Текст книги "Песни о Паскале (СИ)"

Автор книги: Олег Деревенец

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 29 страниц)

Annotation

Аннотация: Изложены основы программирования на языке Паскаль. По ходу обучения решаются десятки задач (использован проектный подход). От читателя не требуется начальных познаний в программировании, но круг затронутых тем ориентирует его в профессиональную область. Книга адресована школьникам средних и старших классов, желающим испытать себя в «олимпийских схватках». Будет полезна студентам-первокурсникам и преподавателям информатики.

Олег Деревенец

Только для взрослых

Детям до 16–ти

Глава 1

Глава 2

Глава 3

Глава 4

Глава 5

Глава 6

Глава 7

Глава 8

Глава 9

Глава 10

Глава 11

Глава 12

Глава 13

Глава 14

Глава 15

Глава 16

Глава 17

Глава 18

Глава 19

Глава 20

Глава 21

Глава 22

Глава 23

Глава 24

Глава 25

Глава 26

Глава 27

Глава 28

Глава 29

Глава 30

Глава 31

Глава 32

Глава 33

Глава 34

Глава 35

Глава 36

Глава 37

Глава 38

Глава 39

Глава 40

Глава 41

Глава 42

Глава 43

Глава 44

Глава 45

Глава 46

Глава 47

Глава 48

Глава 49

Глава 50

Глава 51

Глава 52

Глава 53

Глава 54

Глава 55

Глава 56

Глава 57

Глава 58

Глава 59

Глава 60

Глава 61

Глава 62

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

Приложение Д

Приложение Е

Приложение Ж

Приложение З

Приложение И

Приложение К

Приложение Л

Приложение М

Библиография

Олег Деревенец

Песни о Паскале

Редакция 12.10

от 2017-01-10

© Деревенец Олег Виленович, 2010-2017, все права защищены http://oleg.derevenets.com

Условия использования

Произведение «Песни о Паскале» созданное автором по имени Деревенец Олег Виленович, публикуется на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs (Атрибуция – Некоммерческое использование – Без производных произведений) 3.0 Непортированная.

Разрешения, выходящие за рамки данной лицензии, могут быть доступны на странице http://oleg.derevenets.com.

Только для взрослых

Конечной целью образования должно быть искусство конструктивного мышления. Никлаус Вирт

Ученик – это не сосуд, который надо наполнить, а факел, который надо зажечь. Плутарх

Десять лет спустя

«Не верю!» – отмахнулся бы я, если б не видел это своими глазами. Меня можно понять, как и тех, кто, барахтаясь в мутных волнах 90-х, не помышлял о дальних планах. Но оптимисты неистребимы! Они устроили тогда в нашем городе конкурс юных программистов – KidSoft. Зрители тех состязаний терялись в догадках: где «желторотики» нахватались компьютерных премудростей? Сотворенных ими программ не постыдились бы и профессионалы! А ведь найти приличный компьютер тогда было не проще, чем хороший учебник программирования. «Что же будет лет эдак через 10-15, – спрашивал я себя, – когда компьютер войдет в каждый дом?». И мнились мне колонны юных гениев, бодро шагающие на свой конкурс.

Через годы судьба вновь свела меня с «компьютерной» молодежью. Наблюдая участников олимпиад, я невольно поверял свой прогноз. Во многом он оправдался: компьютер стал предметом быта, книжные полки ломятся от компьютерной литературы, а информатикой пичкают едва ли не с детского сада. Но где колонны юных гениев? Я их не вижу! Да, конечно, «кое-кто, кое-где у нас порой…». И все же мне видится, что интерес молодежи к программированию несколько увял. Логика, ау! Где ты? Привыкнув следовать твоим законам, я поклялся раскрыть эту тайну.

Чему нас учат семья и школа?

Интернет и другие источники привели меня к парадоксальному выводу: интерес подростков к программированию угасал с развитием компьютерных технологий! Судите сами: чем мог заняться способный мальчишка в компании с каким-нибудь примитивным «синклером» начала 90-х? Наскучив двумя или тремя простенькими игрушками, он, в конце концов, брался за программирование и лепил ещё одну. А сейчас? Об «игрунах» молчу, поскольку даже творческий человек найдет в компьютере уйму интересного!

А школа, чему она учит? Поспешая за техническим прогрессом, школа пытается втиснуть в детскую голову едва ли не все достижения информационных технологий. Сомневаясь в разумности этой попытки, согласен все же с тем, что компьютерная грамотность стала ныне грамотностью номер два. Но теперь она не связана с программированием: в массе востребованы офисные приложения, электронная почта, Интернет.

Спорить с этим трудно, и я бы не стал. Но как быть юным программистам? Или эта профессия отмирает, и технологии будут развивать без них? Смешной вопрос, но иным не до смеха. Ведь в школе с программистами заниматься некому и некогда, – эстафету передали в ВУЗ. А там, на профильных факультетах, давно уже бьют в набат: познания новобранцев в программировании ничтожны, и обучать их приходится с азов.

Что в сухом остатке моих изысканий? Нужны ли нам хорошие программисты? – разумеется. Есть желающие ими стать? – конечно! Но нет школы, которая их научит. Так пусть вундеркинды учатся сами, почему нет? Вот компьютер, вот полка с учебниками, – полный вперед! Так ли это? Присев на корточки, я вошёл в положение юного нахала, дерзнувшего двинуться этой тропой.

Крошка сын к отцу пришел

Итак, я стал мальчишкой лет двенадцати. В доме есть компьютер, за который изредка садятся и родители. Но, главным образом, – это мой инструмент. Мне многое по плечу: скопировать файлы или напечатать что-то? – запросто! Признаюсь, однако, что игрушки надоели, и хочется освоить программирование. Увы! Родители в этом не разбираются, программистов среди друзей нет, а учителю информатики возиться со мной недосуг. Ладно, попробую сам. Раздобыв пару книжек и ободрившись примером Ломоносова, отважно берусь за дело.

Прикусив от старания язык, я терпеливо «сверлю» страницу за страницей. Вот алфавит языка, идентификаторы, константы, выражения… Кое-что понятно, но… Мамочка! когда же я напишу хоть простенькую программку? Открыв другую книгу, нахожу то же самое – подробное описание языка программирования, или так называемую «теорию». Убойная доза теории свалит с копыт даже крепкую казачью лошадь, – так устоит ли мой нежный организм? Энтузиазм вянет. «Нет, – думаю, – новый Ломоносов подождет, может, в школе когда-нибудь научат». Что будет в школе, вы уже знаете.

Так может, мальчишке попались плохие книги? Не думаю, хорошие учебники встречаются, некоторые написаны основательно. «И все же, все же, все же…». Все же книги эти адресованы другому читателю; по сути это технические руководства, рассчитанные на закаленных, зрелых бойцов. Как же обучать юнцов?

Азбучные истины

Тогда я мысленно приложил типовой учебник программиста к преподаванию грамоты в первом классе. По замыслу такого учебника, прежде, чем нацарапать «мама мыла раму», первоклашка обязан не только выучить все буквы, но и познать премудрости орфографии, синтаксиса, склонения, спряжения и так далее. Абсурд, не так ли? Ведь я отлично помню, что слово «мама» я вывел, постигнув лишь две буквы. Полагаю, что русский язык не проще языка программирования. И если для первого удалось создать азбуку – чудную вещь! – то нельзя ли чем-то подобным снабдить начинающих программистов? Явилась мысль сделать обратную проекцию и создать «букварь» для программиста. На мой взгляд, такой «букварь» должен строиться на следующих принципах.

Постепенность. Излагать материал следует мелкими, легко постигаемыми порциями. Высота одолеваемых учеником «ступенек» не должна вызывать ощущения тупика, – маленький успех окрыляет, вселяя уверенность.

Практичность. Программирование – инженерная наука. Теория и практика здесь неразделимы, «пропитывают» друг друга, – ученик не должен ощущать границ между ними. Букварь программиста должен сочетать в себе учебник и хрестоматию. Примеры программ должны быть либо простыми, либо очень простыми (по крайней мере, на первых порах). Необходимо показать полные решения задач с разъяснениями, – «учились бы, на старших глядя».

Поправка на возраст. Сюжеты задач в букваре должны учитывать психологию подростка, а он склонен учиться играючи. Хорошо, если примеры похожи на настоящие «взрослые» проекты (разумеется, упрощенные). Непоседу не увлечешь задачей в роде «посчитать по формуле такой то» или «найти сумму элементов массива». А вот полицейская база данных или экзаменующая программа – это серьезно! Разжечь аппетит юного инженера – едва ли не главная цель обучения.

Маловажное – за борт! От изложения некоторых второстепенных деталей языка лучше воздержаться. Например, можно «забыть» о записях с вариантами и не вспоминать о типизированных файлах. Не отвлекая внимания на эти детали, сосредоточиться на главном. Усвоив это главное, ученик доберёт остальное из «взрослых» учебников.

Вот, пожалуй, и все. В идеале такой букварь будет и самоучителем для подростка, и конспектом для преподавателя компьютерного кружка.

Что я могу ещё сказать?

Итак, цель поставлена, но достигнута ли? – судить читателям. Вкратце содержание книги таково.

В главах с 1-й по 4-ю после краткой обзорной информации даны практические рекомендации для подготовки рабочего места. Далее все подносимые порции теории немедленно воплощаются на практике.

В главах с 5-й по 31-ю рассматриваются простые типы данных и базовые алгоритмические структуры. Здесь же рассказано о текстовых файлах и даются основные сведения об организации среды программирования.

В главах с 32 по 35 подводится теоретическая черта под пройденным материалом и закладывается фундамент для перехода к сложным типам данных.

Главы с 36 по 58 повествуют о сложных типах данных и связанных с ними алгоритмах. Здесь рассмотрены множества, массивы, записи и динамические структуры.

В главах 59 и 60 раскрыт секрет разработки многофайловых проектов, а глава 61 знакомит с принципами объектно-ориентированного программирования.

Последняя 62-я глава – это попытка заглянуть в будущее и указать читателю дальнейшие цели и пути их достижения.

Полагая, что книга будет, на какое-то время, единственной помощницей новичка, автор счел нелишним включить несколько справочных приложений.

Итак, отойдя от общепринятого порядка изложения теории, я стремился вовлечь читателя в активное осмысление конструкций языка, приглашая его к соавторству с Никлаусом Виртом. «Почему в языке сделано именно так, а не иначе?» – этот вопрос то и дело встает перед учащимся. Решая задачи, он видит, что элементы языка не с потолка свалились, а придуманы для решения типовых проблем. Отсюда следует порядок изложения: 1) проблема, 2) размышление, 3) решение. Сначала ставится задача. Затем обсуждается, как её решить уже известными средствами языка, или почему её нельзя решить этими средствами. После этого даётся надлежащая порция теории, и приводится решение либо с новым применением уже известных конструкций языка, либо с привлечением новой конструкции. Напоследок подводится теоретический итог очередной главы. Так теория с практикой следуют рука об руку.

Несладко быть в шкуре новичка: там и сям натыкаешься на проблемы! Автор снабдил почти все решения полными листингами работающих программ с подробными пояснениями. Кому то они покажутся избыточными, назойливыми. Но согласится ли с этим паренек, корпящий над книгой где-нибудь в глухом поселке? Ведь для него, одинокого бойца, любая «непонятка» порой вырастает в неодолимую преграду!

Благодарности

Я признателен всем, кто высказался о «Песнях» на форумах и в личной переписке, – мы работали над книгой вместе! Особо благодарю форум freepascal.ru и моих читателей Артёма Проскурнёва и Владислава Джавадова, подаривших мне массу полезных советов.

Книга в форматах FB2 и HTML появилась трудами моих добровольных помощников. Один из них – Олег Авилов – подтолкнул нас к этой работе, а также сотворил новую обложку. Но основной вклад внёс пожелавший остаться неизвестным житель таёжного посёлка, затерянного в магаданских просторах! Скрипты уважаемого «navd» – так он назвал себя – сотворили чудеса!

Пишите, мой адрес все тот же: [email protected]

Свежую редакцию книги и сопутствующие файлы можно скачать здесь:

http://oleg.derevenets.com

Детям до 16–ти

«У меня есть мечта!» – признался один известный человек. А у кого её нет? Вы тоже мечтаете, и я знаю, о чем. В детстве мне хотелось поскорее вырасти, и я завидовал взрослым: никто им не указ, делай, что хочешь! Вы мечтаете о том же? Но как стать большим раньше назначенного природой срока? Наклеить усы и бороду? Пробовал, – не помогает. Или прибегнуть к «сильным» средствам: крепким напиткам и табаку? Даже не пытайтесь, – вы постареете, не повзрослев!

Со временем дошло до меня, что взрослый – это тот, кто владеет профессией и занят полезным делом. Стало быть, став профессионалом, можно повзрослеть? Хороших профессий полно, выбирайте любую. А не стать ли вам программистом? «В моем возрасте? Возможно ли?» – усомнятся некоторые. Так вот вам зеркало, смотрите, кто там? Сметливый человек с цепкой памятью и страстным желанием поскорее созреть! Кому, как не вам, взяться за это дело?

Согласны? Тогда уточним, кто такой программист. Некоторые склонны считать программистом любого, кто работает с компьютером. Питая глубокое уважение ко всем мастерам разных сфер: системным администраторам, дизайнерам сайтов и многим другим, мы не станем величать их программистами. Нет, программист – это волшебник, оживляющий бездыханные железки. Порой их называют хакерами или кодировщиками. Слово «хакер» мне не по душе, поскольку пристало к взломщикам программ и паролей. А кодирование? Это всего лишь часть работы программиста, состоящая в написании программы по готовому алгоритму. Нет, настоящий программист – не презренный «кодировщик», он видит шире и копает глубже.

Итак, я зову вас в программисты-профессионалы, а это значит, что с «чайниками» нам не по пути. Чем довольствуется «чайник»? – верхушками знаний, а мы устремимся к вершинам. И, пускай, эти вершины пока далеки, мы не помчимся за быстрым результатом, прыгая через три ступеньки. Нет, наши шаги будут основательными, а обретенные знания глубокими, – «небоскреб» вашего будущего должен опираться на прочный фундамент!

Со мной вы изучите язык программирования Паскаль – один из самых красивых и полезных. Он и его потомки – Модула, Ада, Оберон – неспроста слывут самыми надежными, – оборонка, космос и авиация предпочитают эти языки. Идеи, из которых они сотканы, благотворно повлияли на новейшее программирование. Прошедшего школу Паскаля отличает ясный, экономный и надежный стиль письма. Манера эта проявляется и тогда, когда программист пишет на иных языках.

Овладев Паскалем, вы откроете себе много дорог. Одна из них – основанная на Паскале мощная визуальная среда программирования Delphi. Другое направление – школьные олимпиады по программированию, где большинство участников тоже пишут на этом языке. В конце концов, Паскаль облегчит вам изучение и других языков. Так, освоение Паскаля станет первым и самым важным шагом к вашей мечте!

Глава 1

Путь далек у нас с тобою…

Итак, вы из тех смельчаков, что готовы карабкаться со мной на вершину по имени Паскаль? Я помогу вам, с чего начнем? Соберем «рюкзачок» на дорогу, – сложим в него то, без чего не обойтись в этом путешествии.

Компьютер

Без чего нам не обойтись? «Без компьютера!» – никто не сомневался в столь разумном ответе. Программист без компьютера – все равно, что всадник без коня или мушкетер без шпаги! Однако ж, какой компьютер нам сгодится? Ведь мощь этих машин стремительно растет, удваиваясь каждые два года. Каковы наши требования? К счастью, они скромны, – нам подойдет любой IBM–подобный компьютер. Найти «станок», выпущенный в прошлом веке теперь можно разве что на пыльном чердаке. Но даже такой «старичок» нам бы вполне сгодился. Поскольку большинство компьютеров оснащены одной из версий операционной системы Windows, я учту это в ходе дальнейших пояснений.

Компилятор

Хорошо, компьютером обзавелись, что еще? Нужна специальная программа – компилятор, переводящая программу из текстового вида в исполняемый файл. Существуют несколько компиляторов с языка Паскаль, их можно взять в школе, либо скачать в Интернете. В 4-й главе я расскажу о том, как установить и настроить компиляторы в операционной системе Windows.

Личный багаж

Бросив в «рюкзак» компьютер с компилятором, осмотрим теперь ваш «личный багаж», – намекаю на ваши познания, конечно. Ведь компьютер – хитрая штука, насколько вы владеете им? Что вам известно о файловой системе? Умеете ли искать, копировать и переименовывать файлы? А создавать каталоги (папки) и набирать несложный текст вам по силам? Хотя бы в таком простом редакторе как Notepad (блокнот). Другими словами, от вас требуются навыки начинающего пользователя. Я не буду тратить бумагу на разъяснение этих премудростей. Если же вы слабо владеете компьютером, обратитесь к старшим.

Некоторые ставят программистов в один ряд с математиками, подозревая у тех и других математический склад ума. Отчасти это так, и в своей работе программисты нередко используют сведения из математики. А что требуется в этой части от вас? Пока ничего, что выходит за рамки школьной программы, – знаний 3-го класса вполне достаточно. Если же вам знакомы основы алгебры, то есть вы понимаете, что любое число можно обозначить буквой, тогда… тогда считайте себя профессором!

В освоении языка Паскаль вам помог бы другой язык – английский. Нет, он не лучше других. Но так уж вышло, что компьютеры и программирование зародились в англоязычных странах, и с тех пор английский стал языком тех, кто по роду занятий связан с компьютерами. Я допускаю, что вы пока не сильны в английском, или изучаете другой иностранный язык. Тогда следует знать хотя бы буквы латинского алфавита. По ходу изложения я буду переводить попадающиеся там и сям английские слова, и пояснять их. Но и сами не сидите, сложа руки! Положите под руку англо-русский словарь (или установите словарь на компьютере) и переводите все непонятные слова. Тогда через несколько месяцев вам будут доступны статьи на компьютерные темы. Короче – налегайте на английский!

Что еще? Программисту (не кодеру!) необходимо широкое образование, – этого требует специальность. Не пренебрегайте школьными предметами, в жизни все пригодится!

Компьютерная литература

В этой книге достаточно сведений для усвоения азов программирования. Однако, сосредоточившись на разъяснении простых вещей, я сознательно промолчал о некоторых средствах Паскаля. Со временем вас заинтересуют и другие возможности языка, и тогда вы откроете книги для подготовленных читателей. Названия некоторых из них найдете в списке литературы (библиография в конце книги). Среди ресурсов Интернета новичкам я рекомендую эти:

http://freepascal.ru – форум и много полезной информации;

http://ptaskbook.com/ru/tasks/index.php – подборка простых задач для начинающих.

В 62-й главе приведен ещё ряд ссылок для тех, кто заинтересуется олимпиадным программированием и углубленным изучением алгоритмов.

В здоровом теле – здоровый дух

Некоторые фантасты рисовали людей будущего с огромной головой и ниточками вместо рук и ног. Кажется, что компьютерные фанаты, сутками молящиеся на своих «идолов», подтверждают это предсказание. Неужели фантасты правы? Вы согласны стать колобком с висящими ниточками? Нет? Так соблюдайте меру, – свежий воздух и спорт сохранят силу серых клеточек вашего мозга. «В здоровом теле – здоровый дух» – это ещё древние греки знали.

Вместе весело шагать по просторам!

Хорошо заниматься программированием с друзьями! Товарищей можно найти где угодно: в школе, во дворе, в Интернете. А если кому-то из них потребовалась помощь? Неужели откажете? Ведь лучший способ научиться самому – это учить других! Помогайте друзьям, и тогда точно станете взрослыми!

Повторение – мать учения

В сложных вопросах не разобраться сходу, – так уж устроен наш мозг, что требует времени на усвоение нового. Но, порой случается и наоборот: кажется, что все ясно, однако при повторном чтении проявляются новые детали, и знакомые предметы видятся с иной стороны. Не забывайте, что повторение – мать учения!

Соглашения

Некоторые слова этой книги будут выделены особыми шрифтами, вот примеры таких выделений:

Borland

– особо выделенный текст, а также названия фирм, программных продуктов и т.п.;

«File Name»

– имена файлов и каталогов;

Begin

– служебные слова языка программирования (идентификаторы).

F9

– название пунктов меню и горячих клавиш

Место хранения дисковых файлов я буду называть каталогом или папкой. В некоторых книгах встречается термин «директория», который означает то же самое.

Итоги

В конце каждой главы подводятся краткие итоги сказанному. Сейчас подведем первые итоги и двинемся дальше.

• Изучать программирование мы будем на практике, – для этого вам нужен любой персональный компьютер с операционной системой Windows.

• Для формирования программ потребуется компилятор – программа, преобразующая текст в исполняемый файл.

• От вас требуются, по крайней мере, знания и навыки начинающего пользователя компьютера, а также знание букв латинского алфавита.

• По мере профессионального роста вам не обойтись без дополнительной литературы по программированию.

• Крепите свое здоровье и помогайте друзьям!

Глава 2

Вместо теории

Жаль, что вы не застали компьютеров первых поколений! Тогда они назывались ЭВМ – электронные вычислительные машины, – слово «компьютер» ещё не было в ходу. ЭВМ помещались в залах солидных размеров, – уж машины так машины, было на что посмотреть! Вход в эти дворцы охраняла угрюмая стража, отсекавшая тех, кто не сдал экзамен по так называемой теории. Иначе говоря, чтобы сесть за ЭВМ, надо было сначала изучить язык программирования и сдать экзамен по нему. Это суровое требование объяснялось тем, что на одну машину рвались сотни пользователей. Потому машинное время ценилось на вес золота, – уж если добрался до ЭВМ, так занимайся делом, а не барабань без ума по клавишам!

Теперь не то, и нравы смягчились: вас пускают за компьютер, не экзаменуя по теории. Но значит ли это, что теория не нужна? – нет. Однако изучать теорию приятней и полезней на практике: мы будем создавать работающие программы. Много программ. Вижу, как вы прыгнули за компьютер и в нетерпении потираете ладошки. Ой, как я вас понимаю! Но ради будущих успехов потерпите до следующей главы. Сейчас я приоткрою завесу тайны, о которой так загадочно молчат взрослые. Не осознав некоторых вещей, невозможно двигаться дальше.

Миф о думающих машинах

Миф – это красивая выдумка, сказка. Компьютеры породили миф о думающих машинах. Ну как отказать в интеллекте этим чудесным созданиям? Восхищение не искушенного в компьютерах человека понятно, но порой приводит к недоразумениям. Вот слышу в новостях: в таком то аэропорту остановлены полеты из-за сбоя управляющих компьютеров. Вероятно, сами компьютеры здесь ни при чем, – современные машины очень надежны, а в особо важных применениях дублируются. И, хотя сбой компьютерной «железки» не исключен, неполадки в системе управления скорей всего на совести программистов. Как ни сложен компьютер, программы, которые он выполняет, в тысячи раз сложнее, а значит и возможность ошибок в них выше. Уверяю вас: компьютер – это всего лишь примитивный автомат, выполняющий команды, заложенные в него программистами.

К чему я клоню? Замыслив стать профессионалом, отбросьте миф о думающих машинах. Компьютер ни о чем не думает, не мечтает, и не спотыкается. Не пеняйте на него, когда ваши программы «захромают», – ищите ошибки у себя.

Загадочные коды

Вам известно, конечно, что исполняемые программы – это файлы с расширением EXE. Заглянем внутрь такого файла, как он устроен? С этой целью я воспользовался программой, подобной Total Commander. Выбрав один из исполняемых файлов, я нажал клавишу F3 – просмотр файла – и увидел следующую картину (рис. 1).

Рис.1 – «Внутренность» исполняемого файла

Что бы это значило? Я, к примеру, здесь ничего не понимаю! Мы видим код программы, который понимает только процессор компьютера. Вероятно, наши человеческие представления о здравом смысле очень далеки от компьютерных! Откуда взялся этот код? Надо ли программистам разбираться в этой тарабарщине? К счастью, большинству из них этого не требуется, – на выручку приходят языки программирования.

Языки программирования и компиляторы

Разумеется, вы слышали об этих языках, к настоящему времени их насчитывают тысячи. Зачем так много? Причины разные. С одной стороны, это объясняется разнообразием решаемых задач, а с другой – течением времени. Многие ранние языки устарели и отмирают, им на смену приходят новые. Однако все их объединяет одно – языки создавались, чтобы избавить человека от программирования на «тарабарском» языке процессора.

Кстати, знаете ли вы китайский язык? А японский или арабский? Теперь представьте себя президентом, принимающим послов этих стран, как вы будете с ними общаться? Очевидно, пригласите переводчиков. В таком же положении находится и процессор компьютера, знающий только свой «тарабарский» язык, а все прочие понимающий через переводчиков. Переводчики – это специальные программы – компиляторы. Правда, в отличие от людей, способных переводить в обе стороны, компиляторы переводят лишь с «человеческого» языка программирования на «тарабарский» язык процессора.

Рассмотрим рис. 2, где представлена упрощенная схема «перевода» с трех языков программирования: Паскаля, Си и Фортрана.

Рис.2 – Схема применения компиляторов

Что мы видим? Работу над программой начинают с подготовки текстового файла, где на выбранном языке записывают порядок действий для решения поставленной задачи. В текстовом файле можно напечатать что угодно – стихи, роман, или программу. Сохранив файл на диске, вы можете в любой момент вновь открыть его, полюбоваться, отредактировать и снова сохранить. Это ещё не программа, а лишь её текст, заготовка. Такой файл называют исходным текстом или, на жаргоне программистов, – «исходником», «сырцом» (русское слово «сырьё» отчасти созвучно английскому Source – «источник»). Исходные файлы показаны на рисунке слева. Вот пример небольшой программки на языке Паскаль.

Var a, b : integer;

Begin

      Readln(a,b);

      Writeln(’a*b = ’, a*b);

End.

Конечно, вам она ещё не понятна. Но, согласитесь, в отличие от загадочного машинного кода, здесь чувствуется возможность что-то понять.

Итак, исходный текст иногда понятен автору программы, но неясен процессору. Потому после подготовки текста программист вызывает компилятор, переводящий текст в код процессора. Для каждого языка существуют свои правила и свой компилятор, вот его-то и надо запустить. Полученный в результате компиляции исполняемый EXE-файл далее «живет своей жизнью»: его можно запускать на выполнение, копировать, проверять на вирусы и заражать ими, – с исходным файлом он уже не связан. А если захочется что-то изменить в программе? Тогда без исходника не обойтись. Надо вернуться к нему, исправить редактором текста и вновь вызвать компилятор для перевода на «тарабарский» язык. Поэтому исходные тексты берегут, как зеницу ока, а то и секретят, если программа имеет коммерческое или военное значение.

Следующий шаг – IDE

Итак, для создания программы нужны, по меньшей мере, два инструмента: редактор текста и компилятор. Но на практике их требуется больше, – ведь без отладчика и справочной системы трудно обойтись. Нужда в нескольких инструментах доставляла когда-то программистам массу неудобств. Приходилось многократно «бегать по кругу», запуская эти программы одну за другой, пока результат не приближался к задуманному.

Но с появлением персональных компьютеров все изменилось: была создана интегрированная среда разработки, или сокращенно ИСР. В компьютерной литературе чаще применяют англоязычное сокращение – IDE (Integrated Development Environment), мы тоже примем его.

Так что же такое IDE? Слово «интегрированная» значит «объединяющая». IDE – это мощная программа, объединяющая в себе и редактор, и компилятор, и отладчик, и справочную систему по языку. С появлением IDE программисты будто пересели с дребезжащей телеги в роскошный автомобиль, оплатив покупку быстрой и качественной работой. В скором времени мы «оседлаем» одну из таких IDE к языку Паскаль.

Итоги

• Отбросьте миф о думающих машинах, – действия компьютера определяются только вами, его ошибки – это ошибки программиста.

• Человек и компьютер «говорят» на разных языках. Процессор компьютера «понимает» лишь язык своих кодов, в котором трудно разобраться человеку.

• Для программирования изобретено много языков. На этих языках человек излагает порядок решения задачи в понятной для него форме.

• Для перевода текстового файла с программой в исполняемый EXE–файл используют программы-компиляторы.

• Современная интегрированная среда разработки (IDE) объединяет в одной программе редактор текста, компилятор, отладчик и справочную систему.

Глава 3

Консольный интерфейс

Пришло время засучить рукава и сесть за компьютер, по которому вы так истосковались! Хотите ли взглянуть одним глазком в столь желанное завтра? – я покажу вам ваши будущие программы. Не удивляйтесь, мы познакомимся с программами, которых ещё нет. Вернее, ознакомимся не с программами, а с их интерфейсом. Что такое интерфейс? Знакомое слово, не так ли?

Что такое интерфейс?

Интерфейс – это механизм слаженного взаимодействия систем. Например, компьютеров в сети, либо человека и компьютера. В ходе этих отношений человек отправляет компьютеру команды или снабжает его данными, а тот возвращает ему результаты своей работы.

Кому не знаком удобный и красивый оконный интерфейс? Здесь к услугам пользователя даны меню, кнопочки и прочие удобные штучки. А чем отвечает компьютер? Да чем угодно! Ответом могут быть и текст, и картинки, и даже подвижные изображения: фильмы, мультики.

Но сейчас, до сотворения наших первых программ, я познакомлю вас с другим интерфейсом – консольным. Что это за интерфейс, откуда он взялся и чем хорош?

Консольный интерфейс

Первые компьютеры появились не сегодня и не вчера. Тогда не было дисплеев, и пользователь общался с компьютером посредством электрической пишущей машинки – консоли. Отсюда и название интерфейса – консольный. Инженер печатал команды и вводил строчки с данными, а компьютер печатал на бумаге результаты вычислений. Бывшие тогда операционные системы поддерживали лишь консольный интерфейс. Давно минули те времена, но консольный интерфейс, как самый простой и надежный, сохранился и в новейших операционных системах. Именно этим интерфейсом будут обладать наши первые программы.

На первый взгляд, в сравнении с привычными для нас окнами, консольный интерфейс кажется примитивным и неудобным. Вместо щелчков мышью здесь надо вводить команды, набирая на клавиатуре загадочные сочетания из английских букв. Но у каждой медали две стороны, и у консольного интерфейса есть свое достоинство. В чем оно? В том же, в чем и недостаток – в примитивности, а точнее – в простоте. Консольные программы требуют меньше ресурсов компьютера, да и пишутся проще.