctrl+N) vytvorí nový textový súbor
• Uložte ho pomocou File -> Save (Ctrl+S), bude od vás žiadať nejaké meno a môžete si zvoliť, kam bude daný súbor umiestnený. Nazvať si ho môžeme napr. program.cpp
• Dôležité je pridať koncovku .cpp , vďaka nej Kate vie, že chcete programovať v C++ a mal by vám automaticky zapnúť C++ zvýrazňovanie (ktoré je veľmi praktické)

Nastavenia editora

Na programovanie odporúčame spraviť / skontrolovať nasledujúce nastavenia (keď máte otvorený .cpp súbor)

• automatické zvýrazňovanie Tools -> Highlighting -> Sources, malo by byť zaškrtnuté C++
• automatické C++ odsádzanie Tools -> Indentation malo by byť zaškrtnuté C Style
• zobrazovanie terminálu
  • Settings -> Configure Kate -> Plugins a tam zaškrtnite Plugin s terminálom
  • View -> Tool Views a zaškrtnite Show Terminal
  • Tools -> Synchronize Terminal with Current Document
• Tools -> align vám preformátuje vybranú časť programu

Kompilovanie a spustenie programu

• Kate nemá vstavané kompilovanie ani spúšťanie (keďže je to textový editor), preto na to treba používať terminál (textové príkazy)
• V Kate viete mať priamo otvorenú lištu s terminálom, čo je veľmi praktické, mala by sa nachádzať dole pod textovým oknom (prípade kliknite na malú ikonku Terminal)
• Kliknite do okna s terminálom, aby sa stalo aktívnym
• V termináli sa treba dostať do priečinku s vaším súborom
  • buď sa to stane automaticky vďaka nastaveniu Tools -> Synchronize Terminal with Current Document
  • alebo použite príkazy nižšie
• Ak sa nachádzate v priečinku, v ktorom sa nachádza váš program napr. v súbore my_prog.cpp, môžete ho pomocou konzoly kompilovať a spúšťať
• Príkaz make my_prog - napíšeme meno súboru, ale bez koncovky, v tom istom priečinku sa vytvorí súbor my_prog, čo bude spustiteľný program (linuxový ekvivalent .exe)
• Príkaz g++ my_prog.cpp -o my_prog - vytvorí to isté ako príkaz pred tým, akurát vieme nastavovať parametre kompilátora g++
• Príkaz ./my_prog - spustí daný program v priečinku, ak mal niečo vypísať, vypíše to do konzoly, ak mal niečo čítať, načítava to tiež z konzoly (ak nie je povedané inak)
• Text my_prog v príkazoch vyššie nahraďte menom súboru, s ktorým pracujete.

Ďalšia práca s teminálom

• V termináli by ste mali vidieť svoje meno, nejaké ďalšie veci a potom :~$ za ktorým kliká kurzor.
• Časť za : vám hovorí, v ktorom priečinku sa nachádzate, ~ je domový priečinok.
• Príkaz ls vypíše zoznam súborov a priečinkov v priečinku, v ktorom ste (skratka z list).
• Príkaz cd meno_priečinka presuniete sa do priečinka s daným menom, ak sa taký priečinok nachádza v aktuálnom priečinku (skratka z change directory).
• Príkaz cd .. presuniete sa o jeden priečinok vyššie.
• Ak budete pri písaní mena priečinka/súboru stláčať klávesu Tab, bude sa vám snažiť automaticky doplniť hľadaný súbor. Ak je možností viac, doplní čo najviac znakov, ktoré sú rovnaké.
• Šípkou hore a dole listujete v histórii príkazov a stlačením Enter ho môžete spustiť znovu.

Ak si v aktuálnom priečinku vytvoríte textový súbor so vstupom, môžete ho poslať na vstup vášho programu pomocou presmerovania:

• Namiesto ./my_prog spustíte ./my_prog < my_input.txt
• Výsledok bude rovnaký ako keby ste obsah súboru my_input.txt ručne písali na konzolu.
• Ak by ste si výsledok programu tiež chceli uložiť do súboru, použite opačné presmerovanie: ./my_prog < my_input.txt > my_output.txt

Práca v Kate s grafickou knižnicou SVGdraw

• Knižnicu začneme používať od piatej prednášky
• Stiahnite si knižnicu
  • Stiahnuté súbory SVDdraw.cpp a SVGdraw.h si uložte do priečinku, v ktorom máte svoje programy
• do vlastného programu potom musíte na začiatok pridať riadok #include "SVGdraw.h"

Kompilácia s grafickou knižnicou SVGdraw

• kompilátor potrebuje vedieť, že váš program chce používať funkcie z iného súboru (SVGdraw.cpp) a preto mu musíte povedať, aby ich nalinkoval. Obyčajný make fungovať nebude
• použite príkaz g++ program.cpp SVGdraw.cpp -o program
• vytvorí sa vám súbor program, ktorý môžete normálne spustiť pomocou ./program
• v priečinku s programom sa vytvorí súbor s príponou .svg, ktorý si môžete pozrieť napr. v internetových prehliadačoch firefox alebo chromium

Iné programátorské prostredia

Okrem jednoduchých editorov ako Kate existujú aj zložitejšie prostredia, ktoré podporujú prácu programátora, najmä na väčších projektoch. Zvyknú sa nazývať IDE (integrated development environment). Výhodu je napríklad zabudovaný debugger, ktorý umožňuje krokovať program pri hľadaní chýb.

Viacplatformové prostredia

Nasledovné prostredia by mali fungovať na Linuxových aj Windowsových počítačoch, aj keď nie vždy je ľahké ich nainštalovať a môžu byť tiež pomerne pomalé

• Visual Studio Code od firmy Microsoft
• Netbeans
• Eclipse
• Code::Blocks
• CLion, komerčný softvér so študentskou licenciou zadarmo

Z nich v učebniach v Linuxe fungujú VS Code, Netbeans, Code::Blocks, Eclipse

• Tieto prostredia teda môžete použiť aj na skúške (vo VS Code ale nebudú pluginy pre C++)
• Návod na použitie prostredia Netbeans z minulých semestrov nájdete tu

Windows

Pod Windows existuje pomerne veľké množstvo programátorských prostredí podporujúcich C/C++. Možnosti sú napríklad nasledovné:

1. Kompilátor GCC + textový editor

• Ide o najjednoduchšiu možnosť podobnú práci s Kate pod Linuxom.
• GCC je pôvodom Linuxový kompilátor pre C/C++. Existuje však aj verzia pre Windows, ktorá je súčasťou prostredia MinGW.
• Programy možno písať v ľubovoľnom textovom editore, ideálne však v takom, ktorý podporuje zvýrazňovanie syntaxe pre C a C++, napríklad Notepad++, PSPad a mnohé ďalšie.
• Programy potom kompilujeme z príkazového riadku: napríklad súbor program.cpp skompilujeme tak, že sa v príkazovom riadku nastavíme do adresára, ktorý ho obsahuje a následne zadáme príkaz ako

g++ -o program program.cpp

Tým sa vytvorí spustiteľný súbor program.exe, ktorý možno spustiť z príkazového riadku príkazom program.

• Viaceré textové editory podporujú aj integráciu s príkazovým riadkom, takže kompilovanie a spúštanie programov možno realizovať priamo z nich.

Inštalácia MinGW:

• Stiahnite si inštálator zo stránky projektu.
• Zapamätajte si adresár na disku, do ktorého MinGW inštalujete.
• Spustite inštaláciu, počas ktorej zvoľte obidva jazyky C a C++.
• Po ukončení inštalácie pridajte cestu do adresára obsahujúceho spustiteľné súbory gcc.exe a g++.exe (typicky <cesta do koreňového adresára MinGW>\bin) do systémovej premennej PATH, aby bolo možné g++ v príkazovom riadku volať z ľubovoľného adresára. Na internete je dostupných množstvo návodov na editovanie systémových premenných (kľúčové slová pre vyhľadávanie môžu byť napríklad edit PATH environment variable v kombinácii s vašou verziou Windows).

2. NetBeans

• NetBeans je IDE určené najmä pre jazyk Java. Možno v ňom však vyvíjať aj aplikácie pre C a C++.
• Je potrebné mať nainštalované MinGW (viď vyššie) a súčasne aj utilitu MSYS. Je možné nainštalovať aj obidva tieto programy naraz. Po ukončení inštalácie je potrebné okrem cesty na adresár obsahujúci gcc.exe a g++.exe do premennej PATH pridať aj adresár obsahujúci make.exe.
• Podrobný návod na inštaláciu je k dispozícii tu, pričom odporúčame variant s MinGW.

3. Dev-C++

• Iné IDE pre Windows s pomerne bezproblémovou inštaláciou (nepotrebuje MinGW).
• Dostupné je tu.

4. Code::Blocks

• Multiplatformové IDE.
• Dostupné tu.

5. Visual Studio 2015

• Profesionálne komerčné prostredie od firmy Microsoft, ktoré si ako študenti môžete na študijné účely nainštalovať podľa pokynov na fakultnej stránke

Ak máte na počítači operačný systém Windows, ale chceli by ste si vyskúšať aj prácu v Linuxe:

• Môžete si nainštalovať Linux do virtuálneho počítača, napr. pomocou programu VirtualBox.
• Alebo môžete štartovať Linux nainštalovaný na USB kľúči.

On-line prostredia

Ak máte problémy nainštalovať na svoj počítač vhodné prostredie na programovanie, môžete skúsiť webstránky, ktoré vám umožňujú písať, kompilovať a spúšťať jednoduché programy.

• Základná jednoduchá stránka: https://www.codechef.com/ide
• Mierne zložitejšia stránka, v ktorej sa dá program interaktívne spúšťať a dá sa robiť aj s SVGdraw: http://www.tutorialspoint.com/compile_cpp11_online.php

Tieto stránky nebudete môcť používať na skúške.

Kontrola práce s pamäťou programom valgrind

V druhej polovici semestra budeme pracovať aj so smerníkmi a alokáciou pamäte. Na odhalenie chýb, ktoré pri práci s pamäťou vznikajú, môžete použiť program valgrind.

• Návod na použite programu valgrind.