Программирование

13. Сколько памяти может понадобиться для хранения а) этой страницы текста, б) этой главы и 3) всех произведений Шекспира? Будем считать, что для хранения одного символа требуется один байт, а допустимая точность ответа составляет 20%.

14. Какой объем памяти у вашего компьютера? Какой объем оперативной памяти? Какой объем жесткого диска?

Послесловие

Жизнедеятельность нашей цивилизации зависит от программного обеспечения. Разработка программного обеспечения — это область невероятно разнообразных возможностей для интересной, социально полезной и прибыльной работы. Создавая программное обеспечение, необходимо быть принципиальным и серьезным: необходимо устранять проблемы, а не создавать их.

Разумеется, мы испытываем благоговение перед программным обеспечением, пронизывающим всю нашу техническую цивилизацию. Конечно, не все программы хороши, но это другая история. Здесь мы хотим подчеркнуть, насколько широко распространено программное обеспечение и как сильно зависит от них наша повседневная жизнь. Все эти программы написаны людьми вроде нас. Все эти ученые, математики, инженеры, программисты и другие специалисты начинали примерно так же, как и вы.

Теперь вернемся на землю и приступим к овладению техническими навыками, необходимыми для программирования. Если вы начнете сомневаться, стоит ли заниматься этой трудной работой (большинство разумных людей время от времени думают об этом), вернитесь назад, перечитайте эту главу, предисловие и часть главы 0, “Обращение к читателям”. Если начнете сомневаться, сможете ли справиться с этой работой, помните, что миллионы людей справляются с ней и становятся компетентными программистами, проектировщиками, разработчиками программного обеспечения и т.д. Вы тоже сможете, мы уверены.

Часть I Основы

Глава 2 Hello, World!

“Чтобы научиться программированию,

необходимо писать программы”.

Брайан Керниган (Brian Kernighan)

 В этой главе приводится простейшая программа на языке С++, которая на самом деле ничего не делает. Предназначение этой программы заключается в следующем.

• Дать вам возможность поработать с интегрированной средой разработки программ.

• Дать вам почувствовать, как можно заставить компьютер делать то, что нужно.

Итак, мы приводим понятие программы, идею о трансляции программ из текстовой формы, понятной для человека, в машинные инструкции с помощью компилятора для последующего выполнения.

2.1. Программы

Для того чтобы заставить компьютер сделать что-то, вы (или кто-то еще) должны точно рассказать ему — со всеми подробностями, — что именно хотите. Описание того, “что следует сделать”, называется программой, а программирование — это вид деятельности, который заключается в создании и отладке таких программ. В некотором смысле мы все программисты.

Кроме того, мы сами получаем описания заданий, которые должны выполнить, например “как проехать к ближайшему кинотеатру” или “как поджарить мясо в микроволновой печи”. Разница между такими описаниями или программами заключается в степени точности: люди стараются компенсировать неточность инструкций, руководствуясь здравым смыслом, а компьютеры этого сделать не могут. Например, “по коридору направо, вверх по лестнице, а потом налево” — вероятно, прекрасная инструкция, позволяющая найти ванную на верхнем этаже. Однако, если вы посмотрите на эти простые инструкции, то выяснится, что они являются грамматически неточными и неполными. Человек может легко восполнить этот недостаток. Например, допустим, что вы сидите за столом и спрашиваете, как пройти в ванную. Отвечающий вам человек совершенно не обязан говорить вам, чтобы вы встали из-за стола, обошли его (а не перепрыгнули через него или проползли под ним), не наступили на кошку и т.д. Вам также никто не скажет, чтобы вы положили на стол нож и вилку или включили свет, когда будете подниматься по лестнице. Открыть дверь в ванную, прежде чем войти в нее вам, вероятно, также не посоветуют.

В противоположность этому компьютер действительно глуп. Ему все необходимо точно и подробно описать. Вернемся к инструкциям “по коридору направо, вверх по лестнице, а потом налево”. Где находится коридор? Что такое коридор? Что значит “направо”? Что такое лестница? Как подняться по лестнице? По одной ступеньке? Через две ступеньки? Держась за перила? Что находится слева от меня? Когда это окажется слева от меня? Для того чтобы подробно описать инструкции для компьютера, необходим точно определенный язык, имеющий специфическую грамматику (естественный язык слишком слабо структурирован), а также хорошо определенный словарь для всех видов действий, которые мы хотим выполнить. Такой язык называется языком программирования, и язык программирования С++ — один из таких языков, разработанных для решения широкого круга задач.