Как составить программу для компьютера для начинающих

Была ли эта статья полезной?

Разработка программного обеспечения для начинающих

Разработка программного обеспечения интересна как программистам, так и тем, кто таковыми хочет стать. В статье затронуты концепции, необходимые для старта.

Статья разделена на 4 части. Обратите внимание, что важные слова или словосочетания, введенные в этой серии, выделены жирным шрифтом. В конце каждого из четырех разделов будет приведена короткая викторина, проверяющая знания и подробно объясняющая некоторые моменты.

Часть 1 – Что такое программирование?

Самый простой и точный вариант ответа: «Программирование – это акт инструктирования компьютеров для выполнения задач». Еще его называют разработкой или кодингом.

Итак, что такое компьютерная программа? ПО представляет собой последовательность инструкций, выполняемых ПК. Компьютер же – это любое устройство, способное обрабатывать код. Сюда относятся стационарные ПК, ноутбуки, планшеты, банкоматы, Raspberry Pi, серверы etc.

Разработка программного обеспечения и аналогия

Во-первых, примеры программирования есть даже в повседневной жизни. Вселенная довольно предсказуема: день и ночь, времена года, восход и закат. Люди проходят через такие этапы, как встреча нового дня, посещение школы, университета или работа. Мы получаем инструкции от начальников и учителей. Также существуют рецепты, следуя которым можно приготовить блюдо.

Во-вторых, каждый раз, когда мы используем девайсы, встроенный в них код уже работает в фоновом режиме. Перемещение курсора с одной части экрана в другую может показаться простой задачей, но на самом деле за данный процесс отвечает немало строк написанного кода. Акт, столь же простой, как ввод букв в Google Docs, приводит к тому, что код выполняется в фоновом режиме. Это нормальные повседневные процессы, свойственные всем IT-устройствам.

Компьютерные программы также являются кодом. Однако лучше не использовать слово «коды»: это непрофессионально.

Естественный язык компьютера

Осваивайте языки программирования

Чтобы общаться с машинами, которые говорят на двоичном языке, мы осваиваем такие языки, которые максимально близки к нашему собственному, а именно – языки программирования. Они четко структурированы и должны быть тщательно изучены.

Существуют высокий и низкий уровни. Языки программирования высокого уровня находятся дальше от машинного, чем языки низкого уровня. Это «дальше» обычно называют абстракцией.

Компьютер нуждается в понимании нашего человеческого языка. Для этого понадобится переводчик.

Определение переводчиков

Исходный код относится к коду, написанному на выбранном языке программирования. Переводчики же несут ответственность за преобразование исходного кода в машинный язык (те самые единицы и нули). Мы можем ссылаться на двоичные файлы, такие как код объекта, программу или общепринятый сегодня термин – приложение.

Переводчики могут быть любыми:

Интерпретаторы

Чтобы разработка программного обеспечения прошла успешно, нужно понимать, что языки могут интерпретироваться. В таком случае переводчик обрабатывает исходный код по строкам и в готовой программе (приложении) также запускает каждую строку. Это означает, что интерпретируемый исходный код запускается до тех пор, пока не встретит ошибку. Затем интерпретатор перестает сообщать о таких ошибках.

Python – хороший пример интерпретируемого языка программирования.

Компиляторы

Компиляторы работают по-разному. Они полностью конвертируют исходный код с помощью компиляции в двоичный файл. Затем выполняется двоичный код. Если в исходном варианте были ошибки, они обнаруживаются и помечаются во время компиляции. Это прерывает процесс генерации двоичного кода.

Интерпретаторы работают построчно и выполняют одну линию перед тем, как перейти к следующей. Компилятор же переводит все строки программы в файл (двоичный) и выполняет его целиком.

Помните определение компьютерной программы? Это последовательность инструкций для компьютера. Выполнение программы обычно называется процессом. Такие ПО используют определенные ресурсы в компьютерной системе или любом другом девайсе. К ресурсам относятся память, дисковое пространство и файловая система.

Мы используем слово «run» при выполнении компьютерной программы. Время, затрачиваемое на запуск, называется временем выполнения программы.

Обычно рассматриваются продукты, известные как приложения. Еще мы ассоциируем программы с платформами или средами, в которых они работают или для которых предназначены. Существуют веб-приложения, запускаемые в браузерах, есть мобильные ПО, работающие на смартфонах, а также настольные, такие как Evernote.

Интерпретируемый исходный код выполняется из исходного файла, скомпилированный – преобразовывается в двоичный файл. Затем этот файл выполняется. Скомпилированный код может завершиться неудачно во время выполнения даже после успешной компиляции.

Гибридные переводчики

Гибридный переводчик представляет собой комбинацию интерпретатора и компилятора. Популярным гибридным языком программирования является Java.

Разработка программного обеспечения на Java удобна. Сначала исходный код компилируется в промежуточный формат, известный как Bytecode. Затем Bytecode интерпретируется и выполняется с помощью виртуальной машины. Это позволяет гибридным переводчикам запускать байт-код в различных операционных системах, делать его кроссплатформенным.

Ассемблеры

Ассемблер также используется для перевода низкоуровневого языка Ассемблер в двоичный, но мы сосредоточимся на языках высокого уровня.

Хороший способ понять различия переводчиков – лично увидеть их работу. Просто загрузите необходимые и установите на компьютер.

Часто задаваемый вопрос

Вот вопрос, который обычно задают начинающие: «С какого языка начать?»

Существуют сотни ЯП. Они оцениваются по популярности, комьюнити, долгосрочной поддержке, педагогике и использованию. Они также могут быть оценены по техническим параметрам. Например, являются ли они функциональными, императивными, статическими, сильными или слабо типизированными.

Некоторые языки программирования предназначены исключительно для образовательных целей, а не для использования в бизнесе. Хороший пример – ЯП для детей. Также существуют мощные языки, которые легко настроить и изучить. Python – один из них. Обычно его и рекомендуют начинающим.

Если вы заинтересованы в более подробном изучении вопроса, вот несколько хороших исследований.

Когда вы захотите изучить новый язык, понадобится переводчик языка. Это программа, которая устанавливается и настраивается в компьютерной системе.

Рекомендуем начать осваивать работу с командной строкой (CLI). Подумайте о терминале как об альтернативе графическому интерфейсу (GUI). Работая с компьютером посредством GUI, вы зависите от визуальных представлений каталогов и всего, что делаете. Но при использовании CLI вы взаимодействуете с компьютером напрямую, с помощью терминала и специальных команд.

В Windows встроенный терминал представляет собой командную строку. Для пользователей Mac и Linux по умолчанию установлен терминал Bash. Чтобы использовать его в Windows, установите Git Bash или PowerShell.

Двигаемся дальше

Приготовьтесь, ведь разработка программного обеспечения началась! Подготовимся к написанию первой строки кода. Для этого потребуется следующее:

Резюмируя вышесказанное, мы изучили основы с введением в переводчики. Слово «исходный код» уже не странно для вас. Более подробно мы рассмотрим его дальше.

Источник

Программирование для начинающих: как стартовать и куда двигаться?

Бывает, что человек, совсем не связанный с IT, проникается интригующей красотой этой сферы и ставит себе задачу постепенно освоить программирование с нуля. И тут он зачастую просто теряется, не понимая, с чего начать, и нуждаясь в хорошем фундаменте и системном подходе.

Я, будучи недавно в такой же ситуации, гуглила, искала мануалов на Хабре (кое-что нашла: Десять советов начинающим программистам, Начинающему программисту про стартапы и не только…), но в итоге всё же была вынуждена обратиться за советом к одному хорошему человеку, который составил для меня вот такой план. С разрешения этого человека размещаю данный план на Хабре – вдруг он пригодится и кому-то ещё. (Тем более, что перечисленные книги относятся к «золотому фонду» литературы в данной сфере и проверены временем.)

UPD: Новичкам советую обратить внимание на комментарии — там активно и аргументированно корректируется этот план.

Нортон «Программно-аппаратная организация IBM PC»
Эта книга, несмотря на свою давность, относятся к тем, что пока отнюдь не устарели. Как новичок подтверждаю – повествование вполне понятно и для почти полного чайника в IT.

Гук «Аппаратные средства IBM PC»
А эту книгу стоит прочитать «поверх» – она расскажет о том, как дела в данной сфере обстоят сейчас.

Морс, Алберт «Архитектура микропроцессора 80286»
Почему тут берётся за основу именно микропроцессор 80286 – станет понятно по изучении трудов первого этапа.

Гук «Аппаратные интерфейсы ПК»

Гук «Интерфейсы устройств хранения»

Этап III. Операционные системы

Таненбаум «Архитектура компьютера»

Колисниченко, Аллен «Linux: полное руководство»
От общей теории переходим к изучению конкретной операционной системы – на примере Linux.

Немет, Снайдер, Хейн «Руководство администратора Linux»

Этап IV. Собственно программирование

Керниган, Ричи «Язык программирования С»
Почему первым для освоения выбран именно язык Си? Как мне рассказали знающие товарищи, он поможет достичь правильного «программистского мышления», чего было бы сложно достичь, начиная изучение, скажем, с Паскаля. Кроме того, язык Си по-прежнему используется в наши дни и подходит как для прикладного, так и для системного программирования.

Кнут «Искусство программирования»:
Том 1. Основные алгоритмы
Том 2. Получисленные алгоритмы
Том 3. Сортировка и поиск

Бентли «Жемчужины программирования»

Зачем осваивать эти труды? Как уже отмечали на Хабре – «наверное, нигде больше, чем в айти, не изобретается такое огромное количество велосипедов». Данные книги помогут этого избежать – и попутно будут прививать умение писать не просто код, а хороший код.

Ну а для затравки можно прочесть небольшой цикл лекций «Культура программирования» (автор – А. Бабий). Он помогает начинающим программистам понять, что их деятельность не будет проходить в вакууме, а неизбежно включит взаимодействие с другими программистами, с заказчиками и пользователями (а также включит необходимость копаться потом в своих собственных или в чужих программах).

Закономерный вопрос новичка: сколько времени займёт изучение всего этого? По прогнозам моего советчика, у человека, который может тратить на изучение программирования только вечера и выходные, на прочтение и осмысление литературы первых трёх этапов уйдёт полгода-год. На четвёртый этап тоже даётся год – чтение должно сопровождаться практикой по самостоятельному составлению программ. Как получится на самом деле – время покажет.

Буду крайне благодарна за ваши советы и уточнения.

Источник

Какие знания нужны, чтобы написать первую программу

Основы разработки от Geekbrains

В мае образовательный проект Geekbrains начинает набор на бесплатный курс основ программирования. Ученики познакомятся с терминами и понятиями, основными направлениями программирования и получат инструкции для дальнейшего развития. На vc.ru — материал о том, что нужно, чтобы создать свою первую программу.

Материал подготовлен при поддержке Geekbrains.

К концу 2014 года программистов было уже более 18 миллионов, но это не сделало профессию менее востребованной. Специалистов много, но вакансий для действительно хороших программистов еще больше.

Неудивительно, что профессия программиста так популярна: она позволяет, не вставая из-за стола, совершенствовать продукты и создавать решения, которыми будут пользоваться миллионы людей. Некоторых останавливает то, что разработчиков уже и так много. Но программисты нужны — особенно те, которые умеют наблюдать, проектировать и находить новые решения проблем.

Бесплатный курс Geekbrains «Основы программирования» нужен тем, кто хочет обучиться этой профессии и получить реальный опыт разработки, но не знает, с чего начать. Воспользовавшись материалами курса, мы составили краткий план того, как создать первую программу.

Что такое программа

Программа — это последовательность команд, которые показывают компьютеру, как решить задачу. Простейшая программа — дать компьютеру три числа, чтобы он произвел с ними операции и показал ответ. Разумеется, компьютер не поймет команд на русском — они должны быть четко прописаны на одном из языков программирования. Но общий смысл ясен: программист дает компьютеру команды и предоставляет необходимые данные.

Для тех, кому нужно найти самый дешевый отель, создали программу Booking. Если нужно написать заметку — Evernote, отредактировать фотографию — Photoshop. Для пользователя программа — это продукт, который должен решить его задачу.

Как это выглядит для компьютера

В обработке программы участвуют три компонента компьютера: процессор (ЦПУ), запоминающее устройство (HDD) и оперативная память (ОЗУ). Процессор обрабатывает и исполняет указанные инструкции, жесткий диск их хранит, а оперативная память служит буфером для процессора: отсюда берутся данные и команды, необходимые процессору для выполнения операций.

Простой пример: пользователю нужно открыть калькулятор и произвести математическую операцию. Пока программа еще не открыта, она хранится на жестком диске. Как только пользователь открывает программу, все инструкции и данные попадают в оперативную память. Процессор начинает выполнять операции, которые указывает пользователь. Во время работы все данные хранятся в оперативной памяти. Когда работа прекращается, программа выгружается из оперативной памяти и переходит «в спячку» на жесткий диск.

Постановка задачи

Чтобы создать программу, нужно четко поставить первоначальную задачу. Для этого нужно сформулировать условия и описать всю входящую и исходящую информацию. Программист сразу понимает, что он даст программе и что хочет получить в ответ.

Возьмем, к примеру, ту программу, которая производит операции с несколькими числами и выводит пользователю ответ. Входящей информацией будут числа, исходящей — результат вычислений, который покажет программа. Для обработки этой информации программист создает наборы инструкций — алгоритмы.

Что такое алгоритмы

Алгоритмы — это прослойка операций между входящими и исходящими данными. По сути, это все то, что будет делать компьютер с имеющейся информацией, чтобы дать пользователю ответ.

Повседневная жизнь также состоит из алгоритмов. К примеру, вы хотите выпить кофе в обеденный перерыв: идете к кофейному автомату, вставляете деньги в купюроприемник, выбираете нужный кофе, подставляете стаканчик и подтверждаете свой выбор. Как и в реальной жизни, в программировании очень важна последовательность и точность исполнения действий: не подставите стаканчик — кофе прольется, не скормите автомату деньги — не получите кофе. Алгоритм — это суть программы.

Языки программирования

В курсе «Основы программирования» от Geekbrains используется язык программирования JavaScript. Во-первых, у него широкая область применения: JavaScript используют в веб-разработке, в разработке офисных и серверных приложений. Во-вторых, он универсален. Для работы с JavaScript не нужно устанавливать среду разработки, то есть систему для написания программного обеспечения — все операции проводятся в браузере.

Начать писать на JavaScript довольно просто. Нужно создать файл с расширением HTML (подойдет любой текстовый редактор, даже «Блокнот») и прописать в нем несколько строчек кода.

На Windows лучше всего использовать программу Notepad++. На OS X ее нет, но есть неплохие аналоги, например Sublime Text или TextMate. Чтобы вывести на экран всем знакомую надпись ‘Hello, World!’, нужно прописать в редакторе следующие строчки:

После этого сохранить файл в формате HTML и открыть. Он откроется в браузере — если все сделано верно, то появится окно с введенным текстом.

Циклы и массивы

Чтобы не повторять одну и ту же команду несколько десятков или сотен раз, используются циклы. Это конструкции, которые автоматически повторяют определенные наборы команд.

В JavaScript существует три основных вида циклов:

Массив — это набор ячеек для хранения данных одного типа.

Представьте себе супермаркет, при входе в который нужно сдавать сумки. Одна ячейка в камере хранения является переменной, в которую вы положите значение, равное своей сумке. А вот сама камера хранения — набор ячеек — является массивом. Проверим данный пример с точки зрения определения массива. Действительно, набор ячеек упорядочен (у каждой есть свой номер), и в них мы кладем данные одинакового типа (тип «сумка»).

Цитата из методички курса

Пройдя курс по основам программирования, создав свою первую программу и на практике осознав, насколько вам интересно это направление, можно определяться со специализацией. Разработка приложений для Windows, OS X, разработка мобильных платформ, веб-разработка — каждое из этих направлений требует знания разных языков программирования, о которых подробно рассказывается в одном из последних уроков курса. Таким образом, ваш выбор языка и технологии будет осознанным.

Разработка программ для Windows — по прежнему востребованная классика. Мобильная разработка сейчас на пике популярности, и многие программисты переходят туда, мотивируясь интересными задачами и высокой заработной платой. В любом случае, хорошие программисты нужны во всех направлениях. На сайте Geekbrains можно ознакомиться со средними зарплатами в отрасли и навыками, которые необходимы работодателям.

Это не полный набор информации, которая нужна для создания первой программы, но после прочтения этой статьи ориентироваться в курсе Geekbrains будет гораздо проще.

Источник

Как писать компьютерные программы

Соавтор(ы): Archana Ramamoorthy, MS. Арчана Рамамурти — технический директор Workday (Северная Америка). Высококлассный специалист по продуктам, поборница безопасности, сторонница большего распространения интеграции на равных для всех условиях в индустрии технологий. Получила степень бакалавра в Университете SRM и магистра в Университете Дьюка. Работает в области продакт-менеджмента более восьми лет.

Количество просмотров этой статьи: 66 456.

По мере того как технология становится все более и более доступной широкой публике, растет и потребность в программистах. Написание компьютерных кодов и программ, оно же кодинг (от английского «сoding») — это навык, который приобретается и совершенствуется на протяжении долгого времени, но даже самый опытный программист когда-то был новичком. Существует большое разнообразие языков программирования, которые великолепно подходят для начинающих программистов, вне зависимости от того, в какой сфере деятельности вы хотите применять ваши навыки (например, JavaScript довольно сложен, так что лучше начать с HTML или CSS). Узнайте, как научиться писать компьютерные программы, прочитав эту статью.

Технический директор Workday

Наш специалист делится своей историей:: «Я пришла к написанию кодов, не зная ничего ни о компьютерном дизайне, ни о программировании. Когда я захотела научиться писать программы, я начала с чтения книг по языку и с использования информации из интернета. Сегодня в мире доступно так много ресурсов, что научиться новым навыкам очень легко!»

Источник

Создание собственного программного обеспечения Windows

Ежедневно каждый активный пользователь компьютера сталкивается с работой в разных программах. Они призваны облегчить работу за ПК и выполняют определенный ряд функций. Например, калькулятор подсчитывает заданные примеры, в текстовом редакторе вы создаете документы любой сложности, а через плеер просматриваете любимые фильмы или слушаете музыку. Весь этот софт был создан с помощью языков программирования, начиная от основных элементов управления, и заканчивая графическим интерфейсом. Сегодня мы бы хотели обсудить два метода собственноручного написания простых приложений для операционной системы Windows.

Создаем собственное программное обеспечение для Windows

Сейчас разработать свою программу можно и без знания языков программирования, однако для этого существует совсем мало подходящих средств, позволяющих в полной мере реализовать задуманное. К тому же сейчас на просторах интернета бесплатно доступно множество курсов по ЯП, описывающих примеры написания софта с предоставлением исходного кода. Поэтому поставленная задача вполне реализуема, нужно лишь выбрать метод, что мы и предлагаем сделать далее.

Способ 1: Программы для написания программ

Если вы интересовались созданием игр, то знаете о специальных инструментах, куда уже встроено множество компонентов и записаны основные скрипты. Юзеру остается лишь создать из этого цельную картину, систематизируя имеющиеся данные. Примерно по такому же принципу работает и ПО, позволяющее создавать собственные приложения без знания языков программирования. За пример мы взяли HiAsm, поскольку это единственное оптимальное решение с полной локализацией на русский язык.

Возможностей рассмотренного инструмента хватит не только для того, чтобы создать простое графическое приложение. HiAsm вполне справляется и с гораздо сложными работами, например, созданием проигрывателя или загрузчика файлов из интернета. Конечно, здесь придется приложить намного больше усилий и выучить множество схем и встроенных скриптов. Все это намного проще освоить, если использовать официальные ресурсы, например, форум. Там пользователи не только делятся своими работами, но и объясняют начинающим азы конструирования ПО. Тем более при возникновении вопросов ничего не мешает вам создать отдельную тему, подробно описав сложившуюся трудность.

Способ 2: Язык программирования и среда разработки

Как уже было сказано ранее, абсолютно все программы пишутся на определенном языке программирования. В некоторых сложных проектах бывает задействовано сразу несколько ЯП. Такой способ написания софта самый сложный, но при освоении одного из языков вы получаете практически безграничные возможности в кодировании программного обеспечения, утилит или отдельных скриптов. Главная задача — определиться с языком программирования. На этот вопрос постарались дать ответ специалисты из известного обучающего сервиса GeekBrains. Всю необходимую информацию вы найдете по указанной ниже ссылке.

Теперь же давайте рассмотрим несколько вариантов обеспечения, написанного при помощи упомянутых в статье ЯП. В первую очередь затронем Python, который некоторые программисты считают самым простым языком. Чтобы на экране появилось простое графическое окно размером на весь экран, придется подключить стандартную библиотеку Tkinter и написать код такого формата:

from tkinter import *

class Paint(Frame):
def __init__(self, parent):
Frame.__init__(self, parent)
self.parent = parent

def main():
root = Tk()
root.geometry(«1920×1080+300+300»)
app = Paint(root)
root.mainloop()

if __name__ == «__main__»:
main()

Далее добавляется код, который вы видите на скриншоте ниже. Он реализует примерно такие же функции, как стандартная программа Paint.

После успешной компиляции запускается графическое окно с уже добавленными кнопками. Каждая из них отвечает за размер кисти и цвет.

Как видите, разобраться в приложениях с GUI (графическим интерфейсом) не так уж и сложно, однако сначала лучше начать с консольных скриптов и небольших программ. Освоить Python вам помогут свободные материалы, уроки и литература, которой сейчас вполне достаточно, чтобы самостоятельно изучить необходимый материал.

В приведенной статье на GeekBrains отдельное внимание уделено и C#, который называют универсальным языком программирования для тех, кто еще не определился, в какой области хочет применять свои навыки. Разработка ПО для Windows ведется в официальной среде от Microsoft под названием Visual Studio. Код внешне выглядит так, как вы видите ниже:

namespace MyWinApp
<
using System;
using System.Windows.Forms;

public class MainForm : Form
<
// запускаем приложение
public static int Main(string[] args)
<
Application.Run(new MainForm());
return 0;
>
>
>

Как видите, существуют определенные различия с тем же Python. Если скопировать этот код, вставить его в IDE и скомпилировать, на экране появится простейшее графическое окно, куда уже в дальнейшем и будут прикрепляться кнопки, блоки и другие объекты.

Мы упомянули о Visual Studio как о среде разработки. Она понадобится в любом случае, если вы хотите писать собственный софт на ЯП, поскольку стандартный блокнот или текстовый редактор для этого практически не подходит. Ознакомиться с лучшими IDE, поддерживающими разные языки, мы советуем в отдельной нашей статье от другого автора далее.

В рамках этой статьи мы постарались максимально детально ознакомить вас с процессом написания программного обеспечения с помощью двух доступных методов. Как видите, дело это не совсем простое, ведь нужно получать специальные знания и учить многие аспекты, чтобы освоиться в этом деле. Приведенный выше материал был нацелен лишь на предоставление общей информации для ознакомления и не является полноценным уроком, освоив который, можно стать уверенным программистом. Если вас заинтересовал какой-либо ЯП или HiAsm, потребуется уделить много времени на изучение соответствующих обучающих материалов.

Помимо этой статьи, на сайте еще 12327 инструкций.
Добавьте сайт Lumpics.ru в закладки (CTRL+D) и мы точно еще пригодимся вам.

Отблагодарите автора, поделитесь статьей в социальных сетях.

Источник

BB 11 01 B9 0D 00 B4 0E 8A 07 43 CD 10 E2 F9 CD 20 48 65 6C 6C 6F 2C 20 57 6F 72 6C 64 21

#include <iostream>

int main()
{
    std::cout << "Hello, World! n";
}

Научитесь: Профессия Разработчик на C++
Узнать больше

В этой главе мы напишем первую программу на C++ и научимся печатать и считывать с клавиатуры строки и числа.

Функция main

Пожалуй, самая простая и короткая программа на C++ — это программа, которая ничего не делает. Она выглядит так:

int main() {
    return 0;
}

Здесь определяется функция с именем main, которая не принимает никаких аргументов (внутри круглых скобок ничего нет) и не выполняет никаких содержательных команд. В каждой программе на C++ должна быть ровно одна функция main — с неё начинается выполнение программы.

У функции указан тип возвращаемого значения int (целое число), и она возвращает 0 — в данном случае это сообщение для операционной системы, что программа выполнилась успешно. И наоборот, ненулевой код возврата означает, что при выполнении возникла ошибка (например, программа получила некорректные входные данные).

Для функции main разрешается не писать завершающий return 0, чем мы и будем пользоваться далее для краткости. Поэтому самую короткую программу можно было бы написать вот так:

int main() {
}

Hello, world!

Соблюдая традиции, напишем простейшую программу на C++ — она выведет приветствие в консоль:

#include <iostream>

int main() {
    std::cout << "Hello, world!n";
    return 0;
}

Разберём её подробнее.

Директива #include <iostream> подключает стандартный библиотечный заголовочный файл для работы с потоками ввода-вывода (input-output streams). Для печати мы используем поток вывода std::cout, где cout расшифровывается как character output, то есть «символьный вывод».

В теле функции main мы передаём в std::cout строку Hello, world! с завершающим переводом строки n. В зависимости от операционной системы n будет преобразован в один или в два управляющих байта с кодами 0A или 0D 0A соответственно.

Инструкции внутри тела функции завершаются точками с запятой.

Компиляция из командной строки

Вы можете запустить эту программу из какой-нибудь IDE. Мы же покажем, как собрать её в консоли Linux с помощью компилятора clang++.

Пусть файл с программой называется hello.cpp. Запустим компилятор:

$ clang++ hello.cpp -o hello

В результате мы получим исполняемый файл с именем hello, который теперь можно просто запустить. Он напечатает на экране ожидаемую фразу:

$ ./hello
Hello, world!

Если опцию -o не указать, то сгенерированный исполняемый файл будет по умолчанию назван a.out. В дальнейшем для простых примеров мы будем использовать краткую форму записи команды:

$ clang++ hello.cpp && ./a.out
Hello, world!

С её помощью мы компилируем программу и в случае успеха компиляции сразу же запускаем.

Комментарии

Комментарии — это фрагменты программы, которые игнорируются компилятором и предназначены для программиста. В C++ есть два вида комментариев — однострочные и многострочные:

int main() {  // однострочный комментарий продолжается до конца строки

/* Пример
   многострочного
   комментария */
}

Мы будем использовать комментарии в примерах кода для пояснений, а в реальных программах ими лучше не злоупотреблять.

Хорошо: комментировать, что делает библиотека, функция или класс или почему этот код написан именно так.

Плохо: комментировать, что происходит на отдельной строчке. Это признак того, что код можно написать лучше.

Библиотеки и заголовочные файлы

Библиотека — это код, который можно переиспользовать в разных программах. В стандарт языка C++ входит спецификация так называемой стандартной библиотеки, которая поставляется вместе с компилятором. Она содержит различные структуры данных (контейнеры), типовые алгоритмы, средства ввода-вывода и т. д. Конструкции из этой библиотеки предваряются префиксом std::, который обозначает пространство имён.

Чтобы воспользоваться теми или иными библиотечными конструкциями, в начале программы надо подключить нужные заголовочные файлы. Так, в программе, которая печатала Hello, world!, нам уже встречался заголовочный файл iostream и конструкция std::cout из стандартной библиотеки.

Для C++ существует также множество сторонних библиотек. Наиболее известной коллекцией сторонних библиотек для C++ является Boost.

Ошибки компиляции

Перед запуском программу необходимо скомпилировать. Компилятор проверяет корректность программы и генерирует исполняемый файл. Во время компиляции компилятор может обнаружить синтаксические ошибки.

Рассмотрим пример такой программы:

#include <iostream>

int main() {
    cout << "Hello, worldn"

Компилятор может выдать такие сообщения:

$ clang++ hello.cpp
hello.cpp:4:5: error: use of undeclared identifier 'cout'; did you mean 'std::cout'?
    cout << "Hello, world!n"
    ^~~~
    std::cout

hello.cpp:4:30: error: expected ';' after expression
    cout << "Hello, world!n"
                             ^
                             ;

hello.cpp:5:1: error: expected '}'
^
a.cpp:3:12: note: to match this '{'
int main() {
           ^
3 errors generated.

Первая ошибка — вместо std::cout мы написали cout. Вторая ошибка — не поставили точку запятой после "Hello, world!n". Наконец, третья – не закрыли фигурную скобку с телом функции.

Ошибки компиляции (compile errors) следует отличать от возможных ошибок времени выполнения (runtime errors), которые происходят после запуска программы и, как правило, зависят от входных данных, неизвестных во время компиляции.

Отступы и оформление кода

Фрагменты программы на C++ могут быть иерархически вложены друг в друга. На верхнем уровне находятся функции, внутри них написаны их тела, в теле могут быть составные операторы, и так далее.

Среди программистов есть соглашение — писать внутренние блоки кода с отступами вправо: компилятор полностью игнорирует эти отступы, а код читать удобнее. Мы будем использовать отступы в четыре пробела. Также мы будем придерживаться стиля оформления кода, принятого в Яндексе. Имена переменных мы будем писать с маленькой буквы, имена функций и классов — с большой (если речь не идёт о конструкциях стандартной библиотеки, где действуют другие соглашения).

Переменные

Любая содержательная программа так или иначе обрабатывает данные в памяти. Переменная — это именованный блок данных определённого типа. Чтобы определить переменную, нужно указать её тип и имя. В общем виде это выглядит так:

Type name;

где вместо Type — конкретный тип данных (например, строка или число), а вместо name — имя переменной. Имена переменных должны состоять из латинских букв, цифр и знаков подчёркивания и не должны начинаться с цифры. Также можно в одной строке определить несколько переменных одного типа:

Type name1 = value1, name2 = value2, name3 = value3;

Например:

#include <string>  // библиотека, в которой определён тип std::string

int main() {
    // Определяем переменную value целочисленного типа int
    int value;

    // Определяем переменные name и surname типа std::string (текстовая строка)
    std::string name, surname;
}

В этом примере мы используем встроенный в язык тип int (от слова integer — целое число) и поставляемый со стандартной библиотекой тип std::string. (Можно было бы использовать для строк встроенный тип с массивом символов, но это неудобно.)

Тип переменной должен быть известен компилятору во время компиляции.

От типа зависит:

• сколько байтов памяти потребуется для хранения данных;
• как интерпретировать эти байты;
• какие операции с этой переменной возможны.

Например, переменной типа int можно присваивать значения и с ней можно производить арифметические операции. Подробнее про разные типы данных и их размер в памяти мы поговорим ниже.

Важно понимать, что тип остаётся с переменной навсегда. Например, присвоить целочисленной переменной строку не получится — это вызовет ошибку компиляции:

int main() {
    int value;
    value = 42;  // OK
    value = "Hello!";  // ошибка компиляции!
}

Переменные можно сразу проинициализировать значением. В С++ есть много разных способов инициализации. Нам пока будет достаточно способа, который называется copy initialization:

#include <string>

int main() {
    int value = 42;
    std::string title = "Bjarne Stroustrup";
}

Если переменная, была объявлена, но нигде дальше не использовалась, то компилятор выдаёт об этом предупреждение. При проверке решений мы используем опцию -Werror, которая считает предупреждения компилятора ошибками компиляции.

Потоковый ввод и вывод

Поток — это абстракция для чтения и записи последовательности данных в форматированном виде.

Записывать данные можно на экран консоли, в файл, буфер в памяти или в строку. Считывать их можно с клавиатуры, из файла, из памяти. Причём с каждым таким «устройством» можно связать свой поток.

Важно, что потоки не просто пересылают байты памяти, а применяют форматированный человекочитаемый ввод-вывод. Например, числа печатаются и считываются в десятичной нотации, хотя в памяти компьютера они хранятся в двоичном виде.

В программе Hello, world! нам уже встречался поток вывода std::cout, по умолчанию связанный с экраном консоли. Познакомимся с потоком ввода std::cin, связанным с клавиатурой. Для его использования нужен тот же заголовочный файл iostream.

Рассмотрим программу, которая спрашивает имя пользователя и печатает персональное приветствие:

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string name;  // объявляем переменную name
    std::cout << "What is your name?n";
    std::cin >> name;  // считываем её значение с клавиатуры
    std::cout << "Hello, " << name << "!n";
}

Обратите внимание на направление угловых скобок в этом примере — они условно показывают направление потока данных. При печати данные выводятся на экран, и стрелки направлены от текста к cout. При вводе данные поступают с клавиатуры, и стрелки направлены от cin к переменной.

В нашем примере в переменную name считается одно слово, которое будет выведено в ответном сообщении. Пример работы программы:

What is your name?
Alice
Hello, Alice!

Однако если ввести строку из нескольких слов с пробелами, то в name запишется только первое слово:

$ ./a.out
What is your name?
Alice Liddell
Hello, Alice!

Дело в том, что cin читает поток данных до ближайшего пробельного разделителя (пробела, табуляции, перевода строки или просто конца файла). Чтобы считать в строковую переменную всю строчку целиком (не включая завершающий символ перевода строки), нужно использовать функцию std::getline из заголовочного файла string:

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string name;
    std::getline(std::cin, name);
    std::cout << "Hello, " << name << "!n";
}

В этом примере мы печатаем в одном выражении друг за другом несколько строк ("Hello, ", name и "!n"), разделённых угловыми скобками <<. Таким образом, cin и cout позволяют кратко считывать и печатать несколько объектов одной командой.

Например, считывание нескольких чисел целого типа, набранных через пробельные разделители, может выглядеть так:

int main() {
    int a;
    int b;
    int c;
    std::cin >> a >> b >> c;
}

Напечатать их значения можно следующим образом:

std::cout << a << " " << b << " " << c << "n";

Обратите внимание, что мы дополнительно вставляем между ними пробелы, чтобы в выводе числа не слиплись вместе. В конце вывода мы вставляем символ перевода строки n, чтобы отделить этот результат от последующего вывода или от сообщений командной строки.