Изучаем c++. часть 1. что такое программа и языки программирования

Содержание:

Начните с HTML и CSS

Часто их называют языками программирования, но это не верно. Это язык разметки и таблица стилей, с помощью которых верстается страница. Все сайты используют HTML и CSS. Прелесть технологий — в их простоте: их легко освоить на среднем уровне за 2-3 недели. Если вам интересно работать в интернете — попробуйте.

JavaScript

Один из самых популярных языков для работы с сайтами. До сих пор использование этой технологии — едва ли не единственный способ сделать страницу интерактивной, заставить сайт реагировать на действия пользователя. Изначально JS создавали специально для веб-разработки, но сейчас с его помощью можно делать очень многое:

серверные и консольные приложения;
игры и сервисы для мобильных;
программы для десктопа.

Этот язык быстро развивается, востребован на фрилансе. Часто именно JS рекомендуют в ответ на вопрос, какой язык программирования выбрать для быстрого старта. Его легко освоить.

Начинающий разработчик на JavaScript может рассчитывать на 30 тысяч рублей в месяц. Средний — 45–90 тысяч и больше. C опытом от трех лет — на 135 тысяч и больше.

Особенности:

Неявная типизация. Когда разработчик пишет код, он использует переменные — строки, числа и прочее. В языках со строгой типизацией программисту приходится объявлять тип переменных — сообщать обработчику, что это, например, число или строка. В языках с неявной типизацией обработчик «понимает» это сам. С одной стороны, это плюс — код пишется быстрее. С другой стороны — минус, потому что новички часто ошибаются и создают операции для переменных с разными типами данных. Например, в коде порой встречается суммирование чисел и слов. Это довольно формальное объяснение, на самом деле всё сложнее. Подробнее вы поймете эти особенности после старта обучения.
Малонадёжность — JS не используют в сверхсложном ПО, разрабатывать банковские или промышленные продукты на нем не получится.

Стек:

редактор кода или IDE (среда разработки): Notepad++, Sublime Text, WebStorm;
отладчик: браузер, Firebug;
среда исполнения для серверного ПО: NodeJS + менеджер пакетов npm.

Разрабатывать удобно в редакторе кода — он подсвечивает синтаксис и подсказывает нужное написание. Отладка, или пошаговое исполнение программы, в JS происходит в DevTools браузера, дополнительное ПО необязательно.

Пример синтаксиса JavaScript — обработка формы входа

Не забывайте о библиотеках и фреймворках. Это компоненты, из которых собирается программа. Для упрощения понимания: представьте строительство дома. Вы не создаете с нуля каждый кирпич, не делаете сами молоток, а пользуетесь готовыми инструментами и материалами. В случае с программированием — делаете программу из компонентов библиотеки или фреймворка.

Не торопитесь вникнуть во все технологии сразу. Начинаете с нуля — используйте чистый язык и разбирайтесь в принципах программирования.

Дополнительно пригодится:

для десктопных программ: Electron и AppJS;
популярные фреймворки и библиотеки: jQuery, AngularJS, ReactJS, Ember;
JSON — популярный формат передачи структурированных данных;
MongoDB — документо-ориентированная база данных для JS-процедур.

Курс «Профессия frontend-разработчик»

С нуля до разработчика с зарплатой от 60 000 рублей за 6 месяцев. Научитесь верстать сайты и создавать интерфейсы, соберите два проекта в портфолио и получите современную профессию.

Живая обратная связь с преподавателями
Неограниченный доступ к материалам курса
Стажировка в компаниях-партнёрах
Дипломный проект от реального заказчика
Гарантия трудоустройства в компании-партнёры для выпускников, защитивших дипломные работы

Краткий обзор

Каждый день мы сталкиваемся с проблемами, которые должны быть решены. Этими проблемами могут быть как сложная математическая задача, так и простой вопрос о том, как приготовить вкусное блюдо для всей семьи. Все эти проблемы имеют одну общую черту. Чтобы выполнить поставленную задачу, нам следует подготовить всё необходимое и воспроизвести определённую последовательность действий в особой обстановке со специальным набором инструментов. И программирование в этом плане не исключение. Оно требует острого ума и наличие компьютера, с помощью которого на языке программирования можно заставить машину выполнять последовательность заданных нами команд. Алгоритм — это то, с помощью чего мы решаем проблему, выполняя последовательность действий для задачи.

Шаг второй. Выбор первого языка

Существует огромное количество языков программирования. По некоторым подсчетам их число уже достигло нескольких тысяч.

Согласно рейтингу журнала IEEE Spectrum наиболее популярными на сегодняшний день являются такие языки, как C, Java и Python. Ниже представлена первая десятка данного рейтинга.

Рис. 3. Рейтинг языков по версии IEEE Spectrum

Вообще, С – это один из самых простых языков, который дает основу всему остальному. Более того, его элементы используются во многих других системах и программах.

Но интересно, что в хороших учебных заведениях, а также на курсах студенты изучают языки в таком порядке:

1Pascal.

2C++.

3PHP и все, что связано с веб-программированием, а также SQL (это система, предназначенная для работы с базами данных путем запросов).

Дальше уже можно изучать все, что угодно, в зависимости от направления деятельности. Если коротко, существуют следующие варианты:

Веб (разработка сайтов, онлайн систем и все, что с этим связано) – html (хотя его нельзя назвать полноценным языком программирования), PHP, Perl, Python, Ruby, Java, Groovy, а также технология ASP.NET.
Пользовательское ПО (всевозможные программы вроде справочников, браузеров, мессенджеров и тому подобное) – Delphi, C, C++, C#.
Пользовательское ПО для мобильных устройств – Java, Objective-C.
Машинные разработки (работы с микропроцессорами и другими устройствами, проектирование робототехники) – Assembler, модификации С.

Кто-то также может внести в этот список так называемое программирование 1С. Не верьте профанам и ничего не знающим людям! Это совсем не программирование.

Когда вы познакомитесь с основами рассматриваемой работы, то поймете, почему так можно говорить.

Выбирайте то, что вам больше всего понравится.

Совет: Сделайте свой выбор сразу! Вы должны точно знать, в каком направлении будете развиваться и что изучать в дальнейшем.

Большинство специалистов также советуют начать свое обучение с Pascal. Такой вариант позволит

Вам написать самые простые программки и иметь общее представление о рассматриваемом ремесле в целом.

Можно сказать, что Паскаль – это некий мост. Человек, который просто хорошо знает математику, может перейти через него в мир программирования.

Внимание! В какую бы компанию вы не устроились после обучения, вас будут переучивать под себя. Поэтому вы должны просто понимать сам принцип написания программ

А для этого нет ничего лучше, чем Pascal.

Шаг восьмой. Найдите учителя

Лучше всего найти персонального наставника, который будет подсказывать вам, что и как лучше сделать в том или ином случае.

Такой вариант имеет множество положительных сторон, главная из которых заключается в наличии персонального подхода к вам лично.

Кроме того, если будут возникать проблемы, учитель поможет вам их решить. А найти наставника можно следующими способами:

1Поступите в ВУЗ. Да, программы обучения в постсоветских странах могут быть достаточно устаревшими, но основы, тот самый принцип программирования, некую основу всего постигнуть вы точно сможете

Рис. 10. Прмиерно так выглядит обучение в ВУЗе

2Различные курсы. Существует огромное количество курсов, где люди собираются в каком-то офисе и преподаватель, точно так же как в ВУЗе, объясняет то или иное понятие. Обычно такие курсы проходят очень интенсивно, и ученики быстро осваивают нужную информацию.

3Форумы и социальные сети. Вы можете прямо разместить объявление о том, что ищете персонального преподавателя. Наверняка, кто-то найдется.

Разумеется, услуги преподавателя будут стоить денег, зато учеба будет весьма продуктивной, и вы сможете узнать много нужной информации.

Высокоуровневые языки программирования

Для решения проблем читабельности кода и чрезмерной сложности были разработаны высокоуровневые языки программирования. C, C++, Pascal, Java, JavaScript и Perl — это всё языки высокого уровня. Они позволяют писать и выполнять программы, не переживая о совместимости кода с разными архитектурами процессоров. Программы, написанные на языках высокого уровня, также должны быть переведены в машинный код перед выполнением. Есть два варианта:

компиляция, которая выполняется компилятором;

интерпретация, которая выполняется интерпретатором.

Компилятор — это программа, которая читает код и создает автономную (способную работать независимо от другого аппаратного или программного обеспечения) исполняемую программу, которую процессор понимает напрямую. При запуске программы весь код компилируется целиком, а затем создается исполняемый файл и уже при повторном запуске программы компиляция не выполняется.

Проще говоря, процесс компиляции выглядит следующим образом:

Интерпретатор — это программа, которая напрямую выполняет код, без его предыдущей компиляции в исполняемый файл. Интерпретаторы более гибкие, но менее эффективные, так как процесс интерпретации выполняется повторно при каждом запуске программы.

Процесс интерпретации:

Любой язык программирования может быть компилируемым или интерпретируемым, однако, такие языки, как C, C++ и Pascal — компилируются, в то время как «скриптовые» языки, такие, как Perl и JavaScript — интерпретируются. Некоторые языки программирования (например, Java) могут как компилироваться, так и интерпретироваться.

Пишем чат-бота

Теперь пора перейти к практике. Сегодня мы будем работать в онлайн-среде ideone. Серьезные программы в онлайн-средах не пишутся, но для обучения и практики это самое то!

Итак, откроем сайт ideone. Слева будет окошко для кода. Возможно, что по умолчанию там будет выбран другой язык — тогда просто нажмите на его название и выберите C#.

В окошке уже будет написано несколько строчек основы, а свой код мы будем писать под надписью «your code goes here».

Самые первые слова любого программиста — «Привет, мир!» (Hello, World!), поэтому и мы начнём с них. Хотя не совсем: мы позволили себе заменить «мир» на «Скиллбокс» 😉 Чтобы отобразить наше сообщение, используем команду Console.WriteLine (). Свой текст напишем в скобках и не забудем поставить кавычки. Вот так:

Console.WriteLine () — команда для отображения информации.

Чтобы запустить свой код и протестировать, работает ли он, нажмём зелёную кнопку RUN в углу.

Чтобы общаться с нашим будущим чат-ботом, нам надо научить его читать — то есть сделать так, чтобы мы могли задавать информацию, с которой он будет работать. Для этого мы используем команду Console.ReadLine (). Она прочитает текст, который написал пользователь.

Давайте уже напишем начало: пусть чат-бот здоровается, а потом читает наше сообщение:

Прочитать-то он прочитает, но память у бота короткая — надо, чтобы он это сообщение запомнил. Для этого сохраним его в переменную — назовём её, например, text. Вместо Console.ReadLine () напишем вот так:

Console.ReadLine () — команда, читающая сообщение пользователя;var — команда, которая отмечает, что мы создаём новую переменную. После неё мы пишем название переменной.

Пусть бот уточняет, что именно мы ему сказали, — вдруг мы забудем. Сделаем мы это той же командой Console.WriteLine (), только в этот раз мы не знаем заранее, что надо будет написать, поэтому используем переменную. Чтобы вставить переменную в текст, обозначим её фигурными скобками, а перед кавычками напишем знак доллара, вот так:

$ позволяет вставить переменную в текст. Пишем его перед кавычками, а саму переменную в тексте обозначаем фигурными скобками.

Важно! Не забывайте ставить точку с запятой в конце каждой строчки!

Чтобы задать свой input, запустите программу, а потом нажмите кнопку edit слева вверху над кодом.

Снизу откроется окошко с надписью input над ним. То, что вы там напишете, программа использует при следующем запуске.

Сейчас наш чат-бот умеет здороваться и может повторить, что мы ему написали. Давайте научим его реагировать на то, что мы пишем. Для этого нам понадобится конструкция if — она проверяет, соблюдено ли условие, и решает, что делать дальше. На новой строке напишем if и в круглых скобках напишем условие. Пусть в ответ на «Привет» бот отвечает «Здарова!». Мы можем написать вот так:

Для сравнения пишется двойной знак =. Обычный мы используем, если надо сохранить значение в переменную. Не путайте!

У нашего решения есть несколько проблем. Первая: если мы напишем весь свой текст маленькими или большими буквами, программа его не опознает. Что с этим делать? Добавим команду ToLower (), которая заменит все буквы на маленькие, и текст, с которым мы сравниваем сообщение пользователя, тоже перепишем маленькими буквами, вот так:

А что, если мы напишем «Привет, как дела?»? Наш бот никак не отреагирует. Чтобы это исправить, используем функцию Contains (), которая проверит, есть ли нужная строка в нашем вводе.

Можем разнообразить словарный запас нашего бота, добавив ещё условий:

Теперь, если мы напишем «Привет! Как тебя зовут? Как дела?», наш бот напишет ответ на все фразы по очереди.

Важно! Если бы вы писали более сложного «настоящего» бота или другую программу, вы бы не копировали один и тот же код много раз, а использовали файл, базу данных или что-то другое. Когда одна и та же часть повторяется много раз, код неудобно читать и тяжело исправлять

А что, если мы хотим получать не только такие ответы, но и меняющуюся информацию? Например, нам интересно, какой сегодня день. Если бы мы написали сегодняшнюю дату в такую же конструкцию, как выше, то или нам пришлось бы переписывать код каждый день, или наша программа сразу бы устарела. Нам поможет функция DateTime. Спросим у неё, какая сейчас (Now) дата, переведём это в строку нужного формата (ToString («dd.MM.yyyy»)) и всё это сохраним в переменную date. Вот так это выглядит:

И напоследок ещё одна важная тема.

Конструкция if часто идет в паре с else. Else описывает, что сделать в том случае, если условие из if не выполнится.

Используется else после if — но мы уже не пишем условие, а только действие в фигурных скобках. Вот пример этой конструкции:

Теперь, если мы напишем сообщение боту без слова «привет», он обидится и будет ругаться.

Развиваться вне рабочих задач

Если вы получили заветную должность, не стоит думать, будто этого достаточно для развития. Нужно постоянно читать техническую литературу, статьи на профильных ресурсах и перенимать опыт коллег.

Программирование — это область, которая движется очень быстро. Если не читать литературу, вы отстанете от прогресса и не будете знать о новых решениях, которыми сейчас пользуется весь мир. А значит, через некоторое время просто станете никому не нужны как специалист.

Изучайте блоги разработчиков — отечественные и англоязычные, — читайте статьи на «Хабре» и других ресурсах, следите за новостями фреймворка, с которым работаете.

Набор инструментов для программирования с нуля

Инструментарий типичного программиста чаще всего состоит из следующих вещей:

компьютер;
интернет (прежде всего он нужен для поиска всего неизученного и неизвестного в любом из известных поисковых сервисов);
редактор кода (или IDE — комплекс программных средств, используемый программистами для разработки программного обеспечения), который поможет упорядочить всё, что вы создаёте;
компилятор или интерпретатор. Это программа, которая читает ваш код и пытается найти в нём ошибки. Затем он собирает ваш код в единый пакет и передаёт компьютеру для выполнения;
наушники. Возможно, вас будут отвлекать внешние шумы, а наушники — один из простых способов оградить себя от шумов.

Вы можете использовать бесплатное ПО в начале работы, такое как Atom и Notepad++. Также можно попробовать SublimeText, однако этот редактор является платным.

Разбираем «на пальцах»

Вот Алексей. Он обычный парень, который любит играть в футбол. Нам необходимо прописать программу, симулирующую игру Лёши. Для этого мы прописываем конкретную инструкцию, которая состоит из таких команд:

Надеть спортивную одежду.
Взять мяч.
Выйти на улицу.
Поставить мяч на землю.
Ударить по мячу.

Запускаем игру и понимаем, что что-то идёт не так. Причина в том, что Алексей вышел играть в туфлях, а не в спортивной обуви, так как мы не учли в инструкции этот нюанс.

Возвращаемся назад и дополняем:

Надеть спортивную одежду.
Надеть спортивную обувь.
Взять мяч.
Выйти на улицу.
Поставить мяч на землю.
Ударить по мячу.

Теперь игра идёт так, как мы задумали.

Этот вариант примитивный. В настоящей программе инструкций будет гораздо больше. Каждое действие Алексея придётся прописывать подробно. Например, выход из дома:

Открыть дверь.
Выйти.
Закрыть дверь.
Подойти к лифту.
Нажать на кнопку.
Зайти в лифт.
Нажать кнопку первого этажа.
Выйти из лифта и т. д.

Чем подробнее прописаны стейтменты, тем более качественно работает программа.

Представьте количество команд, инструкций и сложность алгоритма в искусственном интеллекте или роботе. Сколько подробных инструкций предусматривает и прописывает программист, чтобы искусственный интеллект самостоятельно принимал решения, а робот ходил, разговаривал, отвечал и реагировал на действия.

В случае с Алексеем, дополнительно понадобилось бы прописать и то, что он идёт на выбранную спортивную площадку или стадион, зовёт с собой друзей и т. д.

Учитывайте тот факт, что ваша программа обязательно будет изменяться и дополняться. Тот, кто после вас займётся её поддержкой и развитием, должен понять вашу логику. Не слишком стремитесь к упрощению и минималистичности.

Литература

Китов А.И. «Электронные цифровые машины» М.:, Издательство «Советское радио», 1956, 276 с.
Китов А.И., Криницкий Н.А., Комолов П.Н. «Элементы программирования» (для электронных вычислительных машин). Под редакцией А.И. Китова. Издательство Артиллерийской инженерной академии, М.:, 1956, 286 с.
Китов А.И., Криницкий Н.А. «Электронные цифровые машины и программирование» М.:, Издательство «ФИЗМАТГИЗ», 1959 (второе издание в 1961 г.), 572 с.
Дейкстра Э. Дисциплина программирования = A discipline of programming. — 1-е изд. — М.: Мир, 1978. — 275 с.
Бьярне Страуструп. Программирование: принципы и практика использования C++, исправленное издание = Programming: Principles and Practice Using C++. — М.: Вильямс, 2011. — С. 1248. — ISBN 978-5-8459-1705-8.
Александр Степанов, Пол Мак-Джонс. Начала программирования = Elements of Programming. — М.: Вильямс, 2011. — С. 272. — ISBN 978-5-8459-1708-9.
Роберт У. Себеста. Основные концепции языков программирования / Пер. с англ. — 5-е изд. — М.: Вильямс, 2001. — 672 с. — ISBN 5-8459-0192-8 (рус.) ISBN 0-201-75295-6 (англ.).
Иан Соммервилл. Инженерия программного обеспечения / Пер. с англ. — 6-е издание. — М.: Вильямс, 2002. — 624 с.
Иан Грэхем. Объектно-ориентированные методы. Принципы и практика / Пер. с англ. — 3-е изд. — М.: Вильямс, 2004. — 880 с.
Дональд Кнут. Искусство программирования. В четырёх томах / Пер. с англ. — М.: Вильямс, 2001 − 2013.

Работа программистом

Для меня это вечная учеба и поиск чего-то нового. Выбирая эту профессию следует быть готовым к тому, что учеба не кончится ни после университета, ни после получения высокой должности. Эта специфика, в первую очередь, появляется из-за того, сфера информационных технологий достаточно молода и постоянно развивается. Не проходит и полугода, чтобы не появилось многообещающей технологии или пары новых фреймворков. Однако и скучать тут не придется. Любой программист решает множество задач, которые требуют не только логичности мышления, но и своеобразный творческий подход к решению каждой задачи. Определенно бонусом будет умение учиться самостоятельно и достаточно крепкая нервная система, потому как напряженно шевелить мозгами придется часто, если не постоянно.

Что такое программирование в итоге

Эта очень сжатое описание некоторых важных вопросов, которые задают себе и окружающим начинающие программисты, или те, кто только собирается ими стать. На каждую из этих тем можно дать куда более развернутый и подробный ответ, но для того, чтобы просто познакомиться с основными понятиями программирования этого вполне достаточно.

Если вы решили заняться программированием, рекомендую ознакомиться со статьями посвященными языку C#. Он достаточно прост в освоении, и весьма популярен в настоящее время.

Языки программирования

Фактически, язык программирования, это набор правил описания команд и заранее созданных функций. Каждый язык программирования ограничивает разработчика строго предопределенным набором ключевых слов и команд, которые могут быть использованы при разработке. Выделяют несколько уровней языков:

низкого уровня (ассемблер) — работают напрямую с процессорными командами
высокого уровня (C++, C#, Java и др.) — больше похожи на обычный язык

Во время разработки программного продукта могут выделяться разные уровни абстракций. То есть по разному представляться объекты реального мира. В зависимости от этого языки программирования принято разбивать на следующие виды:

Процедурные — определяют решение задачи шаг за шагом, вся система разбивается на ряд связанных между собой процедур.
Объектно-ориентированные — программа разрабатывается как совокупность взаимосвязанных объектов, каждый из которых может порождать множество конкретных реализаций. С точки зрения декомпозиции объекта разработки может быть удобнее;
Декларативные — представляют собой языки описания проблемы и ожидаемого результата.

Пройдите онлайн-курс

Онлайн-курсы по программированию предполагают более обширную образовательную подготовку по сравнению с сайтами, предлагающами онлайн-тренинги по одному языку. Такие курсы предназначены для обучения основным навыкам в течение нескольких месяцев на занятиях университетского уровня. Я большой поклонник гарвардского онлайн-курса CS50 (его можно пройти бесплатно). Вы даже можете получить образование университетского уровня, выбрав один из онлайн-курсов.

4. Бесплатные книги по программированию

Если вы застряли на какой-то проблеме или вам нужно найти ответ на свой вопрос, не стоит забывать о справочниках. На GitHub можно найти огромную коллекцию из более чем 500 бесплатных книг по программированию. Также доступна коллекция электронных книг, охватывающая 24 языка программирования.

Повысить свою эффективность: чтение от директора по продукту Google
По теме
Повысить свою эффективность: чтение от директора по продукту Google

Примечания

Вирт Н. Алгоритмы + структуры данных = программы. — М.: Мир, 1985;
Вирт Н. Алгоритмы и структуры данных. Новая версия для Оберона + CD. М.: ДМК Пресс, 2010. ISBN 978-5-94074-584-6, 0-13-022005-9
Антонов Е. «Древнегреческий компьютер» оказался древнее, чем считалось // Наука и жизнь. — 2014. — 11 декабря (№ 12).
А.И. Китов. Электронные цифровые машины. — Москва, 1956.
Архангельский А.Я. Программирование на С++Builder 6. — Москва: БИНОМ, 2003. — 1152 с. — ISBN 5-7989-0239-0.
↑ Макки Алекс. Введение .Net 4.0 и Visual Studio 2010 для профессионалов. — Москва: ООО «И.Д. Вильямс», 2010. — 416 с. — ISBN 978-5-8459-1639-6. — ISBN 978-1-43-022455-6.

Переменные

Начало программирования — это переменная, которая определяет имя для числа или текста. Есть две основные причины, по которым следует именовать данные:

Вам зачастую не известно, что будет скрываться под переменной
Вам может быть сложно вспомнить, что значит та или иная переменная.

Примечание В названиях переменных нельзя использовать апострофы.

Чтобы переменная существовала, её нужно объявить. Объявление переменных служит в роли свидетельства о «рождении» для данных. Давайте посмотрим на пример:

Ключевое слово означает переменную.

Переменной нужно присвоить значение:

Теперь вы можете использовать переменную, вместо числа 31.

Лайв «Как составить резюме веб-разработчика»

29 апреля в 13:00, Онлайн, Беcплатно

tproger.ru

События и курсы на tproger.ru

Следует помнить, что вы также можете объявлять переменные для данных, которые ещё не существуют. Например, вы можете объявитьи сообщить приложению, чтобы оно ожидало ввода значения. Всё, что будет введено пользователем для этой переменной, будет использоваться в тексте под именем

Переменной также можно объявить целую строку или фрагмент текста:

Теперь можно где угодно в коде написатьи компьютер поймёт, что речь идёт о . Проверим это утверждение.

Откройте консоль в Google Chrome нажатием клавиши F12 (для владельцев Mac рекомендуется ознакомиться с этой статьёй). Перед вами появится следующее окно:

Убедитесь, что выбрана вкладка «Console», кликните на пустом поле рядом со знаком «больше» (), объявите переменную и присвойте ей значение, а затем нажмите клавишу ввода.

В консоли отображается сообщение из-за того, что строка кода не вывела какие-либо данные, чего, собственно, делать и не должна. Теперь введите название своей переменной в строку и нажмите кнопку ввода.

Поздравляем! Консоль (которая также служит в роли интерпретатора) понимает вашу переменную.