История языка cc пример использования


Содержание

Язык программирования C#: история от создания до наших дней

С# живет, пользуясь принципом «всякая сущность есть объект». Его считают объектно-ориентированным языком, а если выразиться точнее — объектным языком программирования. Принято говорить, что язык базируется на жёсткой компонентной архитектуре и осуществляет передовые механизмы поддержания безопасности кода. Правда у скептиков есть сомнения как минимум на счёт его безопасности.

Сторонники C# относят его к самым продвинутым, универсальным, мультипарадигменным и удобным в применении языкам программирования. Принимая во внимание тот факт, что за этим языком стоит платформа Microsoft.NET, количество таких сторонников достаточно большое.

Предки C#

Еще в 60-х годах появились далекие предки C#. А началось всё с появлением языка B, созданного в 1969 году коллективом исследователей из Технологического института Массачусетса (MIT). Кен Томпсон является главным автором B. В то время команда разрабатывала операционную систему UNIX. Язык PL/I, уже существовавший и применявшийся тогда для мэйнфреймов, изготовленных компанией IBM, меньше подходил для решения поставленной задачи, кроме того был достаточно громоздким. Исходя из этого, ученые решили поработать над созданием нового языка, получившего название B. Это типичный представитель ранних императивных языков программирования.

Как это ни странно, последователем B стал изобретенный в 1972 году язык программирования C. В его основу положен сам B.

Язык C создали Денис Ритчи и Кен Томпсон, работники исследовательской лаборатории компании под названием AT&T (AT&T Bell Telephone Laboratories). Над созданием расширенной версии B Ритчи начал свою работу в 1971 году. Сначала разработчик назвал её NB (New B), но после того как язык получил большие отличия от B, название заменили на C. B получил расширение за счет явного применения структур, типов и ряда новых операций.

Питер Мойлан писал в своей книге «The case against C» по поводу создания языка Си о том, что люди нуждались в языке, способном обойти некоторые строгие правила, встроенные в большую часть языков высокого уровня и поддерживающих их надежность. Требовался язык, позволяющий делать то, что реализовать до него можно было лишь на уровне машинного кода или на ассемблере.

Иллюстрация из книги «Язык Си»: С. Прата, M. Уэйт, Д. Мартин

Бьярне Страуструп (Bell Labs) в 1984 году выступил с демонстрацией проекта языка С++. В период занятий исследованиями в фирме, Страуструп написал несколько имитационных программ, которые требовались для моделирования распределенных вычислений. Для решения подобных задач идеальным инструментом мог бы стать объектно-ориентированный язык программирования SIMULA-67, если бы он не характеризовался сравнительно низкой скоростью выполнения программ.

Если вы вынуждены делать выбор между написанием «быстрого» и «хорошего» кода, — это означает, что что-то идёт не так. Поскольку, согласно позиции Страуструпа, «хороший» код обязательно является «быстрым».

Так был создан С++, — язык программирования, которому первоначально дали название С with classes («Си с классами»). А придумал название «С++» Рик Мэсчитти. «++» является оператором инкремента в С, словно намекающий на то обстоятельство, что язык С++, что-то большее, чем просто С.

C#

Начало нового тысячелетия Microsoft решила отметить выпуском новоявленных программных продуктов. К 2000-му году компанией были подготовлены промышленные модификации новых решений и компонентных технологий в сфере обмена сообщениями и информацией, а также изготовления Internet-приложений (ASP+, COM+, SOAP, ADO+, Biztalk Framework). С целью поддержки этих новшеств компания Microsoft выпустила платформу .NET — инструментарий для разработки приложений. Эта платформа совместила «под общей крышей» несколько языков программирования, что для того времени было в новинку.

Технология активных серверных страниц (Active Server Page) ASP.NET также стала ещё одним нововведением платформы. Посредством неё можно было довольно быстро разработать взаимодействующие с базами данных веб-приложения.

C# — язык программирования созданный специально для ASP.NET. Следует отметить, что и сама ASP.NET также была полностью написана на этом языке.

Название «Си шарп» (в пер. с англ. sharp — диез) заключает в себе «сакральный» смысл. В музыкальной нотации знак «#» читается как «диез» и обозначает повышение на полтона высоты звука. Можно рассмотреть образование названия «C#» и с другой стороны, как производное следующей череды трансформаций: C → C++ → C++++(C#), поскольку символ «#» является совокупностью 4-х знаков «+».

Поскольку есть технические ограничения на отображение (браузеры, стандартные шрифты и т. д.) а также по причине того, что знак диез ♯ на стандартной клавиатуре не представлен, был выбран знак # для представления знака диез при написании имени языка программирования. Зафиксировали это соглашение в Спецификации Языка C# ECMA-334. Поскольку названия языков программирования переводить не принято, язык следует по-английски называть «Си шарп».

Авторы этого языка программирования – Вилтамут Скотт и Хейльсберг Андерс — создатель Дельфи и Турбо Паскаля, в 1996 году перешедший в Microsoft.

Согласно одной из версий, замысел этого языка и даже новой платформы (которую назвали.NET) он вынашивал, еще находясь на должности в компании Borland.

Языком C# поддерживаются все три основных составляющих объектно-ориентированного программирования: полиморфизм, наследование и инкапсуляция. Кроме того, в нем реализован замысел автоматической «сборки мусора», динамического связывания и обработки исключений.

Сравнение C# с Java

C# как и Java, предназначался изначально для веб-разработки, и около 75% его синтаксических возможностей подобны языку программирования Java. Кроме того его называют «очищенной разновидностью Java». 5% позаимствовано из Visual Basic, а 10% из C++. Примерно 10% C# – это воплощение собственных задумок разработчиков.

Несмотря на весьма значительные различия между компонентной объектной формой COM (основной стандарт Microsoft для реализации программного обеспечения и компонентного проектирования) и моделью Java, рассматриваемые языки программирования во многом сходны между собой.

Единая среда исполнения программ базируется на применении промежуточного языка IL (с англ. Intermediate Language — промежуточный язык), выполняющего практически ту же функцию, что и байт-код виртуальной машины Java. Применяемые в пределах технологии .NET компиляторы транслируют с различных языков программы в IL-код. IL-код по такому же принципу, как и байт-код Java, являет собой команды гипотетической стековой вычислительной машины. Однако в устройстве и применении IL имеются и различия.

В первую очередь, IL в отличие от JVM, к одному языку программирования не привязан. Предварительные версии Microsoft.NET включают в себя компиляторы языков Visual Basic, Си#, Си++. Независимыми разработчиками могут добавляться другие языки, при этом, они могут создавать свои компиляторы в IL-код.

Кроме того, IL предназначается не для программной интерпретации, а для дальнейшей компиляции в машинный код. Такое применение промежуточного языка позволяет достичь гораздо большего быстродействия программ. Файлы, содержащие IL-код, несут достаточно данных для функционирования оптимизирующего компилятора.

По мнению Кика Рэдек из Microsoft С# — более сложный язык, нежели Java. Он считает, что «язык Java сделан так, чтобы обезопасить создателя от выстрела в свою ногу» (англ. «Java was built to keep a developer from shooting himself in the foot»), а «С# был создан так, чтобы разработчик получил пистолет, оставленный на предохранителе» (англ. «C# was built to give the developer a gun but leave the safety turned on»).

Версии C#

Началом работы над C# стал декабрь 1998 года. COOL – вот такое закодированное название дали данному проекту (C-style Object Oriented Language).

Первую бета-версию C# 1.0 выпустили летом 2000 года, а окончательную версию языка совместно с Microsoft Visual Studio мир увидел в феврале 2002. Так как в C# сочетаются лучшие стороны предыдущих популярных языков программирования, таких как Java, C и C++, программисты с легкостью могут переходить на C#, руководствуясь знаниями любого из указанных языков.

Возможность написания компонентов стала главной отличительной чертой от предшественников. В C# также добавились такие средства, как свойства, методы и события.

Окончательный релиз версии C# 2.0 вышел в свет в 2005 году. Это событие сделало его позицию на рынке более прочной. Добавились новые возможности, такие как частичные и параметризованные типы и анонимные методы обобщения, значительно расширившие возможности применения C#.

Вторую версию расширили поддержкой 64-х разрядных вычислений, что позволило увеличить адресное пространство. Кроме того, в ней реализовали создание триггеров, типов данных и хранимых процедур на .NET языках.

Вышедшая в 2008 году версия 3.0 предоставила для C# возможность занять лидирующую позицию в соревновании языков программирования. К числу нововведений C# 3.0 относится язык интегрированных запросов (LINQ), а также методы расширения и не явно типизированные переменные; Lambda-выражения, назначающие реализацию кода делегатам посредством нового, облегчённого варианта синтаксиса. Особенные отличия получили Lambda-выражения совместно с языком интегрированных запросов.

Избавление от громоздкости и откровенного дискомфорта при описании переменных обеспечили анонимные типы переменных, предоставив возможность извещать о новом типе непосредственно при его создании. Также к числу новшеств в C# 3.0 относятся и «ленивые вычисления», производящие необходимые вычисления только в случаях запросов нужной соответствующей информации.

Новая версия C# 4.0 была выпущена в 2010 году. Главным дополняющим её фактором в сравнении с предыдущими версиями стали необязательные и именованные аргументы. Первые позволяют указать аргумент, используемый для каждого параметра по умолчанию, а вторые предоставляют возможность привязать параметр и аргумент по имени. Не менее значимое нововведение – тип dynamic. Благодаря его наличию можно выполнять проверку соответствия типов объектов непосредственно в период выполнения программы, а не на этапе компиляции.

Параллельно добавились нововведения в .NET Framework 4.0 – параллельная разновидность языка интегрированных запросов (PLNQ) и библиотека распараллеливания задач (TPL). Их поддержка предоставляет возможность реализовать параллельность исполнения кода в компьютерах с несколькими одноядерными или с многоядерными процессорами.

В 2012 году появилась версия C# 5.0, в которой добавлено совсем немного новшеств:

• операция получения сведений о вызывающем объекте;

Данную версию выпустили спустя три года после выпуска в 2015 пятой версии. Основные нововведения 6-й версии:

• инициализация свойств со значениями;

В версии C# 6.0 добавили возможность проводить инициализацию свойств со значениями. Это новшество способствует избавлению от ошибки с null и пустыми значениями свойства.

Ежедневно мы сталкиваемся с конкатенацией строк. Некоторые в основном используют оператор “+”, другие применяют метод string.Format(). Хотя проблемы с ним известны всем: при чрезмерно большом количестве параметров усложняется понимание, значения каждого из чисел – <1>, <2>, <3>. Новшество, придуманное в C# 6.0 должно совместить достоинства обоих методов;

Свойства и методы в C# 6.0 можно определять, используя лямбда-выражения. Данная возможность способствует сильному уменьшению количества кода.

• импорт статических классов;

Всех статических членов класса можно определить посредством другого статического класса. Однако мы вынуждены всякий раз повторять имя данного статического класса. Большое количество свойств вынуждает довольно часто повторять то же самое.

В C# 6.0 добавили возможность импортировать статические классы посредством ключевого слова using.

В версию языка C# 6.0 ввели новый так называемый Null-условный оператор (?.), работающий поверх условного оператора (?:) и предназначенный для облегчения проверки на NULL значения.

Null-условный оператор возвращает значение null, в случае если объект класса, к которому применяется оператор, равняется null.

Чтобы пресечь возможность образования в коде строковых литералов свойств в C# 6.0 будет использоваться оператор nameof. Данный оператор призван возвращать строковый литерал передаваемого в него элемента. Можно в качестве параметра передать какой-либо член класса либо сам класс.

• await в catch и finally блоках;

В предыдущих версиях C# оператор await был недоступен для применения в блоках catch и final. Использовать это нововведение можно с целью освобождения ресурсов либо для ведения логов ошибок.

В CLR фильтры исключений были, однако присутствовали только в VB. Теперь такую возможность добавили в C#, что позволяет на исключения накладывать дополнительный фильтр.

В C# 6.0 ввели возможность проводить инициализацию Dictionary по ключу значения. Такое новшество должно способствовать упрощению инициализации словарей.

Кроме того Microsoft усовершенствовала производительность нового компилятора.

C# 7.0

В 2020 году известили о нововведениях готовящейся версии С# 7.0:

Эти новшества позволяют структурировать код, к примеру, в стиле JavaScript.

• сопоставление с образцом (Pattern matching);

С появлением этой функции можно применять различные средства для сопоставления.

• условия и применение объектов в переключателях;

Мини революция для разработчиков. Теперь switch практически ничем не ограничен. Можно применять сопоставления.

Автоматическое произведение простых классов с произвольными полями.

Иногда нужно вернуть из метода несколько значений. Для упрощения данной задачи в C# 7 появились кортежи и литералы кортежей.

Перспективы С#

Согласно записи в блоге Михаила Флёнова, все большее число компаний для крупных проектов останавливает свой выбор на платформе Microsoft.NET. И здесь всё просто — Java утратил свободу при переходе под крыло Oracle. Ранее, до перехода, Sun расходовал огромные ресурсы на язык Java, и много было сделано ради открытого кода, свободы и просто Java. С уходом под крыло Oracle язык в конечном итоге потерял, и скорость его развития заметно понизилась.

Microsoft в случае с .NET делает гораздо больше усилий. Развитие языка происходит всё ещё в довольно серьёзных масштабах, компанией выпущен бесплатный редактор кода, применимый под все платформы. В настоящее время Microsoft начинает вкладываться в открытость, и для освобождения .NET делает всё возможное.

Сейчас трудно сказать, что ожидает Windows в будущем, однако на данный момент эта платформа всё ещё остаётся самой популярной. К тому же C# также увеличивает свою популярность. Компания Майкрософт продолжает вкладывать средства и в собственную мобильную платформу. И если, по мнению Михаила Флёнова, эти их действия увенчаются успехом, то C# может выстрелить ещё более серьёзно.

История создания и особенности языка С

Язык C (СИ) был разработан в 1972 г. Д. Ритчи (Dennis M. Ritchie) в фирме Bell Laboratories. Истоком языка принято считать язык BCPL (Basic Combined Programming Language), разработанный M. Ричардсом (Martin Richards) в Кембридже. В 1970 г. в Bell Labs Кеном Томпсоном (Ken Thompson) был разработан вариант языка BCPL – язык B (БИ) для ранней версии операционной системы (ОС) Unix (компьютер PDP-11, Digital Equipment). Недостатки языка B, в частности, отсутствие типов данных привели к созданию на его основе нового языка C.

Язык C первоначально создавался для разработки ОС Unix, слабо зависящей от конкретной архитектуры ЭВМ и обладающей развитыми инструментальными возможностями. Достоинства ОС Unix вывели ее на одно из первых мест в мире по популярности среди специалистов в области информационных технологий. Все основные компоненты ОС Unix, транслятор и обслуживающие программы написаны на языке C.

Традиционно для разработки операционных систем и их компонентов используют Ассемблеры. Программирование на Ассемблере очень трудоемко и ориентировано на конкретную архитектуру ЭВМ, что не соответствовало задаче, поставленной перед разработчиками ОС Unix. Язык C, как язык программирования высокого уровня, свободен от этих недостатков. Он не связан с конкретной архитектурой ЭВМ. Компиляторы языка функционируют на разных по архитектуре ЭВМ под управлением ОС Unix, MS-DOS и т. д. Технология подготовки и отладки программ на C характерна для языков высокого уровня (Fortran, Pascal, Ada). В то же время ему присущи многие черты языков “низкого уровня” (доступ к адресам объектов и работа с ними, работа с битовыми величинами), позволяющие организовать эффективное управление устройствами и программами. По объему занимаемой памяти и времени выполнения программы на C близки программам на Ассемблере. В определенном смысле C занимает промежуточное положение между языками высокого уровня и машинно-ориентированными языками.

Для выработки определения языка С институтом американских национальных стандартов (ANSI) учрежден специальный комитет (1983). Результатом его работы явился стандарт ANSI-C (1989). Международная организация по стандартизации (International Standard Organization, ISO) приняла свой стандарт ISO C (1990), практически совпадающий с ANSI C. Стандартизированная версия языка описана в [1], а решения к упражнениям в [2].

Новый международный стандарт языка C ISO/IEC 9899:1999, получивший название C 99, принят в 1999 г. Новый стандарт преследует цели расширения области применения языка, его интернационализации и устранения явных недостатков, выявленных программистами-практиками. Так, в целях интернационализации языка внедряются способы обработки международных наборов символов. Появление стандарта C 99 говорит о большом значении языка C в международном программировании [3, 4].

Язык C обеспечивает разнообразие типов данных. Базовыми типами являются целые, вещественные числа и символы (литеры). Язык разрешает модификацию базовых типов данных, а также создание пользовательских типов. В языке используются стандартные типы данных int, char, float, double; применяются массивы, структуры (записи), файлы; имеется возможность конструирования очередей, списков.

Язык располагает управляющими инструкциями, позволяющими создавать хорошо структурированные программы:

  • составная инструкция или блок
  • ветвление по условию
if – else
  • выбор одного из многих вариантов
switch
  • циклы с предусловием
while, for
  • циклы с постусловием
do
  • прерывание и продолжение цикла
break,continue

Однако в C отсутствуют многие средства, присущие другим языкам программирования, в частности:

  • встроенные средства ввода/вывода, методы доступа к файлам;
  • средства работы с символьными строками;
  • средства работы с составными объектами (массивы, структуры).

Все это – механизмы высокого уровня, которые в C реализуются с помощью явно вызываемых функций.

Программа на C состоит из программных единиц одного типа – функций. Аргументы могут передаваться функциям посредством копирования значений этих аргументов; при этом вызванная функция не может изменить фактический аргумент в вызывающей подпрограмме.

Возможен иной вариант – передача параметра по ссылке, когда явно передается указатель, т. е. адрес, при этом функция сможет изменить объект, на который ссылается указатель.

В C предусмотрен ряд операций низкого уровня: прямой доступ к памяти, операции над битами данных и адресной арифметики.

Программы на языке C компактны и гибки. Язык C доверяет программисту и разрешает ему практически все; из-за этого C нельзя считать языком надежного программирования, и вся ответственность за качество программы лежит на программисте, который должен знать особенности языка и его реализации.

1.2. Язык C ++ как развитие языка C

Язык C++ был разработан Бьерном Страуструпом (Bjarne Stroustrup) в Bell Labs в конце 70-х годов [5]. Новый язык явился расширением языка C. Включив в язык C ряд дополнительных возможностей, Б. Страуструп еще в 1980 г. создал то, что первоначально было названо “C с классами”. Было произведено объединение классов и возможностей объектно-ориентированного программирования из языка Simula с мощью и эффективностью языка C.

Стандарт языка C++ реализован фирмой Borland в компиляторе Borland C++ версий 3.0 и 3.1 [6].

C++ представляет собой результат развития языка C, является универсальным языком программирования, позволяющим разрабатывать как объектно-ориентированные, так и алгоритмические программы. C++ предоставляет гибкие и эффективные средства определения новых типов, при использовании которых программа разделяется на части, легко поддающиеся контролю. Такой метод называется абстракцией данных.

Пользовательские типы данных используются для создания в программе объектов. Тип объекта может быть установлен во время компиляции или на этапе выполнения программы. Программирование с применением таких объектов называют объектно-ориентированным.

Ключевым понятием в C++ является класс. Класс – это тип, определяемый пользователем. Классы предназначены для создания объектов, обеспечивают инициализацию данных объекта, регламентируют доступ к данным, поддерживают преобразование типов, динамическое определение типа, неявное преобразование пользовательских типов, контролируемое управление памятью и перегрузку операторов.

При разработке C++ большое внимание было уделено совместимости с языком C. Ряд понятий был заимствован из других языков, так, из BCPL взят знак комментария, из Simula 67 – концепция классов, из Algol 68 – свобода расположения описаний.

Название C++ появилось летом 1983 г. Выбор такого имени должен был показать эволюционный переход от языка C (++ операция приращения). Принятие имени C+ явилось бы синтаксической ошибкой. Некоторые знатоки утверждают, что было бы лучше использовать имя ++С. Имя D язык не получил, поскольку он является расширением языка C. Интересно отметить, что плана разработки С++ на бумаге никогда не было; проект, документация и реализация производились одновременно.

Отметим ряд причин, по которым в качестве базы C++ был выбран язык C:

  • многоцелевой, лаконичный, относительно низкого уровня;
  • отвечает большинству задач системного программирования;
  • пригоден в среде программирования Unix и, как утверждают разработчики, язык C работает везде и на всем.

Почему была сохранена совместимость с языком C, хотя, отказавшись от определенной части наследия, можно было бы избежать ряда проблем:

  • имеются миллионы строк, написанных на C, полезных и для C++, которые не нужно переписывать с одного языка на другой;
  • имеются сотни библиотечных функций и сервисных программ на C, которые можно использовать на C++;
  • имеются десятки тысяч программистов, знающих C, которым необходимо освоить только особенности C++, а не заново изучать его основы;
  • поскольку C++ и C будет использоваться на одних и тех же системах, одними и теми же людьми, отличия должны быть или очень большими или очень маленькими, чтобы свести к минимуму ошибки и недоразумения.

Позднее была специально проведена проверка определения C++, чтобы удостовериться в том, что любая конструкция, допустимая в C, действительно означает то же самое и в С++. Стандартом языка C++ является ISO/IEC 14882 “Standard for the C++ Programming Language” (1998).

История языков программирования. 1980-е

Когда-то давно в программировании не существовало понятия «объекты», а сегодня уже трудно представить достаточно мощный язык, хотя бы частично не использующий принципы ООП. И хотя объектное программирование зародились ещё в 1960-х, именно 1980-е стали тем временем, когда оно стало мейнстримом.

Но начать следует с аппаратной части. В 1979 году свет увидел легендарный процессор Intel 8088, который дал мощный толчок развитию персональных компьютеров. Так как IBM PC уже по сути стал стандартом, то отныне все машины поддерживали любые языки программирования без необходимости их урезать и адаптировать.

Философия программирования

Несмотря на то, что формально программирование перестало зависеть от машин ещё в 1950-х, лишь теперь это обрело реальный смысл. Разработчики наконец избавились от необходимости задумываться об особенностях языка на том или ином компьютере, что в конечном счёте привело к развитию идей структурного, неимперативного и объектно-ориентированного программирования.

Simula

Вне всяких сомнений, самой большой революцией 80-х годов стало появление объектно-ориентированных языков. Однако первопроходцем принято считать язык Simula, разработанный в 1967 году в Норвежском Вычислительном Центре тремя учёными – Оле-Йоханом Далем, Бьорном Мирхаугом и Кристен Нигаард.

Однако, как мы помним, это было время комитетов в программировании. Более того, так как язык был разработан в небольшом скандинавском университете тремя людьми без соответствующего опыта, шансы получить мировое признание у Simula 67 были нулевые.

Язык был развитием Algol 60 и на первый взгляд не содержал ничего нового. Реальная же важность Simula 67 заключалась в философии разделения самой программы и её экземпляра. До этого большинство программистов не разделяло эти понятия. Даль и Нюгор, напротив, были озадачены именно созданием симуляций (отсюда и название языка).

Чтобы понять отличие, рассмотрим пример, пусть будет автомобиль. В традиционных языках (Fortran, Algol, BASIC или Cobol) вам необходимо писать подпрограмму или модуль для каждого автомобиля, хотя все они будут более или менее одинаковыми. В Simula 67 был реализован иной подход – вы создаёте лишь один модуль, определяющий автомобиль как набор переменных, процедур и функций, а затем просто создаёте экземпляры с частными параметрами.

С этой простой идеи начала развиваться философия объектно-ориентированного программирования. Это сегодня мы говорим о классах, объектах, экземплярах и наследовании, но всё это появилось ещё в Симуле, просто потребовалось время для совершенствования идей и массового внедрения в программирование.

Smalltalk

Следующим важным шагом в развитии объектно-ориентированных языков стал Smalltalk.

Алан Кей жил на западном побережье США в эпицентре аппаратной революции. Главным его стремлением было создать компьютер, с которым мог работать даже ребёнок. Устроившись на работу в Xerox Palo Alto, Кей создал специальную исследовательскую группу. С компьютером не получилось, зато на свет появились Smalltalk 72 и 76, заимствовавшие идеи Simula. Об этом странном норвежском языке Кей прочитал в одном из научных журналов, идея ему понравилось и он положил её в основу своих разработок. Однако в 1981 году Кей покинул проект, после чего акценты Smalltalk изменились.

Отныне группа получила название «группа концепций программного обеспечения», а Smalltalk 80 позиционировался как «серьезный язык». Большой вклад в это внесли Адель Голдберг, Дэвид Робинсон, Ларри Теслер, Дэн Ингаллс и Питер Деат.

Smalltalk стал первым полноценным объектно-ориентированным языком и задал тренд на долгие годы. Кроме того, со Smalltalk связано ещё одно эпохальное событие. На этом языке был написана первая графическая среда. Однажды в Xerox Palo Alto зашёл Стив Джобс, восхитился этой разработкой и завербовал Ларри Теслера для создания LISA – предшественника первого Macintosh. Окна, иконки, мышь – всё это берёт начало здесь.

Объекты и другие языки

Объектно-ориентированный подход стал настолько популярен в конце 80-х годов, что многие традиционные языки стали включать в себя этот подход. Бьёрн Страуструп из компании AT&T расширил возможности языка C и создал C++. Были и другие расширения, даже более удачные, но Страуструп обладал соответствующими полномочиями, потому именно его вклад в программирование оказался историческим.

Главная особенность C++ – это полноценное расширение для C. Вам даже не нужен был компилятор, потому что это было реализовано в виде препроцессора, который преобразовал С++ в C. Каждая машина, поддерживающая родительский язык, могла поддерживать и новый объектно-ориентированный.

Другими значимыми расширениями существующих языков были ответвления Pascal — Microsoft и Borland. Хоть они и не были совместимы, в подходах они схожи. Fortran, Lisp и Forth тоже включили объектно-ориентированные расширения, но в сравнении с C++ это были незначительные доработки. Появились и новые языки, вроде Ada и Modula 2, которые включали некоторые аспекты объектно-ориентированного метода.

Таким образом, к концу 1980-х годов практически каждый программист был знаком либо с Basic, либо с C++.

Неимперативное программирование

Сегодня кажется, что объекты – суть всех популярных языков программирования, но в 1980-х годах не было однозначного мнения о лучшем подходе. Поэтому каждая новая идея была зафиксирована и считалась важным прорывом.

Стандартные языки программирования создавали программы, которые при выполнении могли быть куда сложнее, чем они описаны в коде. Например, цикл может выглядеть так, как будто это всего лишь несколько строк инструкций. Но при запуске это приводило к тысячам инструкций и динамической интерпретации. Это различие между статическим текстом и фактической реализацией программы использовалось в объектно-ориентированных языках, позволяя запущенному коду приводить к появлению любого количества экземпляров.

В неимперативном программировании есть чёткое различие между статическим и динамическим текстом программы. Есть два различных способа, с помощью которых это может быть достигнуто: функциональные и логические языки программирования.

Функциональные языки, такие как Lisp, FP и Hope, желали покончить с императивным программированием, настаивая, что применение частных случаев неэффективно по сравнению с обобщающими математическими функциями. К примеру, в императивном программировании выражение:

означает, что каждый раз, когда выполняется эта часть программы, А меняет значение, то есть фактически не имеет ни одного значения. Функциональные языки используют рекурсию для создания новых переменных и поэтому А не использует значения до момента запроса. Рекурсия также используется для замены циклов, поэтому время выполнения кода соизмеримо с полным временем выполнения программы. Единственная проблема заключается в том, что многие программисты находят рекурсию сложной. Тем не менее, самый известный функциональный язык, LISP, разработанный Джоном МакКарти из Массачусетского технологического института в 1959 году, по-прежнему имеет своих поклонников. И он по-прежнему является основным языком для ИИ в той или иной форме.

Логическое программирование

Самый успешный из логических языков — Prolog. Он основан на идее написания программ как набора логических операторов и использования перебора для автоматического определения результатов.

Формально этот подход освобождает программиста от беспокойства о том, как получается результат – в программу включаются только факты и их анализ. Сложность в Prolog заключается в том, что ему необходимы фундаментальные прорывы в логике, точнее, в автоматических процедурах проверки. Без этого Prolog не слишком функциональный и производительный язык.

Самой важной частью истории Prolog является его принятие японцами в 1981 году в рамках проекта десятилетия. Это стимулировало многих программистов в США, чтобы пересмотреть их использование Lisp в качестве первого выбора для программирования ИИ.

Возможно, логическое программирование и функциональное программирование — это технологии, которые еще не до конца показали истинный потенциал. С другой стороны, это может быть просто случаи, которые работают в некоторых ситуациях, оставляя необходимые объектно-ориентированные языки для выполнения реальной работы.

Турбо-языки

Было бы несправедливо обойти программирование 80-е годов, не упомянув семейство турбо-диалектов от Borland.

Turbo Pascal был первым из высокопроизводительных компиляторов нового поколения с простой средой разработки. Его создатель Андерс Хейлсберг (который, кстати, продолжил разработку C# для Microsoft) стал еще одним примером скандинавского влияния на вычисления.

Turbo Pascal прошёл путь от медленного и трудного в использовании интерпретатора до быстрого, интерактивного, адаптированного для всех машин компилятора, который приглянулся многим программистам.

После успеха Turbo Pascal появились интегрированные среды Turbo C, Turbo BASIC и Turbo Prolog.

Вдали от мейнстрима

Есть два других языка, которые оказали реальное влияние в 80-е годы и заслуживают упоминания, но не вписываются ни в какую опрятную категорию — Modula 2 и Ada.

Modula 2 был предложением Никлауса Вирта в качестве замены Pascal. По сути, это было обновление, включающее в себя идеи параллельного программирования. В 1980 году появилось Modula 2, более универсальное расширение, которое включало функции объектно-ориентированного программирования.

Это была первая реализация того, как один модуль может «видеть» данные, только используя интерфейс между ними, что позволяет программисту сосредоточиться на том, что делает модуль, а не на том, как он это делает. Эта простая идея описывает возможность скрытия и инкапсуляции данных, которые являются одной из основ объектно-ориентированного метода.

Modula 2 наследовала слишком много алгольных идей, поэтому мировой славы не получила. С другой стороны, на свет появилась Ada – пожалуй, последний из суперязыков. Она была создана очередным комитетом по заказу Министерства Обороны США и является возвратом к идеям Algol/Сobol. Ada – универсальный язык, который включает в себя невероятный диапазон функций. По этой причине его можно использовать для создания хоть объектно-ориентированной, хоть функциональной программы. Короче говоря, для всего.

В СССР

Однако комитетские языки тоже не теряли влияние. В Советском Союзе был выпущены ГОСТы на Алгол-68 и Фортран. Также в образовании стали закрепляться Basic и Pascal, которые стали для нескольких поколений фундаментом в мире программирования.

Именно так зарождался новый виток программирования – универсальных языков, понятных даже ребёнку, способных решать даже самые сложные задачи.

Когда-то давно в программировании не существовало понятия «объекты», а сегодня уже трудно представить достаточно мощный язык, хотя бы частично не использующий принципы ООП. И хотя объектное программирование зародились ещё в 1960-х, именно 1980-е стали тем временем, когда оно стало мейнстримом.

Но начать следует с аппаратной части. В 1979 году свет увидел легендарный процессор Intel 8088, который дал мощный толчок развитию персональных компьютеров. Так как IBM PC уже по сути стал стандартом, то отныне все машины поддерживали любые языки программирования без необходимости их урезать и адаптировать.

Философия программирования

Несмотря на то, что формально программирование перестало зависеть от машин ещё в 1950-х, лишь теперь это обрело реальный смысл. Разработчики наконец избавились от необходимости задумываться об особенностях языка на том или ином компьютере, что в конечном счёте привело к развитию идей структурного, неимперативного и объектно-ориентированного программирования.

Simula

Вне всяких сомнений, самой большой революцией 80-х годов стало появление объектно-ориентированных языков. Однако первопроходцем принято считать язык Simula, разработанный в 1967 году в Норвежском Вычислительном Центре тремя учёными – Оле-Йоханом Далем, Бьорном Мирхаугом и Кристен Нигаард.

Однако, как мы помним, это было время комитетов в программировании. Более того, так как язык был разработан в небольшом скандинавском университете тремя людьми без соответствующего опыта, шансы получить мировое признание у Simula 67 были нулевые.

Язык был развитием Algol 60 и на первый взгляд не содержал ничего нового. Реальная же важность Simula 67 заключалась в философии разделения самой программы и её экземпляра. До этого большинство программистов не разделяло эти понятия. Даль и Нюгор, напротив, были озадачены именно созданием симуляций (отсюда и название языка).

Чтобы понять отличие, рассмотрим пример, пусть будет автомобиль. В традиционных языках (Fortran, Algol, BASIC или Cobol) вам необходимо писать подпрограмму или модуль для каждого автомобиля, хотя все они будут более или менее одинаковыми. В Simula 67 был реализован иной подход – вы создаёте лишь один модуль, определяющий автомобиль как набор переменных, процедур и функций, а затем просто создаёте экземпляры с частными параметрами.

С этой простой идеи начала развиваться философия объектно-ориентированного программирования. Это сегодня мы говорим о классах, объектах, экземплярах и наследовании, но всё это появилось ещё в Симуле, просто потребовалось время для совершенствования идей и массового внедрения в программирование.


Smalltalk

Следующим важным шагом в развитии объектно-ориентированных языков стал Smalltalk.

Алан Кей жил на западном побережье США в эпицентре аппаратной революции. Главным его стремлением было создать компьютер, с которым мог работать даже ребёнок. Устроившись на работу в Xerox Palo Alto, Кей создал специальную исследовательскую группу. С компьютером не получилось, зато на свет появились Smalltalk 72 и 76, заимствовавшие идеи Simula. Об этом странном норвежском языке Кей прочитал в одном из научных журналов, идея ему понравилось и он положил её в основу своих разработок. Однако в 1981 году Кей покинул проект, после чего акценты Smalltalk изменились.

Отныне группа получила название «группа концепций программного обеспечения», а Smalltalk 80 позиционировался как «серьезный язык». Большой вклад в это внесли Адель Голдберг, Дэвид Робинсон, Ларри Теслер, Дэн Ингаллс и Питер Деат.

Smalltalk стал первым полноценным объектно-ориентированным языком и задал тренд на долгие годы. Кроме того, со Smalltalk связано ещё одно эпохальное событие. На этом языке был написана первая графическая среда. Однажды в Xerox Palo Alto зашёл Стив Джобс, восхитился этой разработкой и завербовал Ларри Теслера для создания LISA – предшественника первого Macintosh. Окна, иконки, мышь – всё это берёт начало здесь.

Объекты и другие языки

Объектно-ориентированный подход стал настолько популярен в конце 80-х годов, что многие традиционные языки стали включать в себя этот подход. Бьёрн Страуструп из компании AT&T расширил возможности языка C и создал C++. Были и другие расширения, даже более удачные, но Страуструп обладал соответствующими полномочиями, потому именно его вклад в программирование оказался историческим.

Главная особенность C++ – это полноценное расширение для C. Вам даже не нужен был компилятор, потому что это было реализовано в виде препроцессора, который преобразовал С++ в C. Каждая машина, поддерживающая родительский язык, могла поддерживать и новый объектно-ориентированный.

Другими значимыми расширениями существующих языков были ответвления Pascal — Microsoft и Borland. Хоть они и не были совместимы, в подходах они схожи. Fortran, Lisp и Forth тоже включили объектно-ориентированные расширения, но в сравнении с C++ это были незначительные доработки. Появились и новые языки, вроде Ada и Modula 2, которые включали некоторые аспекты объектно-ориентированного метода.

Таким образом, к концу 1980-х годов практически каждый программист был знаком либо с Basic, либо с C++.

Неимперативное программирование

Сегодня кажется, что объекты – суть всех популярных языков программирования, но в 1980-х годах не было однозначного мнения о лучшем подходе. Поэтому каждая новая идея была зафиксирована и считалась важным прорывом.

Стандартные языки программирования создавали программы, которые при выполнении могли быть куда сложнее, чем они описаны в коде. Например, цикл может выглядеть так, как будто это всего лишь несколько строк инструкций. Но при запуске это приводило к тысячам инструкций и динамической интерпретации. Это различие между статическим текстом и фактической реализацией программы использовалось в объектно-ориентированных языках, позволяя запущенному коду приводить к появлению любого количества экземпляров.

В неимперативном программировании есть чёткое различие между статическим и динамическим текстом программы. Есть два различных способа, с помощью которых это может быть достигнуто: функциональные и логические языки программирования.

Функциональные языки, такие как Lisp, FP и Hope, желали покончить с императивным программированием, настаивая, что применение частных случаев неэффективно по сравнению с обобщающими математическими функциями. К примеру, в императивном программировании выражение:

означает, что каждый раз, когда выполняется эта часть программы, А меняет значение, то есть фактически не имеет ни одного значения. Функциональные языки используют рекурсию для создания новых переменных и поэтому А не использует значения до момента запроса. Рекурсия также используется для замены циклов, поэтому время выполнения кода соизмеримо с полным временем выполнения программы. Единственная проблема заключается в том, что многие программисты находят рекурсию сложной. Тем не менее, самый известный функциональный язык, LISP, разработанный Джоном МакКарти из Массачусетского технологического института в 1959 году, по-прежнему имеет своих поклонников. И он по-прежнему является основным языком для ИИ в той или иной форме.

Логическое программирование

Самый успешный из логических языков — Prolog. Он основан на идее написания программ как набора логических операторов и использования перебора для автоматического определения результатов.

Формально этот подход освобождает программиста от беспокойства о том, как получается результат – в программу включаются только факты и их анализ. Сложность в Prolog заключается в том, что ему необходимы фундаментальные прорывы в логике, точнее, в автоматических процедурах проверки. Без этого Prolog не слишком функциональный и производительный язык.

Самой важной частью истории Prolog является его принятие японцами в 1981 году в рамках проекта десятилетия. Это стимулировало многих программистов в США, чтобы пересмотреть их использование Lisp в качестве первого выбора для программирования ИИ.

Возможно, логическое программирование и функциональное программирование — это технологии, которые еще не до конца показали истинный потенциал. С другой стороны, это может быть просто случаи, которые работают в некоторых ситуациях, оставляя необходимые объектно-ориентированные языки для выполнения реальной работы.

Турбо-языки

Было бы несправедливо обойти программирование 80-е годов, не упомянув семейство турбо-диалектов от Borland.

Turbo Pascal был первым из высокопроизводительных компиляторов нового поколения с простой средой разработки. Его создатель Андерс Хейлсберг (который, кстати, продолжил разработку C# для Microsoft) стал еще одним примером скандинавского влияния на вычисления.

Turbo Pascal прошёл путь от медленного и трудного в использовании интерпретатора до быстрого, интерактивного, адаптированного для всех машин компилятора, который приглянулся многим программистам.

После успеха Turbo Pascal появились интегрированные среды Turbo C, Turbo BASIC и Turbo Prolog.

Вдали от мейнстрима

Есть два других языка, которые оказали реальное влияние в 80-е годы и заслуживают упоминания, но не вписываются ни в какую опрятную категорию — Modula 2 и Ada.

Modula 2 был предложением Никлауса Вирта в качестве замены Pascal. По сути, это было обновление, включающее в себя идеи параллельного программирования. В 1980 году появилось Modula 2, более универсальное расширение, которое включало функции объектно-ориентированного программирования.

Это была первая реализация того, как один модуль может «видеть» данные, только используя интерфейс между ними, что позволяет программисту сосредоточиться на том, что делает модуль, а не на том, как он это делает. Эта простая идея описывает возможность скрытия и инкапсуляции данных, которые являются одной из основ объектно-ориентированного метода.

Modula 2 наследовала слишком много алгольных идей, поэтому мировой славы не получила. С другой стороны, на свет появилась Ada – пожалуй, последний из суперязыков. Она была создана очередным комитетом по заказу Министерства Обороны США и является возвратом к идеям Algol/Сobol. Ada – универсальный язык, который включает в себя невероятный диапазон функций. По этой причине его можно использовать для создания хоть объектно-ориентированной, хоть функциональной программы. Короче говоря, для всего.

В СССР

Однако комитетские языки тоже не теряли влияние. В Советском Союзе был выпущены ГОСТы на Алгол-68 и Фортран. Также в образовании стали закрепляться Basic и Pascal, которые стали для нескольких поколений фундаментом в мире программирования.

Именно так зарождался новый виток программирования – универсальных языков, понятных даже ребёнку, способных решать даже самые сложные задачи.

История Языка Си

Истоки

С и – это «сопутствующий продукт», полученный во время создания операционной системы UNIX, которая разрабатывалась в Bell Laboratories Кеном Томпсоном, Денисом Ритчи и ко. Томпсон в одиночку написал оригинальную версию UNIX, которая работала на DEC PDP-7, одном из первых миникомпьютеров всего с 8К слов в основной памяти (в конце концов, это был 1969).

Как и остальные операционные системы того времени, UNIX был написан на ассемблере. Отладка программ на ассемблере настоящая мука и их проблематично улучшать, и UNIX не был исключением. Томпсон решил, что для дальнейшей разработки ОС необходим язык высокого уровня и придумал небольшой язык B. За основу Томпсон взял язык BCPL, язык для системного программирования, разработанный в середине 60-х. BCPL, в свою очередь, берёт начало от Алгола 60, одного из самых первых (и оказавших наибольшее влияние) языков.

Ритчи вскоре присоединился к проекту UNIX и начал писать на B. В 1970 Bell Labs приобрела для проекта PDP-11. Так как B был готов к работе на PDP-11, Томпсон переписал часть UNIX на B. В 1971 стало ясно, что B не совсем подходит для PDP-11, поэтому Ритчи начал создавать расширенную версию B. Сначала он назвал её NB (New B), но когда язык стал сильно отличаться от B, название сменили на C. Язык к 1973 стал достаточно стабилен для того, чтобы на нём можно было переписать UNIX. Переход на C обеспечил важное преимущество: переносимость. Написав компилятор C для каждой из машин в Bell Labs, команда разработчиков могла портировать на них UNIX.

Стандартизация

C продолжил развиваться в 70-х, особенно в период с 1977 по 1979, когда вышла первая книга по C. Книга «Язык программирования Си», написанная Брайаном Керниганом и Денисом Ритчи и опубликованная в 1978 стала библией программистов на Си. При отсутсвии официального стандарта эта книга – известная также как K&R, или «Белая Книга», как любят называть поклонники си – фактически стала стандартом. В 70-х программистов на C было немного и большинство из низ были пользователями UNIX. Тем не менее, в 80-х C вышел за узкие рамки мира UNIX. Компиляторы C стали доступны на различных машинах, работающих под управлением разных операционных систем. В частности, Си стал распространяться на быстро развивающейся платформе IBM PC.

Брайан Керниган (Brian Kernighan), Деннис Ритчи (Dennis Ritchie) и Кен Томпсон (Ken Thompson) как бы говорят, что без бороды ты не программист.

Вместе с ростом популярности появились проблемы. Программисты, писавшие новые компиляторы брали за основу язык, описанный в K&R. К сожалению, в K&R некоторые особенности языка были описаны расплывчато, поэтому компиляторы часто трактовали их на своё усмотрение. Кроме того, в книге не было чёткого разделения между тем, что является особенностью языка, а что особенностью операционной системы UNIX. Ухудшало ситуацию и то, что после публикации K&R Си продолжал развиваться: в него добавлялись новые возможности и из него вырезались старые. Вскоре появилась очевидная необходимость в исчерпывающем, точном и соответствующем современным требованиям описании языка. Без такого стандарта стали появляться диалекты языка, которые мешали переносимости – сильнейшей стороне языка.

Разработка американского стандарта Си началась в 1983 под покровительством Американского Национального Института Стандартов (ANSI). После многих доработок стандарт был закончен в 1988 и формально принят в декабре 1989 как стандарт ANSI X3.159-1989. В 1990 году он был утверждён международной организацией по стандартизации (ISO) как интернациональный стандарт ISO/IEC 9899:1990. Эту версию языка обычно называют C89 или C90, для того, чтобы не путать её с оригинальной версией Си, которую обычно называют K&R C.

Язык подвергся небольшим изменениям в 1995 (изменения описаны в документе, который обычно называют Поправка 1). Более значительные изменения случились в 1999 году, когда был опубликован стандарт ISO/IEC 9899:1999. Язык, описанный в этом стандарте обычно называют C99. Термины «ANSI C», «ANSI/ISO C» и «ISO C», когда-то используемые для описания C99 из-за существования двух стандартов имеют двоякое толкование.

В 2011 году вместе с редакцией языка Си++ был выпущен стандарт C11. Несмотря на наличие стандарта 11 года, многие компиляторы до сих пор не поддерживают полностью даже версии C99, так что использование стандарта С11 будет указано явно.

Область применения C, C++, C#?

Ты сейчас делаешь следующее: «сейчас я хорошенько поузнаю, что мне нужно учить, а учить буду потом». Когда этот этап пройдёт, ты будешь думать «так сейчас надо найти самые лучшие книжки и курсы, а потом буду их читать и учить». Когда найдёшь — «так, нужно почитать программач ещё разок, чтобы быть в курсе, не изменилось ли чего». Потом «ага, надо ещё работы посмотреть на данный момент и сделать проекцию в будущее, чтобы предположить свой заработок». И после ещё десятка таких типа-как-небесполезных откладываний ты либо найдёшь какую-то другую великую цель для себя, либо попробуешь начать изучать то, что подготовил, но не протянешь дольше недели.

Это я к тому, что из этого паттерна прокрастинации и фантазий нужно выбираться прямо сейчас, а не потом. Если ещё более прямо надо — бери любой язык и учи его месяц, не тратя время на всякую чушь. Иначе гроб.

> Хотел задать вопрос к опытным программистам.

Ну раз опытным, то думаю разумно поделиться своим опытом. Итак, в чем участвовал за последние 5-6 лет, где были плюсы или шарпы. Три места работы, три команды:
— десктопная софтинка наподобие 2ГИС — база данных услуг и предприятий с привязкой на карту. C#, карту отрисовывали сами с помощью Direct3D;
— TCP-сервер GPS-трекеров (такие фиговины, отправляют по GRPS/SMS свои текущие GPS/ГЛОНАСС координаты + всякие плюшки для транспорта — уровень топлива, скорость движения и т.д. — зависит от модели). C++ и обыкновенные сокеты. Сервер небольшой, принимал именно данные от трекеров и писал в базу. Отображалось все на обыкновенном сайте с PHP в бэкенде.
— веб-сервис, принимающий платежи по WebMoney Merchant и поддерживающий балансы на счетах клиентов. Открывал урл для серверов вебмани, плюс давал простейшие отчеты (проведена транзакция или нет, текущий баланс, транзакции на списание). C# (WCF), данные писались в PostgreSQL.
— десктопное приложение для проходной — по отпечаткам пальцев входящих/уходящих сотрудников регистрировалось их время пребывания на предприятии. Ну и разумеется — отчеты, агрегации (время отработанное за неделю, опоздания, переработки и т.д.). C# + некоторые части на С++, соединяющие драйвер сканера отпечатков и библиотеку их распознавания по образцам.
— здоровенное декстопное приложение на C++ + Qt, трейдинговый терминал (более 10к файлов исходников, команда из 30+ человек);
— довольно объемный ГИС-проект на C#, клиент десктопный (WPF+SharpMap), серверная часть — ASP.NET WebAPI (JSON API).
— планируется новый ГИС-проект с клиентом уже на C++ и Qt, т.к. существует нереально крутые рендереры на OpenGL от MapBox (тык), а большинству участников текущего проекта плевать — C++ или C#. Qt сейчас развивается очень серьезно, поэтому на сегодняшний день он выровнялся с C#+WPF, а т.к. рендерер на плюсах — то и клиента будем писать на плюсах. На сервере по-прежнему ASP.NET, вероятно новой версии (пока начнем писать, должна успеть выйти в релиз); тех, кто считает, что с ним «сложно в вебе» — аргументы в студию;
— небольшой сайд-проект — рендер сложного 3D объекта для внедрения в рекламный ролик новой фантастической книги. С++ и OpenGL, написано быстро, дешево и сердито, отрисовано покадрово в PNG-шки, смонтировано в After Effects, все довольны.

Вывод: поверьте, если инструмент подчиняется вам, то вам открыто много способов решения различных задач. Конечно, для Web-бэкенда C++ будет очень странным выбором, но лично у меня хватает задач и без бесконечных мелких сайтиков.

Послесловие: безусловно, начинать лучше с того же Паскаля (да, я серьезно, отличный язык для обучения, дисциплинирует, и при этом не скрывает машину от программиста). Но если уж выучите С++, или хотя бы Си, то остальные языки после него будут как игрушки с наворотами. Конечно, для этого вам уже надо знать, что вы хотите стать программистом. Если еще не уверены — лучше попробовать на более простом языке, иначе перегорите не дойдя и до середины.

Преимущества и недостатки C# — Учим Шарп #1

Опубликовано shwan в 06.11.2020

Я хочу обсудить с тобой один очень важный вопрос, который достаточно часто упускают из внимания: действительно ли тебе нужно учить язык C#?

Что бы тебе ни рассказывали на всевозможных онлайн курсах, книгах, тренингах и конференциях, о том, как можно стать программистом за 21 день – все это ложь, п*дежь и провокация.

Программирование – это достаточно сложная техническая наука, требующая глубоких знаний информатики, математики, физики, а также синтаксиса нескольких языков программирования и целой кучи предметных областей, в которых тебе придется работать. Поэтому, если ты действительно серьезно решил стать настоящим программистом (а не обезьянкой, пишущей код), то приготовься к постоянному изучению чего-то нового, изнуряющему процессу отладки и поиска багов, а также чтению мануалов (в большинстве своем англоязычных).

Поэтому, я предлагаю тебе предварительно рассмотреть основные преимущества и недостатки языка C#, перспективы развития, сферы применения и уровни зарплатных ожиданий. Это может помочь тебе понять действительно ли ты правильно инвестируешь свое время. А время – это самый ценный ресурс, запомни это.

История языка C#

Я постараюсь долго не задерживаться на этом пункте, но основную информацию расскажу.

Данный язык создан всеми так горячо любимой корпорацией Зла Microsoft в 2000 году. Он очень многое унаследовал от своих родителей (С++ и Java), но и привнес нового.

Возможной версией использования символа хештега принято считать наследование плюсиков от предков, примерно следующим образом: C → C++ → C++++(C#), потому что символ «#» при хорошем воображении можно получить путем объединения 4-х знаков «+».

Язык активно развивается. Регулярно выходят новые версии C#, которые добавляют новые синтаксические конструкции в язык, а также увеличивают его быстродействие и надежность.

Преимущества C#

Данный язык использует объектно-ориентированный подход к программированию во всем. Это означает, что тебе нужно будет описывать абстрактные конструкции на основе предметной области, а потом реализовывать между ними взаимодействие. Данный подход пользуется большой популярностью, потому что позволяет не держать в голове всю информацию, а работать по принципу черного ящика: подал входные данные -> МАГИЯ -> PROFIT.

Также в языке присутствует обилие синтаксического сахара, который делает тяжелую жизнь программиста капельку слаще. Вместо того, чтобы писать 100500 строк кода, ты просто используешь готовую конструкцию, а компилятор сделает за тебя всю грязную работу. Но некоторые такие конструкции являются не самыми оптимальными с точки зрения производительности. Но все это перекрывается за счет удобочитаемости кода и высокой скоростью разработки.

Еще стоит упомянуть, что все это работает на базе платформы .NET Framework. Что это означает? Для многих непосвященных, это просто какая-то приблуда, которую нужно установить на комп, чтобы программа запустилась, но дело обстоит значительно глубже. Написанный тобой код на языке C# транслируется в промежуточный язык (IL), который в свою очередь уже преобразуется в машинный код на твоем компьютере прямо во время выполнения приложения (JIT). Спрашивается, зачем это все? А суть в том, что ты можешь пилить со своим другом Васей на разных языках один и тот же проект и ни одному из вас не придется переучиваться. Но я никогда не видел, чтобы это реально использовали на практике. Но это еще не все. Так как окончательная компиляция из промежуточного кода выполняется в живую на твоей конкретной машине, то возможно увеличение производительности за счет использования специфических команд именно твоего процессора.

Лично для меня одним из самых важных плюсов является наличие большого количества библиотек и шаблонов, позволяющих не тратить время на изобретение своего собственного велосипеда, из костылей, со слоупоком за рулем.

Ты просто скачиваешь нужное тебе решение из nuget и начинаешь его использовать. В большинстве своем они бесплатны. Сюда же можно отнести большое количество обучающего и справочного материала. Практически на любой свой вопрос ты сможешь найти ответ на стековерфлоу. Ну а на крайний случай всегда можешь спросить в моем телеграм чате для программистов.

Немаловажно наличие хороших инструментов разработки, и здесь все очень хорошо. Абсолютное большинство разработчиков используют интегрированную среду разработки Visual Studio, которая предоставляет over9000 возможностей, использовать которые ты конечно же не будешь.

Но IDE действительно хороша, к тому же имеется ее полнофункциональная бесплатная версия Community.

Еще к плюсам можно отнести строгую типизацию, которая позволяет защититься от дурака, и не так давно появившаяся кросспратформенность в .NET Core (да-да, мелкомягкие потихоньку захватывают линукс).

Недостатки C#

Из-за обилия синтаксического сахара появляется большое количество быдлокодеров, которые будут с завидным постоянноством стрелять себе в колено. К тому же некоторые, казалось бы, общепринятые синтаксические конструкции начинают себя вести совершенно неадекватно при определенных обстоятельствах.

C# очень легко дизассемблируется. Это означает, что с большой долей вероятности твой код будет получен и изучен конкурентами. Конечно же, есть специальные инструменты, которые могут усложнить этот процесс, но на 100% защититься от этого практически невозможно.

.NET использует концепцию JIT-компиляции. Это означает, что программа будет скомпилирована в машинные коды по мере необходимости прямо во время работы приложения. С одной стороны, это конечно прикольно, но при первом запуске возможны весьма серьезные тормоза.

C# не является повсеместно распространенным языком. Большинство программистов сосредоточены в коммерческой Enterprise сфере, что накладывает весьма серьезные ограничения на поиск работы в небольших городах, где кроме Delphi или PHP ничего жизни не видели. К тому же, как бы то ни было, C# в первую очередь ассоциируется с Windows. Вряд ли в обозримом будущем что-то изменится и Винда все также будет продолжать доминировать на рынке, но все же небольшой риск остается, особенно учитывая недавние фейлы с обновлениями в Windows 10.

Перспективы развития C#

C# входит в первую пятерку самых популярных языков программирования на 2020 год. Он используется во многих крупных компаниях, а также и в небольших стартапах. Сейчас компания Microsoft делает большой упор на развитие универсальности и кросспалтформенности для этого языка. Уже сейчас с его помощью можно разрабатывать практически любой тип приложений.

Компания Microsoft остается одной из крупнейших IT компаний мира, а C# ее флагманский язык программирования, который постоянно развивается и впитывает в себя все новые возможности. Поэтому в обозримом будущем проблем у данного языка возникнуть не должно.

Сферы применения языка C#

В этой области C#, наверное, впереди планеты всей. Хочешь разрабатывать обычные приложения для компьютера – пожалуйста, стандартные WinForms Application и консоль тебе в помощь. Хочешь такие же, но покрасивее? – используй WPF. И специальные приложения для магазина в Windows Store тоже. Веб-приложения? – Легко ASP.NET всегда придет на помощь. На Linux? – тоже не вопрос, .NET Core уже здесь. Мобильное приложение? – Xamarin сделает сразу под все платформы. Хочешь написать игру? – движок Unity показывает себя очень даже неплохо, и при этом также адаптирует игру под различные платформы. Хочешь приблизить апокалипсис с восстанием машин и создаешь искусственный интеллект? – есть целая платформа с кучей инструментов для этого Microsoft AI Platform. Также и для компьютерного зрения и ботов. Я вообще с трудом могу придумать пример того, что невозможно реализовать на C#. Я где-то встречал даже операционную систему написанную на шарпе. Поэтому в этой области все хорошо.

Зарплаты разработчиков C#

Здесь все в целом неплохо. По данным на 2020 год, C# явно не является самым высокооплачиваемым языком, но и не самый низкооплачиваемый тоже. Среднее значение зарплаты для данного языка в России около 90к рублей. Это весьма неплохой результат, но бесспорно есть и более дорогие языки. В целом, уровень заработной платы намного больше зависит от прямоты рук и уровня знаний, поэтому не так важно на каком языке писать, главное делать это хорошо. Но данная цифра задает примерный уровень для Middle разработчика в среднем по России. От этого уже можно отталкиваться.

Итоги

C# это объектно-ориентированный язык с большим количеством синтаксического сахара, что позволяет экономить время и силы. Он используется во многих крупны организациях, стартапах, а также начинающими. Имеется удобная и бесплатная среда разработки. Достаточно прост в освоении на базовом уровне, но содержит вагон и маленькую тележку скрытых особенностей, чтобы разобраться в которых потребуется много времени. Позволяет разрабатывать универсальные мобильные приложения и игры, но используется для этого достаточно редко.

В целом это перспективный язык, достаточно простой для освоения начинающим. Но следует помнить, что существует множество альтернатив, которые лучше подходят под некоторые задачи. Например, могу порекомендовать языки C++, Java, Python.

При этом следует понимать, что язык очень мощный и на изучение всех тонкостей потребуется много времени, но изучить основы синтаксиса, понять принципы ООП и разработки в целом вполне возможно любому заинтересованному человеку.

Основная идея C# — это универсальность. Ты можешь реализовать все на одном языке и для любой платформы, но с большой долей вероятности это будет работать медленнее, чем разработанное специально под конкретную платформу.

Он неплохо подходит как для начинающих в качестве первого языка, так и для реализации крупных коммерческих проектов.

На этом мы заканчиваем наш первый урок. Подписывайтесь на мои социальные сети: Вконтакте, Телеграм, YouTube и Дзен. Ну а еще есть специальный закрытый чат, для изучающих C# по моему курсу. С вами был Вадим. Пока!

§1 Общие сведения о языке. Этапы проектирования программы. Модели жизненного цикла приложений

Общие сведения о языке С++

C++ (читается си-плюс-плюс) — компилируемый, статически типизированный язык программирования общего назначения, на котором можно создавать программы любого уровня сложности.
Более 20 лет этот язык находится в тройке самых популярных и востребованных языков программирования. (В этом можно убедиться, посетив сайт TIOBE).
Язык возник в начале 1980-х годов, когда сотрудник фирмы Bell Labs Бьёрн Страуструп придумал ряд усовершенствований к языку C под собственные нужды.

Bjarne Stroustrup – создатель языка C++

Страуструп решил дополнить язык C возможностями, имеющимися в языке Симула. Язык C, будучи базовым языком системы UNIX, на которой работали компьютеры Bell, является быстрым, многофункциональным и переносимым. Страуструп добавил к нему возможность работы с классами и объектами. В результате практические задачи моделирования оказались доступными для решения как с точки зрения времени разработки (благодаря использованию Симула-подобных классов), так и с точки зрения времени вычислений (благодаря быстродействию C).
Вот как об этом говорит сам разработчик языка:

В 1998 году был опубликован первый стандарт языка, известный как C++98, разработанный комитетом по стандартизации. C++ продолжает развиваться, чтобы отвечать современным требованиям. Одна из групп, разрабатывающих язык C++ и направляющих комитету по стандартизации C++ предложения по его улучшению — это Boost, которая занимается, в том числе, совершенствованием возможностей языка путём добавления в него особенностей метапрограммирования. Последний стандарт вышел в 2020 году и носит наименование С++17. Следующий стандарт не заставит себя долго ждать и появится, как ожидают, в 2020 году.
Никто не обладает правами на язык C++, он является свободным. В марте 2020 года в России была создана рабочая группа РГ21 С++. Группа была организована для сбора предложений к стандарту C++, отправки их в комитет и защиты на общих собраниях Международной организации по стандартизации.
С++ – это мультипарадигмальный язык (от слова парадигма – стиль написания компьютерных программ), включающий широкий спектр различных стилей и технологий программирования. Часто его причисляют к объектно-ориентированным языкам, но, строго говоря, это не так. В процессе работы разработчик получает абсолютную свободу в выборе инструментов для того, чтобы задача, решаемая с помощью того или иного подхода, была решена максимально эффективно. Иными словами, С++ не понуждает программиста придерживаться только одного стиля разработки программы (например, объектно-ориентированного).
C++ имеет богатую стандартную библиотеку, которая включает в себя распространённые контейнеры и алгоритмы, ввод-вывод, регулярные выражения, поддержку многопоточности и другие возможности. C++ повлиял на многие языки программирования, в их числе: Java, C#, D. Посукольку C++ принадлежит семейству языков основанных на синтаксисе языка Си, то можно легко освоить и другие языки программирования этого семейства: JavaScript, PHP, Perl, Objective-C и мн. др., в том числе, и сам родительский язык – Си. (Подробнее)
За время своего существования за языком С++ закрепились устойчивые мифы, которые легко опровергаются (см. здесь: Часть1 и Часть2)

История языка и выхода стандартов

Создатель языка – Бьёрн Страуструп, сотрудник Bell Labs, представил раннюю версию языка C++ (“Си с классами”)

Первый коммерческий выпуск C++, язык приобретает современное название

Выпуск первого издания The C++ Programming Language — книги, посвящённой C++, которую написал Бьёрн Страуструп

Ратифицирован международный стандарт языка C++: ISO/IEC 14882:1998 «Standard for the C++ Programming Language»

Опубликован стандарт языка ISO/IEC 14882:2003, где были исправлены выявленные ошибки и недочёты предыдущей версии стандарта

Выпущен отчёт Library Technical Report 1 (TR1). Не являясь официально частью стандарта, отчёт описывал расширения стандартной библиотеки, которые должны быть включены в следующую версию языка C++

Выход нового стандарта – C++11 или ISO/IEC 14882:2011; новый стандарт включил дополнения в ядре языка и расширение стандартной библиотеки, в том числе большую часть TR1

Выход стандарта C++14 («International Standard ISO/IEC 14882:2014(E) Programming Language C++»); C++14 можно рассматривать как небольшое расширение над C++11, содержащее в основном исправления ошибок и небольшие улучшения

Выход нового стандарта – C++1z (C++17). Этот стандарт внес много изменений и дополнений. Например, в состав STD вошли библиотеки стандарта C11, файловой системы, основанная на boost::filesystem, большая часть экспериментальной библиотеки TS I.

C++20 — неофициальное название стандарта ISO/IEC языка программирования C++, который ожидается после после C++17. Черновик стандарта N4800.

Философия С++

В книге «Дизайн и эволюция C++» (2007) Бьёрн Страуструп описывает принципы, которых он придерживался при проектировании C++ (приводятся в сокращении):

    Получить универсальный язык со статическими типами данных, эффективностью и переносимостью языка C. Непосредственно и всесторонне поддерживать множество стилей программирования. Дать программисту свободу выбора, даже если это даст ему возможность выбирать неправильно. Максимально сохранить совместимость с C, тем самым делая возможным лёгкий переход от программирования на C. Избежать разночтений между C и C++: любая конструкция, допустимая в обоих языках, должна в каждом из них обозначать одно и то же и приводить к одному и тому же поведению программы. Избегать особенностей, которые зависят от платформы или не являются универсальными. «Не платить за то, что не используется» — никакое языковое средство не должно приводить к снижению производительности программ, не использующих его. Не требовать слишком усложнённой среды программирования.

C и C++

Синтаксис C++ унаследован от языка C. Хотя, формально, одним из принципов C++ остаётся сохранение совместимости с языком C, фактически группы по стандартизации этих языков не взаимодействуют, а вносимые ими изменения не только не коррелируют, но и нередко принципиально противоречат друг другу идеологически. Так, элементы, которые новые стандарты C добавляют в ядро, в стандарте C++ являются элементами стандартной библиотеки и в ядре вообще отсутствуют, например, динамические массивы, массивы с фиксированными границами, средства параллельной обработки. Как считает Страуструп, объединение разработки этих двух языков принесло бы большую пользу, но оно вряд ли возможно по политическим соображениям. Так что практическая совместимость между C и C++ постепенно будет утрачиваться.
В данном примере, в зависимости от используемого компилятора, будет выведено либо “C++”, либо “C”:

Связано это с тем, что символьные константы в C имеют тип int , а в C++ — тип char , но размеры этих типов различаются.

Модели жизненного цикла приложения

Жизненный цикл программного обеспечения — это период времени, который начинается с момента принятия решения о необходимости создания программного продукта и заканчивается в момент его полного изъятия из эксплуатации. Этот цикл — процесс построения и развития программного обеспечения (ПО). Существует несколько моделей жизненного цикла.
Каскадная модель жизненного цикла (англ. waterfall model) была предложена в 1970 г. Уинстоном Ройсом. Она предусматривает последовательное выполнение всех этапов проекта в строго фиксированном порядке. Переход на следующий этап означает полное завершение работ на предыдущем этапе. Требования, определенные на стадии формирования требований, строго документируются в виде технического задания и фиксируются на все время разработки проекта. Каждая стадия завершается выпуском полного комплекта документации, достаточной для того, чтобы разработка могла быть продолжена другой командой разработчиков.
Этапы проекта в соответствии с каскадной моделью:

  1. Формирование требований;
  2. Проектирование;
  3. Реализация;
  4. Тестирование;
  5. Внедрение;
  6. Эксплуатация и сопровождение.

В каскадной модели переход от одной фазы проекта к другой предполагает полную корректность результата предыдущей фазы. В больших проектах этого добиться практически невозможно. Поэтому такая модель пригодна только для разработки небольшого проекта. (Сам У. Ройс не придерживался данной модели и использовал модель итерационную).
Итерационная модель
Альтернативой каскадной модели является модель итеративной и инкрементальной разработки (англ. iterative and incremental development, IID), получившей от Т. Гилба в 70-е гг. название эволюционной модели. Модель IID предполагает разбиение жизненного цикла проекта на последовательность итераций, каждая из которых напоминает «мини-проект», включая все процессы разработки в применении к созданию меньших фрагментов функциональности, по сравнению с проектом в целом. Цель каждой итерации — получение работающей версии программной системы, включающей функциональность, определённую интегрированным содержанием всех предыдущих и текущей итерации. Результат финальной итерации содержит всю требуемую функциональность продукта. Таким образом, с завершением каждой итерации продукт получает приращение — инкремент — к его возможностям, которые, следовательно, развиваются эволюционно.

Различные варианты итерационного подхода реализованы в большинстве современных методологий разработки:

    Начальная стадия (Inception)

Определение масштабов проекта и объема необходимых ресурсов. Определяются основные требования, ограничения и ключевая функциональность продукта. Оцениваются риски. Планирование действий. При завершении начальной фазы оценивается достижение этапа жизненного цикла цели (англ. Lifecycle Objective Milestone), которое предполагает соглашение заинтересованных сторон о продолжении проекта.

Уточнение (Elaboration)

Документирование требований. Проектирование, реализация и тестирование исполняемой архитектуры. Уточнение сроков и стоимости. Снижение основных рисков. Успешное выполнение фазы разработки означает достижение этапа жизненного цикла архитектуры (англ. Lifecycle Architecture Milestone).

Построение (Construction)

В фазе «Построение» происходит реализация большей части функциональности продукта: дизайн приложения завершен, исходный код написан. Фаза Построение завершается первым внешним релизом системы и вехой начальной функциональной готовности (Initial Operational Capability).

Внедрение (Transition)

В фазе «Внедрение» создается финальная версия продукта и передается от разработчика к заказчику. Это включает в себя программу бета-тестирования, обучение пользователей, а также определение качества продукта. В случае, если качество не соответствует ожиданиям пользователей или критериям, установленным в фазе Начало, фаза Внедрение повторяется снова. Выполнение всех целей означает достижение вехи готового продукта (Product Release) и завершение полного цикла разработки.

Российский стандарт жизненного цикла ПО

Государственный стандарт подробно описывает жизненный цикл приложения в ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010 «Информационная технология. Системная и программная инженерия. Процессы жизненного цикла программных средств». Этот стандарт принят Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии РФ и аналогичен международному стандарту ISO/IEC 12207:2008. Данный стандарт, устанавливает общую структуру процессов жизненного цикла программных средств, на которую можно ориентироваться в программной индустрии. Стандарт не предлагает конкретную модель жизненного цикла. Его положения являются общими для любых моделей жизненного цикла, методов и технологий создания ПО. Он описывает структуру процессов жизненного цикла, не конкретизируя, как реализовать или выполнить действия и задачи, включенные в эти процессы.

История языка c/c пример использования

Изначально программирование имело крайне примитивный вид и практически не имело отличий от упорядоченного бинарного кода с формализованным подходом. По сути, при зарождении сферы отличий языка программирования от компьютерного кода было немного. Очевидных и естественных удобств для программиста не существовало, он обязан был обладать знаниями числовых кодов для каждой команды машины. Даже распределение памяти для выполнения команд ложилось на специалиста.

Для упрощения обращения с ЭВМ люди стали активно разрабатывать языки, одним из первых стал Ассемблер. Для отображения переменных стали использоваться символьные наименования. Вместо числовых операций человеку достаточно знать мнемонические имена, их запоминание в разы облегчалось. Уже на этом этапе языки программирования стали более приближёнными к понятному для человека языку.

К первооткрывателям среди языков программирования относится Фортран – это сокращённое сочетание 2 слов: Formula и Translation. Создан уже в середине 50-х. До сих пор язык используется благодаря лёгкости и простоте написания, а также развитой системе библиотек для Фортран. Чаще используется для научных и инженерных подсчётов, а также активно применяется в физичке и остальных науках, связанных с математикой.

Узконаправленные языки

Из-за увеличения сфер использования ЭВМ появились и другие языки для отдельных разработок в новых сферах:

  • экономическое направление оставалось незанятым до появления Кобол;
  • Снобол – обрабатывает алгоритмы, связанные с текстами;
  • Лисп. Работает на основании алгоритмов для отработки символов. Активно используется для формирования искусственного интеллекта.

Уже в 1968 г. был впервые запущен конкурс, в котором главным местом являлось звание лучшего языка программирования для начала карьерного пути. Данные планировалось использовать для обучения специалистов. Победу одержал Алгол-68 , но он остался малоизвестным, о популярности и речь не идёт.

Специально для участия в конкурсе был создан Паскаль, разработчиком являлся Никлаус Вирт. Язык весьма доступный, удобный и объединяет немало мощных инструментов для структурирования информации. Несмотря на изначальную разработку с целью обучения студентов, Паскаль получил широкое распространение и активно развивался. Даже сегодня он является одним из лучших и известнейших языков программирования.

Для обучения детей в школах был создан Лого, у истоков стоял Самуэль Пайперт. Достоинства – простота работы и обилие возможностей.

В школах стал преподаваться простой язык Бейсик , он легко взаимодействует с ЭВМ в качестве прямого диалога. Время никак не повлияло на эту сферу, до сих пор Бейсик является самым простым языком для начала изучения большинства распространённых направлений программирования.

Создание языка C

Развитие возможностей вычислительного оборудования привело к необходимости написания ёмких программ для управления ЭВМ. Это место по праву занял язык Си, который стал активно использоваться в 70-х годах . Явным достоинством языка является его универсальность. Он превосходит Паскаль благодаря наличию вложенных возможностей сотрудничества с разными машинными командами и подходящими частями памяти.

Си используется повсеместно в качестве инструментального языка для написания операционных платформ, трансляционных устройств, баз данных и остальных прикладных, системных задач. Си не имеет чёткой направленности, он подходит для многих задач из-за эффективности, лёгкости переноса и экономного потребления ресурсов. Чаще всего Си по скорости обработки данных сопоставим с Ассемблером, производительность программ на обоих языках будет приблизительно равной. В небольшом языке заложена немалая мощность.

Пролог и Ада

Внедрение функционального программирования неизбежно повлекло создание Пролога. Задачи языка сводились к анализу и взаимодействию с человеческими языками. Логика приложения формальна, она оптимально подходит для автоматического решения задач и теорем.

Только в 80-х годах был разработан язык Ада . Он расширяет классическое понимание и свойства языков того периода. Ада могла решать задачи в режиме реального времени и моделировать независимые решения.

Классификация

Сегодня разработаны классификации языков по уровню работы, это распределение самое распространённое. Выделяют 3 основных уровня:

  1. Низкий. Сюда относятся различные машинные языки или разновидности с символическим кодирование типа Ассемблера и Автокода. За основу взяты операторы машинных команд, только разработаны с привязкой к мнемоническому коду. Операндами являются уже не точные адреса, а символьное обозначение имён. Все модели разработаны для отдельных разновидностей ПК, они являются машинно-зависимыми. В подобных языках отмечается сильная зависимость языка от внутренних особенностей системы;
  2. Высокий. Языки встречаются куда чаще, они более удобны в использовании. К ним причисляются: Алгол, С, Пролог, Паскаль, Бейсик, Фортран и другие. Перечисленные языки не имеют жёсткой зависимости от машины, ведь они основываются на возможностях системы операндов, которые подобны для классовых алгоритмов. Недостатками высокого уровня являются большая ресурсоёмкость и медленное исполнение;
  3. Сверхвысокий. Представителей языков крайне мало, только APL и Алгол-68 . Их считают сверхвысокого уровня из-за разработки сверхмощных операторов.

Согласно другой классификации языки делятся на:

  • символьные – Пролог, Лисп и Снобол;
  • вычислительные – Паскаль, С, Алгол, Бейсик, Фортран.


Направления развития

Информатика в современном мире развивается в 3 ключевых направлениях:

  1. Процедурное появилось в период активнейшего развития компьютеров и других вычислительных устройств, с тем пор широко используется. В процедурных направлениях присутствуют выраженные описания действий, необходимых к выполнению. Для получения результата всегда проводится определённая процедура, которую составляют различные последовательности манипуляций. Процедурные языки дополнительно разделяются на:
    • Структурные. В них используется один оператор для записи цельных алгоритмом: циклов, функцию, ветвлений и остального. Более известны: Паскаль, Ада и С.
    • Операционные. Применяют несколько различных действий. Среди самых известных разновидностей: Фокал, Фортран и Бейсик.
  2. Непроцедурные. Языки программирования имеют декларативную структуру, появление которой приходится на 70-е года. Активнее всего начали развиваться в 80-х годах после появления проекта формирования 5 поколения ЭВМ. Основная задача – создание возможностей для построения высокоинтеллектуальных машин. Они также разделяются на:
    • Функциональные. Программа выполняет исчисление определённой функции, которая берёт за основу другие относительно простые алгоритмы и более простые задачи. В основе функционального направления используется основной элемент – рекурсия. Она подразумевает расчёт значений функции с помощью задействования её в других элементах. В языке отсутствуют циклы и методика присваивания значений.
    • Логические. Программа вовсе не требует описание действий, её основу составляют соотношения данных и их значения. Только после расчёта можно получать ответы на вопросы. После перебирания известных параметров выводится ответ. В программе отсутствует метод или порядок обнаружения ответа, он неявным образом устанавливается языком. Ярким представителем является Пролог. Из направления полностью устранено алгоритмическое мышление, только статические отношения между объектами, а вся динамика сокрыта от разработчика и сводится к перебору данных.
  3. Объектно-ориентированные языки, все они являются разновидностью высокого уровня программирования. Подобные языки не нуждаются в описании чёткой последовательности манипуляций для получения результата задачи, но отдельные компоненты процедурного направления присутствуют. Пользователям значительно проще работать с такими языками, так как они обладают доступным и богатым интерфейсом. Лучшим примером подобного направления с визуальным общением является Object Pascal.

Существуют языки для написания сценариев, известными являются Rexx, Tcl, Perl и Python, а также языки оболочек систем Unix. В них разрабатывается индивидуальный стиль написания кода, который отличается от известного принципа системного уровня программирования. Они не используются для создания приложений на нижнем уровне, скорее для комбинирования различных компонентов из разных языков, из которых составляется набор отдельных функций.

Активнее всего стали развиваться по мере распространения интернета, от чего стали широко применяться языки сценариев. Для создания сценариев чаще всего применяется Perl, а для Web-части пользуется популярностью JavaScript.

Советы по языку программирования Си: 10 полезных приемов

Си — это один из самых важных и широко распространённых языков программирования. Его можно использовать не только для общих целей, но и для написания низкоуровневых программ, работающих с “железом”. Си позволяет программисту многое из того, чего не позволяют другие языки. Однако в этом кроется как сильная, так и слабая сторона языка: можно писать высокопроизводительный код, но гораздо проще выстрелить себе в ногу. Поэтому мы делимся с вами десятью советами, которые пригодятся как начинающим, так и опытным Си-разработчикам.

1. Указатели на функцию

Иногда бывает удобно хранить функцию в переменной. Этот способ нечасто используется в повседневном программировании, но его можно использовать для улучшения модульности программы или для обработки события.

Этот приём заключается в следующем. Сперва нужно задать тип “указатель на функцию, возвращающую что-то” и использовать его для объявления переменной. Рассмотрим простой пример. Сначала я задаю тип PFC (Pointer to a Function returning a Character):

Затем использую его для объявления переменной z :

Определяю функцию a() :

Адрес функции теперь хранится в z :

Заметим, что вам не нужен оператор & («address-of») ; компилятор знает, что a должна быть адресом функции. Так происходит из-за того, что с функцией можно произвести лишь две операции: 1) вызвать её или 2) взять её адрес. Поскольку вызова функции не происходит (отсутствуют скобки), остаётся лишь вариант с получением адреса, который помещается в z .

Чтобы вызвать функцию, адрес которой находится в z , просто добавьте скобки:

2. Списки аргументов переменной длины

Обычно вы объявляете функцию, которая принимает фиксированное число аргументов. Тем не менее, можно написать функцию, которая принимает любое их количество. Стандартная функция printf() тому доказательство. Разумеется, вы можете сами написать подобную функцию. Вот пример:

Первый аргумент, arg_count — это целое, в котором хранится реальное число аргументов, следующих за ним в списке переменных, указанном как три точки.

1 июля – 3 декабря, онлайн, беcплатно

С переменными аргументами работают несколько встроенных функций и макросов: va_list , va_start , va_arg и va_end (они определены в stdarg.h ).

Сперва вам нужно объявить указатель на список аргументов:

Затем установите argp в первый аргумент переменной части. Это первый аргумент после последнего фиксированного (в нашем случае arg_count ):

Теперь извлекаем каждую переменную по очереди, используя va_arg :

Заметим, что вам нужно знать тип аргумента заранее (в нашем случае int ) и число аргументов (у нас задаётся фиксированным arg_count ).

Наконец, нужно убраться при помощи va_end :

3. Проверка и установка отдельных битов

Битовые операции иногда воспринимаются как некий сорт тёмной магии, используемой продвинутыми программистами. Да, работа с битами напрямую может быть весьма непонятной, но понимание этого процесса может вам пригодиться.

Обсудим, зачем это вообще нужно. Программы часто используют переменные-флаги для хранения булевых величин. У вас в коде вполне могут встречаться такие переменные:

Если они как-то связаны, как в примере выше (они все описывают состояние движения), то зачастую бывает удобнее хранить их в одной “переменной состояния” и использовать каждый бит для задания того или иного состояния:

Тогда вы сможете использовать битовые операции для задания или обнуления отдельных битов:

Преимуществом является то, что вся информация хранится в одном месте, и очевидно, что вы работаете с одной логической сущностью.

В архиве с кодом, который будет дан в конце статьи, есть пример работы с битами.

Чтобы установить заданный бит переменной value (в диапазоне от 0 до 31), используйте такое выражение:

Для очистки бита используйте:

А для получения значения бита:

4. Ленивые логические операторы

Логические операторы Си, && (“и”) и || (“или”), позволяют вам составлять цепочки условий в тех случаях, когда действие должно выполняться при выполнении всех условий ( && ) или только одного ( || ). Но в Си также есть операторы & и | . Очень важно понимать разницу между ними. Если вкратце, двухсимвольные операторы ( && и || ) называются “ленивыми” операторами. Если они используются между двумя выражениями, то второе будет выполнено, только если первое оказалось верным, иначе оно пропускается. Рассмотрим пример:

Тест (int)f && feof(f) должен вернуть истинный результат, когда будет достигнут конец файла f . Сперва тест вычисляет f ; она будет равна нулю (ложное значение), если файл не был открыт. Это ошибка, поэтому попытка чтения файла не увенчается успехом. Однако, поскольку первая часть теста провалена, вторая не будет обработана, и feof() не будет запущена. Этот пример демонстрирует корректное использование ленивого оператора. Теперь посмотрите на этот код:

В этом случае используется оператор & , а не && . Оператор & — это инструкция для выполнения обоих выражений при любых условиях. Поэтому, даже если первая часть теста провалится, вторая будет выполнена. Это может привести к различным ошибкам.

5. Тернарные операторы

Операция называется тернарной. когда принимает три операнда. В Си тернарный оператор ? : можно использовать для сокращённой записи тестов if..else . Общий синтаксис выглядит так:

Пусть у нас есть две целых переменных, t and items . Мы можем использовать if..else для проверки значения items и присваивания её значения переменной t таким образом:

Используя тернарный оператор, эту запись можно сократить до одной строки:

Если вы не привыкли к тернарным операторам, то они могут показаться вам странными, но на самом деле они весьма удобны.

Рассмотрим ещё один пример. Этот код выводит первую строку, когда у нас один предмет, и вторую, когда их несколько:

Это можно переписать так:

6. Стек

Стек — это LIFO-хранилище. Вы можете использовать адресную арифметику для добавления элементов в стек или извлечения их из него. Часто под стеком подразумевается структура, используемая Си для хранения локальных переменных функции. Но на самом деле стек — это общий тип структуры данных, которым вы спокойно можете пользоваться.

Код ниже задаёт очень маленький стек: массив _stack из двух целых. Помните, что при тестировании всегда лучше использовать небольшие числа. Если код содержит ошибки, найти их при работе с массивом из 2 элементов будет проще, чем если их будет 100. Также объявляется указатель на стек _sp и устанавливается в основание стека _stack :

Теперь определим функцию push() , которая помещает целое в стек. Она возвращает новое число элементов в стеке или -1, если стек полон:

Для получения элементов стека нужна функция pop() . Она возвращает новое число элементов в стеке или -1, если он пуст:

А вот пример, демонстрирующий работу со стеком:

7. Копирование данных

Вот три способа копирования данных. Первый использует стандартную функцию memcpy() , которая копирует n байт из src в dst :

Теперь посмотрим на самодельную альтернативу memcpy() . Она может быть полезной, если копируемые данные нужно как-то обработать:

И наконец, функция, использующая 32-битные целые для ускорения копирования. Помните, что скорость в конечном итоге зависит от оптимизации компилятора. В этом примере предполагается, что счётчик данных n кратен 4 из-за работы с 4-байтовыми указателями:

Примеры можно найти в архиве ниже.

8. Использование заголовочных файлов

Си использует заголовочные файлы ( .h ), которые могут содержать объявления функций или констант. Заголовочный файл можно импортировать в код двумя способами: если файл предоставляется компилятором, используйте #include , а если файл написан вами — #include «mystring.h» . В сложных программах есть риск того, что вы можете подключить один и тот же заголовочный файл несколько раз.

Предположим, что у нас есть простой заголовочный файл, header1.h , содержащий следующие определения:

Затем создадим другой файл header2.h , содержащий это:

Добавим в нашу программу, main.c , это:

При компиляции программы мы получим ошибку компиляции, потому что T_SIZE будет объявлена дважды (её определение в header1 подключено к двум разным файлам). Мы должны подключить header1 к header2 для того, чтобы header2 компилировался в тех случаях, когда header1 не используется. И как это исправить? Можно написать макрос для header1 :

Эта проблема настолько распространена, что многие IDE делают это за вас. Тем не менее, если вы будете делать это вручную, делайте это осторожно.

9. Скобки: нужны ли они?

Вот несколько простых правил:

  1. Скобки нужно использовать для изменения порядка выполнения операторов. Например, 3 * (4 + 3) — не то же самое, что 3 * 4 + 3 .
  2. Скобки можно использовать для улучшения читаемости. Здесь они, очевидно, не нужны:

Приоритет оператора || ниже, чем и > . Однако, в этом случае скобки точно не будут лишними:

Скобки стоит использовать в макросах:

Вы не знаете, где будете использовать эту константу, поэтому скобки нужны. Рассмотрим такой случай применения:

Без скобок результат получился бы неверным из-за порядка выполнения операторов.

Но в одном месте скобки точно не нужны: в выражении после return. Например, это…

…выполнится так же, как это:

10. Массивы как адреса

Программисты, которые учат Си после какого-то другого языка, часто удивляются, когда Си работает с массивами как с адресами и наоборот. Массив — это контейнер фиксированного размера, а адрес — это число, связанное с местом в памяти; разве они связаны?

Си прав: массив — это просто адрес базы в блоке памяти, а форма записи массива, например, в Java или JavaScript — просто синтаксический сахар.

Присмотритесь к этому коду:

Первый цикл здесь копирует адрес каждого элемента массива в сам массив:

На каждой итерации адрес увеличивается на i . Поэтому адрес переменной _x будет первым элементом, а каждый следующий адрес — адресом _x плюс 1. Когда мы прибавляем 1 к адресу массива, компилятор Си вычисляет подходящий сдвиг в зависимости от типа данных (в нашем случае 4 байта для массива целых).

Второй цикл выводит значения, хранящиеся в массиве, сперва выводя адрес элемента _x + i , затем значение элемента через привычный вид массива _x[i] , а потом содержимое массива с использованием адресной нотации (где оператор * возвращает содержимое памяти по адресу в скобках): *(_x + i) . Во всех случаях значения будут одинаковыми. Это наглядно демонстрирует, что массив и адрес — это одно и то же.

Обратите внимание, что для получения адреса массива вам не нужен оператор & , поскольку компилятор считает, что массив и есть адрес.

Для того, чтобы попробовать применить эти советы на практике, вы можете скачать исходники.

Краткий справочник по языку Си

Начнём с комментариев…

// Однострочный комментарий

/*
Многострочный комментарий
*/

Булевые типы

true — верно
false — не верно

Подключение файлов с помощью #include

Файлы в будут подключаться из стандартной библиотеки.
Свои файлы необходимо подключать с помощью « двойных кавычек «.

Функции

Объявление функций должно происходить в .h-файлах или в начале .c-файла.

Точка входа в программу – это функция main(). Работа программы начинается с неё, вне зависимости от места расположения в коде.

Для вывода в консоль используется printf

%d – означает, что будем выводить целое число

\n переводит указатель на новую строчку

int обычно имеет длину 4 байта

short имеет длину 2 байта

char имеет длину 1 байт

Одиночные символы заключаются в одинарные кавычки

long как правило занимает от 4 до 8 байт
long long занимает как минимум 64 бита

float это 32-битное число с плавающей точкой (дробное число)

double это 64-битное число с плавающей точкой

Целые типы могут быть беззнаковыми

sizeof(T) возвращает размер переменной типа Т в байтах
sizeof(object) возвращает размер объекта object в байтах.

Если аргуметом sizeof будет выражение, то этот аргумент вычисляется во время компиляции кода (кроме динамических массивов)

size_t это беззнаковый целый тип который использует как минимум 2 байта для записи размера объекта

Выведет строку «sizeof(a++) = 4, где a = 1» (на 32-битной архитектуре)

Можно задать размер массива при объявлении

Можно обнулить массив при объявлении

Индексация массива происходит также как и в других Си-подобных языках

Массивы изменяемы, как и другие переменные

Массив может быть объявлен динамически, размер не обязательно рассчитывать при компиляции

Вывод программы (в зависимости от архитектуры) будет таким:

Строка – это просто массив символов, оканчивающийся нулевым (NUL (0x00)) байтом, представляемым в строке специальным символом ‘\0’. Его не нужно вставлять в строку, компилятор всё сделает сам.

%s — означает, что будем выводить строку

напечатает 0
17, 18, 19 и 20-ый байты, тоже будут равны нулю

Если между одинарными кавычками есть символ – это символьный литерал, но это тип int, а не char (по историческим причинам).

Операторы

Переменные можно объявлять через запятую

== — равно
!= — не равно (символ ! — отрицание, применяется в разных конструкциях)
>, = — больше или равно

В Си, нет булевого типа, вместо него используется int. 0 это false, всё остальное это true.

! — отрицание
&& — логическое И
|| — логическое ИЛИ

Структуры ветвления

if — если
else if — иначе если
else — иначе

Цикл с предусловием

while — выполняется пока выражение не примет значение false

Цикл с постусловием

do while — код выполнится хотя бы один раз

Условие проверяется в конце цикла, а не в начале, так что код в теле цикла будет выполнен по крайней мере один раз.

Цикл со счётчиком

for — Цикл будет работать до тех пор, пока i

Форматирование вывода

Каждое выражение в Си имеет тип, но можно привести один тип к другому.

Целые типы могут быть приведены к вещественным и наоборот.

Указатели

Для того чтобы объявить указатель, который будет ссылаться на переменную, необходимо сначала получить адрес этой переменной. Чтобы получить адрес памяти переменной (её расположение в памяти), нужно использовать знак & перед именем переменной. Это позволяет узнать адрес ячейки памяти, в которой хранится значение переменной. Эта операция называется — операция взятия адреса и выглядит вот так:

В третьей строке использовалась операция взятия адреса, мы взяли адрес переменной var и присвоили его указателю ptrVar.

Рассмотрим программу, которая наглядно покажет всю мощь указателей:

Указатель – это переменная которая хранит адрес в памяти.
При объявлении указателя указывается тип данных переменной на которую он будет ссылаться.
Можно получить адрес любой переменной, а потом работать с ним.

Используйте & для получения адреса переменной.

Для объявления указателя нужно поставить * перед именем.

Для того, чтобы получить знаечние по адресу, напечатайте * перед именем.

Вы также можете изменять значение, на которое указывает указатель.

Массивы

Используются для большого количества однотипных данных.

Строки это массивы символов, но обычно они представляются как указатели на первый элемент массива.
Хорошей практикой считается использование `const char *’ при объявлении строчного литерала. При таком подходе литерал не может быть изменён.

Функции

Синтаксис объявления функции:
(аргументы)

Приставка void означает, что функция ничего не возвращает

Типы и структуры определяемые пользователем

typedef — используется для задания стандартным типам своих названий

Структуры — это просто коллекция данных, память для которых выделяется последовательно.

sizeof(struct rectangle) == sizeof(int) + sizeof(int) – не всегда верно из-за особенностей компиляции.

Можно применить typedef к структуре, для удобства.

Если структура большая, то (чтоб не копировать) её можно получить «по указателю».

Указатели на функции

Во время исполнения, функции располагаются по известным адресам в памяти.
Указатель на функцию может быть использован для непосредственного вызова функции.
Однако синтаксис может сбивать с толку.

Пример использования str_reverse по указателю

Первая программа на Си — «Hello World»

Создать в любом текстовом редакторе файл hello world.c

Всё выше описаное, можно смело применять в программировании Arduino.

Илон Маск рекомендует:  Что такое код setcommstate
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Кодинг, CSS и SQL