Методів обробка рядкових масивів даних

   ВСТУП

   Актуальність  дослідження. Перший офіційний гід з новоствореної мови С++ з'явився рівно 25 років тому. Тоді ще мало кому відомий Б'єрн (Б'ярне в данській транскрипції) Страуструп 14 жовтня 1985 року представив мову програмування високого рівня, яка дозволяла писати програми для різних комп'ютерів, використовуючи майже незмінний програмний код, який був ближче до мови людей, аніж до машинних кодів.

   Мова  С++ є універсальною мовою програмування, на додаток до якої розроблений набір  різноманітних бібліотек. Тому, строго кажучи, він дозволяє вирішити практично будь-яку задачу програмування. Проте, через різні причини (не завжди технічні) для якихось типів задач він вживається частіше, а для якихось - рідше.

   С++ як наступник мови Сі широко використовується в системному програмуванні. На ньому можна писати високоефективні програми, у тому числі операційні системи, драйвери і т.п.. Мова С++ - одна з основних мов розробки трансляторів.

   Оскільки  системне програмне забезпечення часто  буває написано на мові Сі або С++, то і програмні інтерфейси до підсистем ОС теж часто пишуть на С++. Відповідно, ті програми, навіть і прикладні, які взаємодіють з операційними системами, написані на мові С++.

   Розподілені системи, що функціонують на різних комп'ютерах, також розробляються на мові С++. Цьому сприяє те, що в широко поширених компонентних моделей CORBA і COM є зручні інтерфейси на мові С++.

   В цілому треба сказати, що мова С++ в  даний час є однією з найбільш поширених мов програмування  в світі.

   Об’єкт  дослідження – обробка одновимірних масивів.

   Предметом дослідження – обробка рядкових масивів даних.

   Мета  дослідження – простежити сутність методів обробка рядкових масивів даних.

     Завдання: Дано рядок, який складається з декількох слів які розділені проміжками, речення розділяються крапками (або знаками оклику, або знаками питання), унікальних слів в алфавітному порядку. 

   Джередьну базу курсової склали підручники, періодичні видання, інтернет ресурси.

   Структура та обсяг курсової праці. Робота складається  зі вступу, двох розділів та загального висновку, списку використаних джерел. Загальний обсяг курсової  40 сторінок, з них основного тексту 38. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   РОЗДІЛ 1 Мова програмування С++

1. Історичні дані створення мови С++

   Говорячи  про С++ неможливо не згадати її предка – мову програмування С. То ж заглибимося трохи у історію. Почалося все  ще у 1965-1969 роках коли фірма Bell Laboratories разом з General Electric вела розробку операційної системи Multics. Планувалося, що це буде величезна та дуже складна система для великих машин (напр. серії PDP). Але у 1969 році Bell Laboratories вийшла з проекту. Частина співробітників почала роботу над дещо менш амбіційною  але простішою системою – UNIX, оскільки  Multics  будучи занадто складною була вже мертвою на момент свого народження. група під головуванням Кена Томсона ставила за мету створити зручне оточення для досліджень в області програмування. Першу версію було написано на асемблері. Така собі революція пройшла у 1972 році, клои запрошений до роботи тоді ще молодий хакер Деніс Річі разом з другом Брайоном Керінганом було підготовлено перший стандарт мови С, який по першим літерам їх прізвищ було названо «K&R C». У 1989 році було затверджено стандарт ANSI C розроблений компанією AT&T. Серед нововведень був дещо вдосконалений синтаксис та більш жорстка типізація. У 1999 році з’явився стандарт  ANSI C99 у якому з’явилися динамічні масиви, комплексі числа, підтримка Unicode та ін. Стандарт С99 підтриманий рядом компіляторів , що вільно розповсюджуються, у тому числі популярним  GCC. Натомість комерційні компілятори, як наприклад Microsoft Visual C, це розширення не підтримують, а вводять власні розширення та С++. С і досі широко використовується переважно у систематичному програмуванні, а крім того він сильно вплинув на багато інших мов програмування.

   Назва «Сі++» була вигадана Ріком Масситті і вперше було використана в грудні 1983 року. Раніше, на етапі розробки, нова мова називалася «Сі з класами». Ім'я, що вийшло у результаті, походить від оператора Сі «++» (збільшення значення змінної на одиницю) і поширеному способу присвоєння нових імен комп'ютерним програмам, що полягає в додаванні до імені символу «+» для позначення поліпшень. Згідно Страуструпу, «ця назва указує на еволюційну природу змін Cі». Виразом «С+» називали ранішню, не пов'язану з Сі++, мову програмування.

   Деякі програмісти на Сі можуть відмітити, що якщо виконуються вирази x=3; y=x++; то в результаті вийде x=4 і y=3, тому що x збільшується тільки після присвоєння його у. Проте якщо другий вираз буде y=++x; то вийде x=4 і y=4. Виходячи з цього, можна зробити висновок, що логічніше було б назвати мову не Сі++, а ++Сі. Проте обидва вирази c++ і ++c збільшують с, а крім того вираз c++ поширеніший.

   Педанти також можуть відмітити, що введення мови Сі++ не змінює самого Сі, тому найточнішим ім'ям було б «С+1». 

2. Особливості мови С++

   При створенні С++ прагнули зберегти сумісність з мовою С. Більшість програм  на С справно працюватимуть і  з компілятором С++. С++ має синтаксис, заснований на синтаксисі С.

   Нововведеннями  С++ порівняно з С є:

• підтримка об'єктно-орієнтованого програмування через класи;
• підтримка узагальненого програмування через шаблони;
• доповнення до стандартної бібліотеки;
• додаткові типи даних;
• обробка винятків;
• простори імен;
• вбудовані функції;
• перевантаження операторів;
• перевантаження імен функцій;
• посилання і оператори управління вільно розподіленою пам'яттю.

1.3. Технічний огляд мови С++ 

   В 1998 році мова С ++ була стандартизована Міжнародною організацією стандартизації під номером 14882:1998 — Мова Програмування С++. В даний час робоча група МОС працює над новою версією стандарту під кодовою назвою C++09 (раніше відомий як C++0X), який має вийти в 2009 році.

   Стандарт  С++ на 1998 рік складається з двох основних частин: ядра мови і стандартної бібліотеки. Стандартна бібліотека С++ увібрала в себе бібліотеку шаблонів STL, що розроблялася одночасно із стандартом. Зараз назва STL офіційно не вживається, проте в кругах програмістів на С++ ця назва використовується для позначення частини стандартної бібліотеки, що містить визначення шаблонів контейнерів, ітераторів, алгоритмів і функторів.

   Стандарт  С++ містить нормативне посилання  на стандарт Сі від 1990 року і не визначає самостійно ті функції стандартної  бібліотеки, які запозичуються із стандартної бібліотеки Сі.

   Поза тим, існує величезна кількість бібліотек С++, котрі не входять в стандарт. У програмах на С++ можна використовувати багато бібліотек Сі.

   Стандартизація визначила мову програмування С++, проте за цією назвою можуть ховатися також неповні, обмежені достандартні варіанти мови. Спочатку мова розвивалася поза формальними рамками, спонтанно, у міру завдань, що ставилися перед ним. Розвиток мови супроводив розвиток кросс-компілятора Cfront. Нововведення в мові відбивалися в зміні номера версії кросс-компілятора. Ці номери версій кросс-компілятора розповсюджувалися і на саму мову, але стосовно теперішнього часу мову про версії мови С++ не ведуть.

Переваги  мови C++

• Продуктивність. Швидкість роботи програм на С++ практично не поступається програмам на С, хоча програмісти отримали в свої руки нові можливості і нові засоби.
• Масштабованість. На мові C++ розробляють програми для самих різних платформ і систем.
• Можливість роботи на низькому рівні з пам'яттю, адресами, портами. (Що, при необережному використанні, може легко перетворитися на недолік.)
• Можливість створення узагальнених алгоритмів для різних типів даних, їх спеціалізація, і обчислення на етапі компіляції, з використанням шаблонів.

  Недоліки мови C++

• Наявність безлічі можливостей, що порушують принципи типобезпеки приводить до того, що в С++- програми може легко закрастися важковловима помилка. Замість контролю з боку компілятора розробники вимушені дотримуватися вельми нетривіальних правил кодування. По суті ці правила обмежують С++ рамками якогось безпечнішої підмови. Більшість проблем типобезпеки С++ успадкована від С, але важливу роль в цьому питанні грає і відмова автора мови від ідеї використовувати автоматичне управління пам'яттю (наприклад, збірку сміття). Так візитною карткою С++ стали вразливості типу "переповнювання буфера".
• Погана підтримка модульності. Підключення інтерфейсу зовнішнього модуля через препроцесорну вставку заголовного файлу (#include) серйозно уповільнює компіляцію, при підключенні великої кількості модулів. Для усунення цього недоліку, багато компіляторів реалізують механізм прекомпіляциі заголовних файлів (англ. Precompiled Headers).
• Недостача інформації про типи даних під час компіляції (CTTI). Мова C++ є складною для вивчення і для компіляції.
• Деякі перетворення типів неінтуїтивні. Зокрема, операція над беззнаковим і знаковим числами видає беззнаковий результат.
• Препроцесор С++ (успадкований від C) дуже примітивний. Це приводить з одного боку до того, що з його допомогою не можна (або важко) здійснювати деякі завдання метапрограмування, а з іншою, в наслідку своєї примітивності, він часто приводить до помилок і вимагає багато дій з обходу потенційних проблем. Деякі мови програмування (наприклад, Scheme і Nemerle) мають набагато могутніші і безпечніші системи метапрограмування (також звані макросами, але макроси С/С++ вони мало нагадують).
• З кінця 20-го століття в співтоваристві С++ набуло поширення так зване метапрограмування на базі шаблонів. По суті, воно використовує особливості шаблонів C++ в цілях реалізації на їх базі інтерпретатора примітивної функціональної мови програмування, що виконується під час компіляції. Сама по собі дана можливість вельми приваблива, але, в наслідку вище згаданого, такий код вельми важко сприймати і відладжувати. Мови Lisp/Scheme, Nemerle і деякі інші мають могутніші і водночас простіші для сприйняття підсистеми метапрограмування. Крім того, в мові D реалізована порівнянна по потужності, але значно простіша в застосуванні підсистема шаблонного метапрограмування.
• Хоча декларується, що С++ мультипарадигмена мова, реально в мові відсутня підтримка функціонального програмування. Частково, даний пропуск усувається різними бібліотеками (Loki, Boost) що використовують засоби метапрограмування для розширення мови функціональними конструкціями (наприклад, підтримкою лямбд/анонімних методів), але якість подібних рішень значно поступається якості вбудованих у функціональні мови рішень. Такі можливості функціональних мов, як зіставлення зі зразком взагалі украй складно емулювати засобами метапрограмування.

  Критика мови C++

  C++ успадкував багато проблем мови C: 

• Операція присвоєння позначається як =, а операція порівняння як == . Їх легко сплутати, і така конструкція буде синтаксично правильною, але приведе до важковломимого багу. Особливо часто це відбувається в операторах if і while, наприклад, програміст може написати if (i=0) замість if (i==0) (Разом з тим, основна маса компіляторів видає в таких випадках попередження.) Уникнути помилку такого типу можна, якщо писати всі операції порівняння у такому вигляді: if (0==i). До того ж багато мов (Бейсик, Паскаль) використовують символ "=" саме в операціях порівняння.
• Операції присвоєння (=), інкрементациі (++), декрементациі (--) та інші повертають значення. У поєднанні з великою кількістю операцій це дозволяє, але не зобов'язує, програміста створювати код, що важко читається. З іншого боку, один з основних принципів мов C і C++ — дозволяти програмістові писати в будь-якому стилі, а не нав'язувати «хороший» стиль. До того ж це іноді дозволяє компілятору створювати оптимальніший код.
• Макроси (#define) є могутнім, але небезпечним засобом. У мові C++, на відміну від C, необхідність в небезпечних макросах з'являється значно рідше завдяки шаблонам і вбудованим функціям. Але в успадкованих стандартних С-бібліотеках багато потенційно небезпечних макросів.

   Дехто вважає недоліком мови C++ відсутність  системи збірки сміття. З іншого боку, в C++ є достатньо засобів (класи  з конструкторами і деструкторами, стандартні шаблони, передача параметрів за посиланням), що дозволяють майже  виключити використання небезпечних вказівників. Проте, відсутність вбудованої збірки сміття дозволяє користувачеві самому вибрати стратегію управління ресурсами. 

   Крім  того, збірка сміття серйозно уповільнює роботу програми, і це недолік там, де продуктивність є критично важливою. 

1.4. Стандартна  бібліотека мови С++ 

       Стандартна бібліотека С++ включає стандартну бібліотеку Сі з невеликими змінами, які роблять її більш відповідною для мови С++. Інша велика частина бібліотеки С++ заснована на Стандартній Бібліотеці Шаблонів (STL). Вона надає такі важливі інструменти, як контейнери (наприклад, вектори і списки) і ітератори (узагальнені вказівники), що надають доступ до цих контейнерів як до масивів. Крім того, STL дозволяє схожим чином працювати і з іншими типами контейнерів, наприклад, асоціативними списками, стеками, чергами.