48 Lekcji programowania w C i C++.pdf

LEKCJA 1. Co o C i C++ każdy wiedzieć powinien.

________________________________________________________________

W trakcie tej lekcji dowiesz się, dlaczego pora na C++.

________________________________________________________________

Język C++ jest uniwersalnym, nowoczesnym językiem programowania.

Stosowane przez USA i inne kraje wobec Polski wieloletnie

embargo COCOM'u (przeszkody w dostępie do nowoczesnej

technologii) sprawiły m. in., że popularność OS2, UNIXa i C/C++

jest w Polsce do dziś nieproporcjonalnie mała, a Basica, Pascala

i DOSa nieproporcjonalnie duża. W USA C++ już od kilku lat

stanowi podstawowe narzędzie programistów.

Już słyszę oburzenie (A co mnie obchodzi historia

"komputerologii" i koligacyjki!). Otóż obchodzi, bo wynikają z

niej pewne "grzechy pierworodne" języka C/C++, a dla Ciebie,

szanowny Czytelniku - pewne wnioski praktyczne.

Grzech Pierwszy:

* Kompilator języka C/C++ jest standardowym wyposażeniem systemu

operacyjnego UNIX.

Skutki praktyczne:

Każdy PC jest w momencie zakupu (co często wchodzi w cenę zakupu

komputera) wyposażany w system operacyjny DOS - np. DR DOS, PC

DOS, PTS DOS lub MS DOS. Standardowo w zestaw systemu MS DOS

wchodzi interpreter języka BASIC (w MS-DOS - QBasic.EXE). Możesz

więc być pewien, że jeśli jest DOS, to musi być i BASIC.

Podobnie rzecz ma się z C/C++. Jeśli jest na komputerze system

UNIX (za wyjątkiem najuboższych wersji systemu XENIX), masz tam

do dyspozycji kompilator C/C++, za to BASICA ani Pascala prawie

na pewno tam nie ma. Podobnie coraz popularniejszy OS/2

wyposażony jest w kompilator (całkiem niezły) C++ i dodatkowo

jeszcze w pewne gotowe-firmowe biblioteki.

Grzech drugi:

* Język C/C++ powstał jeszcze zanim wymyślono PC, DOS, GUI

(Graficzny Interfejs Użytkownika), Windows i inne tym podobne.

Dwa najważniejsze skutki praktyczne:

I. W założeniach twórców język C++ miał być szybki (i jest) i

zajmować mało miejsca w pamięci (bo ówczesne komputery miały jej

bardzo mało!). Zawiera więc różne, niezrozumiałe dla nas z

dzisiejszego punktu widzenia skróty. Np. to co w Pascalu czy

Basicu wygląda zrozumiale:

i:=i+1; (Pascal)

10 I=I+1 lub inaczej NEXT I (Basic)

to w języku C++ wygląda dziwacznie:

i++; albo jeszcze dziwniej ++i;

Tym niemniej zwróć uwagę, że w Pascalu zajmuje to 7 znaków, w

Basicu - 8 znaków (spacja to też znak!), a w C++ tylko 4.

Inny przykład:

X=X+5 (Basic, 5 znaków),

X:=X+5 (Pascal, 6 znaków),

X+=5 (C++, tylko 4 znaki).

Z takiej właśnie filozofii wynika i sama nazwa - najkrótsza z

możliwych. Jeśli bowiem i++ miało znaczyć mniej więcej tyle samo

co NEXT I (następne I) to C++ znaczy mniej więcej tyle samo co

"NASTĘPNA WERSJA C".

II. Nie ma nic za darmo. W języku C/C++, podobnie jak w

samochodzie wyścigowym formuły I, za szybkość i skuteczność

płaci się komfortem. Konstrukcje stosowane w języku C/C++ są

maksymalnie dostosowane do "wygody" komputera. Pozwala to na

uzyskiwanie ˙niezwykle szybkich "maszynowo-zorientowanych" kodów

wykonywalnych programu, ale od programisty wymaga

przyzwyczajenia się do "komputerowo-zorientowanego sposobu

myślenia".

Grzech Trzeci (i chyba najcięższy):

* Jest najlepszy. Ostrożniej - jest najchętniej stosowanym

narzędziem profesjonalnych programistów.

Ma oczywiście konkurentów. Visual Basic (do małych aplikacji

okienkowych), Turbo Pascal (do nauki podstaw - elementów

programowania sekwencyjnego, proceduralno-strukturalnego),

QuickBasic (programowanie strukturalne w środowisku DOS),

Fortran 90, ADA, SmallTalk, itp, itd.

Sam wielki Peter Norton przyznaje, że początkowe wersje swojego

słynnego pakietu Norton Utilities pisał w Pascalu, ale dopiero

przesiadka na C/C++ pozwoliła mu doprowadzić NU do dzisiejszej

doskonałości. Jakie są programy Petera Nortona - każdy widzi...

Zapewne masz na swoim komputerze kilka różnych aplikacji (np.

TAG, QR-Tekst, Word, itp.) - jeśli zajrzysz do nich do środka

(View), możesz sam przekonać się, że większość z nich została

napisana właśnie w C++ (Kompilatory C++ pozostawiają w kodzie

wynikowym .EXE swoją wizytówkę zwykle czytelną przy pomocy

przeglądarki; przekonasz się o tym także zaglądając przez [View]

do własnych programów); stosowane narzędzia możesz rozpoznać

także po obecności dynamicznych bibliotek - np. BWCC.DLL -

biblioteka elementów sterujących - klawiszy, itp - Borland

Custom Controls for Windows).

Skutki praktyczne:

Nauczywszy się języka C/C++ możesz nie bać się ani systemu

UNIX/XENIX a ich środowiska okienkowego - X Windows, ani OS2,

ani Windows 95 (dotychczasowe testy starych 16-bitowych

aplikacji wykazały b. wysoki stopień kompatibilności), ani

stacji roboczych, ani dużych komputerów klasy mainframe. Język

C/C++ dosłużył się bowiem ogromnej ilości tzw. implementacji

czyli swoich odmian, przeznaczonych dla różnych komputerów i dla

różnych systemów operacyjnych. Windows NT i Windows 95 również

zostały napisane w C++.

Czytając prasę (np. Computer World, PC-Kurier i in.) zwróć

uwagę, że najwięcej ofert pracy jest właśnie dla programistów

posługujących się C++ (i tak zapewne będzie jeszcze przez kilka

lat, póki nie wymyślą czegoś lepszego - np. jakiegoś C+++).

Z Grzechu Trzeciego (choć nie tylko) wynika także pośrednio

Grzech Czwarty.

Języka C++ Grzech Czwarty - ANSI C, C++, czy Turbo C++, Visual

C++, czyli mała wieża BABEL.

Nie jestem pewien, czy "wieża BABEL" jest określeniem

trafniejszym niż "kamień filozoficzny", bądź "perpetuum mobile".

To co w ciągu ostatnich lat stało się z językiem C++ ma coś

wspólnego z każdym z tych utopijnych symboli. A w dużym

uproszczeniu było to tak.

Podobnie, jak mechanikom od zarania dziejów marzyło się

perpetuum mobile, tak informatykom zawsze marzyło się stworzenie

jednego SUPER-UNIWERSALNEGO języka programowania. Takiego, który

byłby zupełnie niezależny od sprzętu tzn., aby program napisany

w takim języku mógł być przeniesiony BEZ ŻADNYCH ZMIAN na

dowolny komputer I DZIAŁAŁ. Do takiej roli pretendowały kolejno

FORTRAN, Algol a potem przyszła pora na C/C++. Gdyby informatycy

nie okazali się zbyt zachłanni, może coś by z tego wyszło. Ale,

jak to w życiu, programiści (podobnie jak żona rybaka z bajki "O

rybaku i złotej rybce") chcieli wszystkiego naraz:

* żeby program dał się przenieść na komputer innego typu i

działał,

* żeby działał szybko i optymalnie wykorzystywał sprzęt,

* żeby umiał wszystko, co w informatyce tylko wymyślono (tj. i

grafika, i obiekty, i obsługa peryferii i...).

I stało się. W pomyślanym jako uniwersalny języku zaczęły

powstawać odmiany, dialekty, mutacje, wersje itp. itd.

Jeśli C++ nie jest Twoim pierwszym językiem, z pewnością

zauważyłeś Czytelniku, że pomiędzy GW Basic a Quick Basic są

pewne drobne różnice. Podobnie Turbo Pascal 7.0 trochę różni się

od Turbo Pascala 5.0. Mimo to przykład poniżej pewnie Cię trochę

zaskoczy. Dla zilustrowania skali problemu przedstawiam poniżej

dwie wersje TEGO SAMEGO PROGRAMU napisanego w dwu różnych

wersjach TEGO SAMEGO JĘZYKA C++. . Obydwa programy robią

dokładnie to samo. Mają za zadanie wypisać na ekranie napis

"Hello World" (czyli "Cześć świecie!").

Program (1)

main()

{

printf("Hello World\n");

}

Program (2)

#include <windows.h>

#include <iostream.h>

LPSTR p = "Hello World\n";

main(void)

{

cout << "Hello World" << endl;

MessageBox(0, p, "Aplikacja dla Windows", MB_OK);

return (0);

}

Cóż za uderzające podobieństwo, prawda? Ale żarty na bok. Jeśli

zaistnieje jakiś problem, zawsze mamy co najmniej trzy wyjścia.

Możemy:

1. Udawać, że go nie ma.

Tak postępuje wielu autorów podręczników na temat C/C++.

2. Krzyczeć, że nam się to nie podoba.

Mamy pełne prawo obrazić się i wrócić do Basica lub Pascala.

3. Spróbować poruszać się w tym gąszczu.

Wyjście trzecie ma jedną wadę - jest najtrudniejsze, ale i

efekty takiego wyboru są najbardziej obiecujące.

Jeśli chcesz zaryzykować i wybrać wyjście trzecie, spróbujmy

zrobić pierwszy krok w tej "dżungli". Wyjaśnijmy kilka nazw,

pojęć i zasad gry obowiązujących w tym obszarze.

Języki programowania posługują się pewnymi specyficznymi grupami

słów i symboli. Są to m. in.:

słowa kluczowe

(tu pomiędzy wersjami C++ rozbieżności są niewielkie),

operatory (po prostu znaki operacji - np. +),

(tu zgodność jest niemal 100 %-owa)

dyrektywy

(polecenia dla kompilatora JAK tworzyć program wynikowy;

tu już jest gorzej, szczególnie dyrektywa #pragma w każdej

wersji kompilatora C++ jest inna)

nazwy funkcji

(z tym gorzej, bo każdy producent ma własne funkcje i własne

upodobania)

nazwy stałych

(gdyby chodziło tylko o PI i e - wszystko byłoby proste)

nazwy zasobów (FILE, PRN, CONSOLE, SCREEN itp. itd)

(tu jest lepiej, ale też rozbieżności są zauważalne)

Autor programu może jeszcze nadawać zmiennym (liczbom, zmiennym

napisom, obiektom, itp.) własne nazwy, więc czasem nawet

wytrawny programista ma kłopoty ze zrozumieniem tekstu

żródłowego programu...

W języku C a następnie C++ przyjęto pewne maniery nadawania nazw

- identyfikatorów ułatwiające rozpoznawanie tych grup słów:

* nazwa() - funkcja

* słowa kluczowe i nazwy zmiennych - małymi literami

* STAŁE - nazwy stałych najczęściej dużymi literami

* long/LONG - typy danych podstawowe/predefiniowane dla Windows

_NAZWA - nazwy stałych predefiniowanych przez producenta

__nazwa lub __nazwa__ - identyfikatory charakterystyczne dla

danej wersji kompilatora

itp., których to zwyczajów i ja postaram się przestrzegać w

tekście książki.

Amerykański Instytut Standardów ANSI od lat prowadzi walkę z

wiatrakami. Stoi na straży jednolitego standardu języka, który

nazywa się standardem ANSI C i ANSI C++. Wielcy producenci od

czasu do czasu organizują konferencje i spotkania gdzieś w

ciepłych krajach i uzgadniają niektóre standardy - czyli wspólne

dla nich i zalecane dla innych normy, ale niektórzy bywają

zazdrośni o własne tajemnice i nie publikują wszystkich

informacji o swoich produktach. Dlatego wszelkie "słuszne i

uniwersalne" standardy typu ODBC, Latin 2, Mazovia, LIM, OLE,

DDE, BGI, itp., itd. mają niestety do dziś ograniczony zakres

stosowalności a wszelkie zapewnienia producentów o całkowitej

zgodności ich produktu z... (tu wpisać odpowiednie) należy

niestety nadal traktować z pewną rezerwą.

W niniejszej książce zajmiemy się kompilatorem Borland C++ w

jego wersjach 3.0 do 4.5, jest to bowiem najpopularniejszy w

Polsce kompilator języka C/C++ przeznaczony dla komputerów IBM

PC. Nie bez znaczenia dla tej decyzji był także fakt, że Borland

C++ i Turbo C++ bez konfliktów współpracuje z:

* Turbo Pascal i Borland Pascal;

* Assemblerami: TASM, BASM i MASM;

* Turbo Debuggerem i Turbo Profilerem;

* bibliotekami Turbo Vision, ObjectVision, Object Windows

Library, Database Tools, itp.

* pakietami innych producentów - np. Win/Sys Library, Object

Professional, CA-Visual Objects, Clipper, itp.

i in. produktami "ze stajni" Borlanda popularnymi wśród

programistów. Programy TASM/BASM, Debugger, Profiler a także

niektóre biblioteki (np. Object Windows Library, Turbo Vision

Library, itp. wchodzą w skład pakietów instalacyjnych BORLANDA,

ale UWAGA - niestety nie wszystkich). Borland C++ 4+ pozwala,

dzięki obecności specjalnych klas VBX w bibliotece klas i

obiektów Object Windows Library na wykorzystanie programów i

zasobów tworzonych w środowisku Visual Basic'a. Podobnie

kompilatory C++ firmy Microsoft (szczególnie Visual C++)

bezkonfliktowo współpracują z zasobami innych aplikacji - np.

Access, Excel, itp..

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: