Hello World

1. Hello World

Il primo programma in C++ il più semplice in assoluto è il famoso “Hello World!” (Ciao Mondo) che ha soltanto lo scopo di stampare a video la scritta per spiegare la sintassi basilare del linguaggio.

#include <iostream>  //libreria
using namespace std; // pazio dei nomi

int main (){ //inizio del main
    //corpo del main
    cout<< "Hello World!";
    return 0;
} //fine del main

Elementi Fondamentali:

• #include è una direttiva del preprocessore, un comando, che permette di richiamare le librerie standard del C++. Senza librerie un programma non avrebbe a disposizione i comandi per eseguire anche le operazioni più semplici, come leggere un file o stampare a video una scritta.
• La funzione principale in un qualsiasi programma in C++ è il main() che, in questo caso, non ha parametri, ma può ricevere anche degli input da riga di comando. Il main è indispensabile ed unico e deve esserci sempre;
• Le parentesi graffe {} servono, invece, per delimitare blocchi di istruzioni, o come vengono abitualmente chiamate “statement”, che sono eseguite in ordine, da quella più in alto, giù fino all’ultima;
• Il punto e virgola ;, invece, serve per “chiudere” un’istruzione, per far capire che dopo quel simbolo ne inizia una nuova.
• cout, adibita a stampare a video tutto quello che gli viene passato come argomento e che fa parte della libreria <iostream>, senza la cui inclusione, non avrebbe senso.

All’interno di un ftprogramma C++ possono essere inseriti dei commenti, basti sapere, per adesso, che esistono due modi:

• // – Tutto quello che sta a destra sulla medesima riga viene considerato commento e viene ignorato (ai fini dell’interpretazione del linguaggio) dal compilatore;
• /* … */ – Tutto quello che è compreso tra i due asterischi viene considerato commento; questa forma viene utilizzata per commenti su più righe.

2. Variabili

Le variabili vengono definite da un tipo e da un nome.

esempio:

#include <iostream>
using namespace std;

int main (){
    int x;  //int (valore intero) indica il tipo,
            //mentre x indica il nome della variabile
}

Il nome per identificare una variabile (o una funzione o una costante) viene comunemente riferito come identificatore. → nome = identificatore

Un identificatore è costituito da una o più lettere, cifre o caratteri e deve iniziare con una lettera o il carattere di sottolineatura (underscore “_” );

il C++ è case-sensitive, quindi si fa distinzione tra lettere maiuscole e lettere minuscole:

#include <iostream>
using namespace std;

int main (){
    //sono due variabili diverse
    int x;
    int X;
}

Il tipo della variabile indica quale tipo di valori può assumere il contenuto della variabile stessa, si può ben capire che un tipo intero conterà soltanto dei numeri, mentre il tipo carattere conterrà solamente lettere dell’alfabeto, numeri e simboli;

esempio:

#include <stdlib.h>
using namespace std;

int main (){
    int valore = 10;
    char carattere = 'c';
}

Tutte le variabili, prima di essere utilizzate, devono essere dichiarate, cioè deve essere detto al compilatore il tipo della variabile ed il suo nome (es. int x)

esempio:

#include <iostream>
using namespace std;

int main (){
    x = 5; //errore!! -> la variabile x non e' stata dichiarata!

    int x;
    x = 5; //OK
}

Successivamente la variabile deve essere inizializzata, cioè le deve essere assegnato un valore, operazione che generalmente viene fatta contemporaneamente alla dichiarazione.

// solo dichiarazione int x; // inizializzazione x = 10;

// dichiarazione ed inizializzazione int y = 15;

2.1 Variabili - tipi

Nella tabella seguente sono mostrati i vari tipi (principali), la parola chiave C++ che li identifica (char per carattere, int per intero, etc.), la tipologia di informazioni che rappresentano ed il numero di byte necessari per la loro rappresentazione in C++:

2.1.1 int

Il tipo int permette di rappresentare numeri interi. Possiamo dichiarare un int con due varianti: short e long, anche se in realtà un tipo int è già di per se’ un tipo short, mentre il la keyword long permette di estendere (utilizzando due byte in più) il range dei valori che il tipo int può assumere, consentendoci di lavorare con grandi numeri. (attenzione ad usare operazione di divisione /).

I numeri interi, rappresentati da int, sono quelli “senza la virgola” o parti frazionate.

int x = 7;
int y = 3;
int z;
z = x / y; // z vale 2, cioè la parte intera della divisione tra 7 e 3

2.1.2 char

Il tipo char può contenere qualsiasi carattere definito secondo lo standard ASCII, quindi qualsiasi lettera (maiuscola o minuscola), cifra (da 0 a 9) e simbolo previsto dalla codifica.

È molto importante ricordare che un char può contenere uno ed un solo carattere. (più avanti vedremo come memorizzare degli insieme di caratteri, ossia stringhe).

Per dichiarare una variabile char, ad esempio inizializzandola con la lettera ‘r‘, basta scrivere:

char a = 'r';

2.1.3 float e double

I tipi float e double sono i cosiddetti numeri in virgola mobile, che rappresentano l’insieme dei numeri reali: con essi possiamo rappresentare numeri molto piccoli o numeri molto grandi, positivi e negativi e naturalmente con e senza decimali.

La differenza tra i due sta nel numero di bit riservati alla rappresentazione dei numeri, che si va a riflettere sul range di numeri e sul numero di cifre dopo la virgola che possiamo memorizzare. Quindi se abbiamo bisogno di particolare accuratezza, utilizziamo il tipo double.

double x = 7.0;
double y = 2.0;
double z;
z = x / y; // z vale 3.5

2.1.4 bool

i tipi bool sono valori che possono essere true oppure false.

bool x = true;
bool y = false;

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    bool a = true;
    bool b = false;
    int c = a;
    bool d = 4;
    bool e = 1;
    bool f = c;
    if (a || b) cout << " OK";
    if (a && b) cout << " Impossibile";
    if (a == b) cout << " Impossibile";
    if (a != b) cout << " OK";
    if (a == true) cout << " OK";
    if (a) cout << " OK";
    cout << " " << a << b << c << d << e << f;
}

3. Operatori

Gli operatori si suddividono in:

• Operatori aritmetici;
• Operatori di confronto;
• Operatori logici;

3.1 Operatori aritmetici

Comprendono somma, sottrazione, moltiplicazione, divisione intera, divisione con modulo ecc. (in ordine +, -, *, /, %).

Esistono poi degli operatori ai quali bisogna porre particolare attenzione, questi sono l’operatore di incremento (++) e decremento (—) post-fisso e suffisso.

esempio:

int x = 2;
x++; //equivale a scrivere x = x + 1;

Inoltre esistono metodi alternativi (e più veloci) rispetto alle banali (ma chiare) operazioni:

int x = 2;
int y = 3;
x += y;  //equivale a scrivere x = x + y;

Questa forma risulta essere più concisa, e per questo più facile da usare, ma bisogna porre attenzione nel suo uso perché potrebbe indurre in errori dovuti alla poca chiarezza del codice:

int y = 4;
y += 2; // j adesso vale 6

int x = 3; x *= y + 3;
// x adesso vale 27
// questo perché equivale a x=x*(y+3) e non x=(x*y)+3

3.2 Operatori di confronto

Operatori che permettono di verificare determinate condizioni, come ad esempio l’uguaglianza(==), la disuguaglianza(!=) oppure >, <, >=, <=;

esempi:

a == b VERO $\Leftrightarrow$ a è uguale a b. FALSO altrimenti.

a > b VERO $\Leftrightarrow$ a è maggiore strettamente di b. FALSO altrimenti.

3.3 Operatori logici

Da utilizzare con le istruzioni condizionali ed iterative, come ad esempio l’operatore e/allo stesso tempo (&&), o/oppure(||)

esempi:

a && b VERO $\Leftrightarrow$ a è vero e b è vero. FALSO altrimenti.

a || b VERO $\Leftrightarrow$ a è vero e/o b è vero. FALSO altrimenti

4. Input - Output

In questa lezione esaminiamo gli strumenti che il linguaggio C++ ci offre per operare su input e output. In particolare vediamo come effettuare semplici stampe a video a partire dalle informazioni inserite con la tastiera.

Per fare questo dobbiamo includere il file <iostream> che mette a disposizione alcune funzioni predefinite per eseguire la lettura da un dispositivo di input (es. tastiera) o scrittura su un dispositivo di output (es. video);

i costrutti cui parleremo sono:

1. cout <<
2. cin >>

4.1 cout

L’istruzione per stampare a video più usata è la cout, che ci permette di controllare ciò che viene stampato, nel senso che permette di decidere cosa stampare ed in quale forma. La struttura di cout è la seguente:

cout << /*lista informazioni da stampare*/

Stampa sullo stdout (il video o la console in questo caso) la lista di argomenti conformemente alla stringa di formato specificata.

esempio:

int x = 10;
cout << "Il numero è " << x << endl;
/* l'output a video è "Il numero è 10" */
cout << "24.3";
/* l'output a video è 24.3 */
cout << "IVA = 20%" << endl;
/* l'output a video è, "IVA = 20%" */

Le sequenze di escape servono per rappresentare quei caratteri “speciali” presenti nella codifica ASCII e che non stampano nulla a video, ma permetto di introdurre all’interno di ciò che verrà stampato eventuali spaziature.

4.2 cin

L’istruzione cin serve per leggere dallo stdin (generalmente la tastiera) una sequenza di caratteri (lettere o cifre) che verranno memorizzate all’interno di opportune variabili. Cin è, quindi, definita come segue:

cin >> /*lista informazioni da leggere*/

esempio:

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
    int i;
    cin >> i;
    cout << i << endl;
}

Questo semplice programma sopra esposto serve solamente per leggere un numero da tastiera e ristamparlo a video;

5. Esercizi

5.1 Esercizio 1

realizzare un programma che chiede all’utente 2 valori interi e ne restituisce la somma.

Esempio Output: inserisci primo valore: 3 inserisci secondo valore: 5 la somma è: 8

    #include <iostream>
    using namespace std;

    int main() {
        // dichiarazione variabili intere
        int x;
        int y;

        // lettura variabili
        cout << "inserisci primo valore: ";
        cin >> x;
        cout << "inserisci secondo valore: ";
        cin >> y;

        // operazioni
        int somma = x+y;

        // stampa somma
        cout << "la somma è: " << somma;

        return 0;
    }

5.2 Esercizio 2

realizzare un programma che chiede all’utente un valore intero e ne restituisce il valore successivo (+1) e quello precedente (-1).

Esempio Output: inserisci valore: 4 valore: 4 valore + 1: 5 valore - 1: 3

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
    // dichiarazione variabili
    int x;

    // lettura variabili
    cout << "inserisci valore: ";
    cin >> x;

    // operazioni
    int somma = x+1;
    int sottrazione = x-1;

    //stampa
    cout << "valore: " << x << endl;
        cout << "valore + 1: " << somma << endl;
        cout << "valore - 1: " << sottrazione << endl;

    return 0;
}

5.3 Esercizio 3

realizzare un programma che chiede all’utente 2 valori reali e ne restituisce la media.

Esempio Output: inserisci primo valore: 6 inserisci secondo valore: 5 la media è: 5.5

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
    // dichiarazione variabili
    float x;
    float y;

    // lettura variabili
    cout << "inserisci primo valore: ";
    cin >> x;
    cout << "inserisci secondo valore: ";
    cin >> y;

    float media = (x+y)/2;

    // operazioni
    cout << "la media è: " << media;

    return 0;
}