А. Нейбауэр. Моя первая программа на C/C++

Глава 1 основы программирования

Существует множество причин, которые могут побудить человека заняться программированием. Первая из них, конечно, деньги. Большая часть программ написана именно ради того, чтобы обеспечить своему создателю возможность заработать. Авторы могли предназначать свои программы для самой широкой аудитории, или, наоборот, для применения в специальных областях, но и в том, и в другом случае они стремились завоевать рынок. Возможно, вы не ставите перед собой грандиозной задачи добиться шумного коммерческого успеха, но все же не следует забывать, что программирование, из каких бы соображений им ни занимались, в любом случае является способом зарабатывать деньги.

Кто-то начинает писать программы просто для того, чтобы проверить свои возможности и приобрести новый интересный опыт с той же целью, с какой другие люди штурмуют горные вершины, участвуют в марафонских забегах, или ломают голову над кроссвордами. Программисты, относящиеся к этому типу, получают колоссальное удовольствие уже от самого процесса создания программы, ведь каждая программа— это головоломка, своего рода интеллектуальный поединок с компьютером, где вам еще надо доказать, что решения будете принимать вы.

Часто к изучению программирования подводит необходимость решить специальную проблему, при том, что приобрести коммерческий продукт, который позволил бы это сделать, затруднительно из-за его недоступно высокой цены или невозможности найти именно то, что надо. Уровень задачи не играет особой роли— может быть, она будет очень простой, вроде записи кулинарных рецептов, а может, и очень сложной, связанной с решением уникальных коммерческих или инженерных проблем.

Какими бы причинами ни было вызвано ваше личное решение посвятить время программированию, вы увидите, что это занятие наполнит вашу жизнь волнующими ощущениями. Самостоятельно найти удачное решение зачастую бывает не так-то просто, и тот, кто это сделает, может по праву гордиться собой. Удовлетворение, которое вы почувствуете, увидев программу работающей, не поддается описанию. Разочарование при виде неработающей программы может повергнуть вас в отчаяние. Но не сдавайтесь, вы бросили себе вызов, и дело того стоит.

Компьютерная программа

Вероятно, у вас уже есть определенный опыт работы с компьютером: текстовый процессор, электронные таблицы, базы данных, одна-две игры, но когда работаешь с готовым программным продуктом, всегда находишься в положении внешнего наблюдателя. В конце концов, пользователю важен только результат, получаемый при помощи программы, и его не слишком интересует, каким образом программа этот результат производит.

Тот, кто создает программу, смотрит на нее изнутри, видит как она работает, понимает, почему все происходит именно таким образом, а не иначе. Несомненно, такой подход является наиболее интересным, творческим и познавательным. Не имеет решающего значения, насколько большой опыт в работе с компьютером имеет человек, начинающий осваивать программирование. Несущественно и то, хорошо ли он разбирается в литературе, имеющей отношение к компьютерам, так как собственно создание программ будет для него принципиально новым видом деятельности.

Скажите, вам приходилось когда-нибудь объяснять, как найти дом с определенным адресом? А учить другого человека, как ему сделать что-то, чего он не умеет? Именно этим и занимается компьютерная программа. Она представляет собой не что иное, как ряд последовательных инструкций, указывающих компьютеру, что точно он должен сделать, в какой именно последовательности нужно действовать и, главное, инструкции эти должны быть составлены на языке, понятном компьютеру. Это и есть компьютерная программа.

Если компьютер* не сможет понять ваших указаний, он выдаст сообщение об ошибке, которое появится на экране монитора. Получив такое сообщение, вы должны будете попытаться видоизменить инструкции таким образом, чтобы компьютер смог их выполнить. Может случиться так, что, получив ошибочные команды, компьютер все-таки выполнит их. Эту ситуацию можно сравнить с положением человека, который записал адрес, расспросил, как найти интересующее его место, в точности последовал указаниям и в конце концов обнаружил, что попал совершенно не туда, куда хотел. То же самое произошло и с нашей программой. Такую ошибку особенно трудно исправить, потому что автор программы может даже и не подозревать о ее существовании.

А теперь давайте немного подробнее рассмотрим наше определение программы.

Как дать компьютеру инструкции о том, что точно он должен сделать? Ключевым здесь является слово точно: каждая инструкция должна быть точной, нельзя пропустить ни одного шага. Возьмем жизненную ситуацию. Когда прохожий спрашивает у вас дорогу к местному почтовому отделению, вы ему отвечаете: «Пройдите два квартала, а затем поверните налево по Франклин-стрит». Говоря так, вы не сомневаетесь, что он увидит здание почты и зайдет туда.

Замечания по Си++

Си++ менее «процедурный» язык программирования, чем Си. Это означает, что многие инструкции в Си++ в большей степени относятся к «объектам» и «событиям» нежели представляют собой описание ряда последовательных действий. Однако независимо от того, к чему они относятся, инструкции должны быть ясными и исчерпывающими.

Имея дело с компьютером, мы не можем делать таких предположений. Если бы мы объясняли местонахождение почтового отделения компьютеру, инструкции должны были бы выглядеть примерно так:

пройти два квартала на север;

повернуть налево на 90 градусов;

пройти 50 футов прямо;

повернуть налево на 90 градусов;

подняться на четыре ступеньки;

открыть дверь и войти.

Например, когда вы сохраняете созданный в текстовом редакторе документ, редактор должен точно представлять, какие процедуры ему следует выполнить.

* Точнее, не сам компьютер, а программа-транслятор с языка, на котором составлен исходный текст, в данном случае— компилятор Си или Си++. (Прим.ред.)

Он должен знать, куда требуется поместить документ и каким образом сообщить, что, сохраняя новый документ под определенным именем, пользователь рискует уничтожить другой, уже существующий на диске.

Инструкции необходимо задавать в правильном порядке. Когда вы даете компьютеру инструкцию выполнить процедуру A, B, а затем C, то именно в таком порядке он их и выполнит. Компьютер не может подумать «Стоп-стоп! Мне кажется, что тут какая-то ошибка, может мне стоит все-таки сперва повернуть на Франклин-стрит?» Разумеется, компьютер можно заставить принимать решения. Составленная нами программа может решать: «Если зарплата работника больше 50 тысяч долларов, то берем 25% налога, а если меньше, то только 15%», но происходить это будет только в том случае, если мы заранее дадим компьютеру инструкции, когда принимать решение и какой именно вариант допускается выбрать в каждом конкретном случае.

Рис. 1.1. Микропроцессор управляет всем, что происходит в компьютере

Чтобы убедиться, насколько это важно, давайте представим, что созданный нами новый документ мы пытаемся сохранить на диске с тем же именем, что и у другого, уже существующего документа. Будет не очень хорошо, если программа запишет новый файл, удалив уже существовавший, и только потом поинтересуется, хотели ли мы этого. Очевидно, прежде всего программа должна сообщить пользователю о возникшей ситуации, а затем действовать в соответствии с указаниями, полученными от него. Если пользователь ответит «OK», то новый документ будет записан под именем старого, а если откажется сделать это, то его попросят указать другое имя для нового документа.