Email byl přidán do databáze

Přihlášení k odběru novinek

Emailem budete informováni v případě publikování nového článku.

Napište mi

Tutoriál jazyka C/C++

Vývojová prostředí

Vytisknout
-
+

Asi tou nejdůležitější kapitolou, než se vrhneme do samotného programování je popsat si a nainstalovat nějaké vývojové prostředí, které nám poskytne prostředky pro efektivní vývoj programu. Velmi důležitá také bude instalace a konfigurace jazykového překladače, který se postará o správnou kompilaci a interpretaci do strojového kódu a tedy vytvoří nám spustitelný soubor. V dnešním díle se zaměříme jak na vývojovou platformu Microsoft, tak se dostaneme i do oblasti systémů Linux, které jsou pro vývoj v jazyce C/C++ naprosto ideální.

IDE a jeho instalace

IDE je uživatelské prostředí, které si klade za cíl uživateli co nejvíce usnadnit a zefektivnit správu a tvorbu projektu. Některým se to opravdu i daří, ale existují i takové, ve kterých je psaní programu děs a utrpení. Musíme si uvědomit, že i sebedokonalejší IDE za nás nezvládne udělat veškerou práci. Jediné co umí je, že nám napoví třeba název funkce nebo jméno proměnné, funkce či metody. Také nám může pomoci s vývojem ve skupině, že náš projekt přes internet sdílí s ostatními. Nebo nám usnadňuje verzování, například pomocí Gitu. Ale vesměs vetšina z nich slouží hlavně pro zpracování kódu pomocí syntaktického analyzátoru a zobrazovat tak barevně syntaxi kódu. Ty chytřejší zvládají kontrolovat základní programátorské chyby typu neexistence proměnné, nesprávného datového typu, nebo je možné do nich zaonfigurovat externí kompilátor, atp. V řádném případě již ale nedokáží odhalit složitější chyby jako je například mělká kopie (o tom si povíme až později) nebo indexace mimo alokované pole (pátý prvek v poli čtyř prvků).

Windows NT

Pod platformou Windows NT existuje zdaleka nejvíce rozličných vývojových prostředí. My se tady budeme zabývat pouze některými. Zkusím tedy popsat pár základních vývojových prostředí tak, abych do textu nezahrnul svou silnou zaujatost pro systém Linux 😍😍.

Code::Blocks

Je svobodné vývojové prostředí zaměřené na programovací jazyk C/C++. Celé prostředí není v české lokalizaci a je multiplatformní, jeho mutace lze nalézt na Windowsu, Linuxu ale i na Macu, což většina uživatelů uvítá, jelikož se nebudou muset učit na každé platformě s jiným nástrojem. Prostředí nepatří k těm nejjednodušším, funkce je možné rozšiřovat pomocí pluginů. Výchozí instalace neobsahuje programový kompiler a je tedy nutné ho následně doinstalovat. Nejčastěji se využívá služeb GCC.

Pokud se rozhodnete právě pro Code::Blocks, věřím, že zvládnete správně prostrědí nakonfigurovat. Toto IDE můžete stáhnout z internetu. Instalátor IDE musí v názvu obsahovat mingw (kompilátor) a a lze ho stáhnout na tomto odkazu.

Microsoft Visual Studio

Visual Studio je populární vývojové prostředí Microsoftu, které je standardem pro programování nových aplikací pro Windows. Pokud se člověk v jazyce C++ orientuje, je možné psát multiplatformní kódy. Odlišnost nastává například v knihovnách TCP/IP, které jsou pro Linux jiné než pro Windows. Dnes se jedná o velký komerční balík, který doplňuje také bezplatná verze Community a multiplatformní editor s doplňky Visual Studio Code.

Může být použito pro vývoj konzolových aplikací a aplikací s grafickým rozhraním spolu s aplikacemi Windows Forms, webovými stránkami, webovými aplikacemi a webovými službami jak ve strojovém kódu, tak v klasickém zdrojovém kódu. Visual Studio obsahuje editor kódu podporující IntelliSense a refaktorování. Integrovaný debugger pracuje jak na úrovni kódu, tak na úrovni stroje.

Visual Studio podporuje jazyky prostřednictvím jazykových služeb, což umožňuje, aby editor kódu a debugger podporoval jakýkoliv programovací jazyk. Mezi vestavěné jazyky patří C/C++ (použitím Visual C++), VB.NET (použitím Visual Basic .NET) a C# (použitím Visual C#).

Instalaci tohoto balíku jako vývojové prostředí na Windows si ukážeme níže v této kapitole.

Eclipse

Eclipse je open source vývojová platforma, která je pro většinu lidí známa jako vývojové prostředí (IDE) určené pro programování v jazyce Java. Flexibilní návrh této platformy dovoluje rozšířit seznam podporovaných programovacích jazyků za pomoci pluginů, například o C++, nebo o návrh UML.

NetBeans

NetBeans IDE je svobodné, zdarma distribuované integrované vývojové prostředí (IDE), které vlastní firma Oracle Corporation, které též sponzoruje jeho vývoj. Technologický základ tvoří platforma NetBeans. Primárně je určeno pro vývoj v programovacím jazyce Java, ale díky modulární softwarové architektuře umožňuje programování i v jiných programovacích jazycích (JavaFX, Java EE, Java ME, PHP, HTML5/CSS, JavaScript, C/C++, Groovy). Celé prostředí je naprogramováno v jazyce Java, a proto ho lze spustit na různých operačních systémech (Microsoft Windows, Linux, Mac OS a Solaris).

Vývojové prostředí NetBeans je částečně komunitně vyvíjený software. Kromě profesionálních vývojářů placených firmou Oracle je v současné době registrováno více než 800 000 přispěvatelů, jejichž přínos spočívá mimo jiné v tvorbě zásuvných modulů, které rozšiřují funkcionalitu programu, poskytování podpory pro vývoj za pomoci aplikačních frameworků, hlášení chyb, překladů do národních jazyků a podobně.

Instalace IDE Visual Studio 2017

Pokud by se Vám zalíbilo některé jiné prostředí a chtěli byste si ho sami nainstalovat, nebudu zde popisovat žádný konkrétní postup. Na internetu již existuje mnoho efektivních a velmi pěkných návodů. Stačí se jen zeptat strejčka .

My si zde popíšeme instalaci nejkomplexnějšího a asi nejrozšířenějšího IDE pro vývoj aplikací pro Windows, tedy Visual Studia, konkrétně ve verzi 2017, které má vše, co budeme pro naši výuku potřebovat a navíc nám umožní efektivněji se naučit základy. Celá nevýhoda Visual studia, ostatně stejně jako i jiných IDE, spočívá pro některé čtenáře v anglické lokalizaci. I když již nejnovější verze obsahuje i českou mutaci a kompletní překlad, některé překlady jsou značně zavádějící. Zjistíme to v případě, že se budeme snažit na internetu dohledat nějaké konkrétní chybové hlášení. V češtině bude nejspíše velmi složité nějaký použitelný výsledek vůbec najít. Tedy angličtina je jediná správná volba!

Budeme předpokládat, že se nám za Visual Studio nechce platit a využijeme tedy jeho bezplatnou verzi.

Instalátor můžeme stáhnou přímo ze stránek Microsoftu ve verzi Community, nebo přímo z této stránky.

Pro správné fungování prostředí je třeba nainstalovat všechny potřebné komponenty včetně SDK (pokud by nejnovější SDK .NET nefungovalo, doinstalujte přes instalátor ještě verzi .NET 4.5). Myslím si že jednotlivé komponenty tady zatím nemá cenu popisovat, jelikož si je shrneme později přímo v prostředí, proto jsem se rozhodl, že celou instalaci shrnu pouze ve formě několika obrázků. Spusťte instalátor a naklikejte ho přesně podle obrázků (tzn. zašrtnuté je pouze to co vidíte na obrázkách). Pokud si zaškrtnete i něco navíc, co Vás zaujalo, tak potom nezaručuji, že se Vaše Visual Studio bude chovat naprosto stejně jako to moje.

Pokud máme vybrány všechny potřebné komponenty, klikneme na tlačítko Instalovat. Program se následně začne stahovat ze serverů Microsoftu a subežně se začne i instalovat. Trvání instalace závisí převážně na rychlosti připojení k internetu.

Linux

Instalace na Linuxu je podstatně jednodušší, stačí nám pouze nějaký trošičku lepší(😅) textový editor a kompilátor.

Pokud jste uživatel, který umí používat Linux, mohu jen doporučit nainstalovat GCC a jako textový editor například VIM nebo Gedit a tuto kapitolu přeskočit.

Instalace jazykového překladače není vůbec složitá, jak by se na první pohled mohlo zdát. Základem je dobrá znalost svého operačního systému a s tím jde ruku v ruce i znalost svého správce balíčků. Na typu Package Manageru závisí následný postup instalace překladače GCC. Vybral jsme tři asi nejčastější managery pro instalaci GCC.

    
        APT:
            sudo apt-get update
            sudo apt-get upgrade
            sudo apt-get install gcc
        CentOS:
            sudo yum update
            sudo yum install gcc gcc-c++
        Arch:
            sudo pacman -Syu
            sudo pacman -S gcc
    

Věřím, že ti z Vás, co se rozhodnou programovat na linuxu, už o tomto systému něco vědí a proto se později podíváme jen na příkaz, který nám náš vytvořený kód zkompiluje do spustitelné podoby.

Náš první projekt

Windows

Založení nového projektu ve Visual Studiu je trošku komplikovanější než v Linuxu.

Shrneme si ho formou hned několika odrážek:

  1. Spustíme Visual Studio 😅😅
  2. File > New > Project...
  3. V levém menu rozklikneme "Other languages" a klikneme na Visual C++
  4. V pravém menu vybereme "Empty Project"
  5. Dole uvedeme název projektu a jeho umístění
  6. Klikneme na OK
  7. Do projektu přidáme nový soubor do kterého budeme psát zdrojový kód
  8. Project > Add New Item...
  9. Vybereme C++ File, pojmenujeme ho main.cpp a klikneme na OK

Pokud chceme mít nad projektem větší kontrolu, pokud se nám vpravo nezobrazuje Solution Explorer, můžeme si ho přes záložku View rozkliknout (View > Solution Explorer). Následně vidíme všechny soubory projektu vpravo uspořádané, kde si můžeme otevřít i soubor main.cpp, pokud se nám po vytvoření neotevřel.

Kompilace

Ještě si trochu předběžně vysvětlíme, jak projekt zkompilovat abychom ho převedli do spustitelného souboru. Ve Visual studiu existuje klávesová zkratka F5, která nám zajistí překompilování kódu pokud vyskočí dialog, který obsahuje text "There were build errors.", potvrdíme kliknutím na No a musíme opravit chyby v kódu.. Následně program zkusíme opět překompilovat stisknutím F5. Program se spustí v konzoli. Jipííí.

Linux

Na Linuxu nám postačí například na ploše vytvořit nový soubor a pojmenovat ho main.cpp. Následně ho otevřeme a jsme připraveni psát náš kód.

Kompilace

Kompilace je na Linuxu krapet složitější. Abychom mohli kód zkompilovat, musíme si otevřít konzoli a pomocí příkazu cd se přesuneme do adresáře, kde máme náš zdrojový kód. Následně do konzole zapíšeme příkaz na překompilování programu:

    
        g++ -Wall -pedantic main.cpp -o a.out
    

Kód se překompiluje a vznikne spustitelný binární soubor pojmenovaný podle parametru -o, tedy "a.out" (pokud budeme používat linuxovou kozoli na Windowsu, tak bude výstup a.exe). Pokud budeme chtít tento program spustit, musíme mu přidělit práva pro spouštění a následně ho můžeme spustit.

    
        chmod +x ./a.out    # práva
        ./a.out             # spuštění programu
    

Závěr

Tímto jsme si vysvětlili, co jsou to vývojová prostředí, jedno jsme si i připravili a s ním jsme si připravili i kompilátor jazyka C/C++. Tyto nástroje budeme hojně používat v následujích lekcích, kde se tedy můžeme rovnou vrhnout na popis základní struktury programového kódu. A konečně si již možná vytvoříme náš první program Hello World.

Pokud jste se dočetli až sem a probíranou látku jste pochopili, tak máte poměrně dobře nakročeno, naučit se bravůrně programovat v jazyce C/C++. Již většina teoretických lekcí je za námi a můžeme se vrhnout na praktické části.