• “Сначала следует изучить принципы разработки программного обеспечения”. Этот подход и подход “сначала следует изучить абстракции” порождают те же проблемы, что и подход “сверху-вниз”: без конкретных примеров и практического опыта, вы просто не сможете оценить важность абстракций и правильного выбора методов разработки программного обеспечения.

• “С первого дня следует изучать объектно-ориентированное программирование”. объектно-ориентированное программирование — один из лучших методов организации программ, но это не единственный эффективный способ программирования. В частности, мы считаем, что сначала необходимо изучить типы данных и алгоритмы и лишь потом переходить к разработке классов и их иерархий. Мы с первого дня используем пользовательские типы (то, что некоторые люди называют объектами), но не углубляемся в устройство класса до главы 6 и не демонстрируем иерархию классов до главы 12.

• “Просто верьте в магию”. Этот подход основан на демонстрации мощных инструментов и методов без углубления в технические подробности. Он заставляет студентов угадывать — как правило, неправильно, — что же происходит в программе, с какими затратами это связано и где это можно применить. В результате студент выбирает лишь знакомые ему шаблоны, что мешает дальнейшему обучению.

Естественно, мы вовсе не имеем в виду, что все эти подходы совершенно бесполезны. Фактически мы даже используем некоторые из них при изложении некоторых тем. Однако в целом мы отвергаем их как общий способ обучения программированию, полезному для реального мира, и предлагаем альтернативу: конкретное и глубокое обучение с упором на концепции и методы.

0.2.2. Программирование и языки программирования

 

В первую очередь мы учим программированию, а выбранный язык программирования рассматриваем лишь как вспомогательное средство. Выбранный нами способ обучения может опираться на любой универсальный язык программирования. Наша главная цель — помочь вам понять основные концепции, принципы и методы. Однако эту цель нельзя рассматривать изолированно. Например, языки программирования отличаются друг от друга деталями синтаксиса, возможностями непосредственного выражения разных идей, а также средствами технической поддержки. Тем не менее многие фундаментальные методы разработки безошибочных программ, например простых и логичных программ (главы 5-6), выявления инвариантов (раздел 9.4.3) и отделения интерфейса от реализации (разделы 9.7 и 14.1–14.2), во всех языках программирования практически одинаковы.

Методы программирования и проектирования следует изучать на основе определенного языка программирования. Проектирование, программирование и отладка не относятся к навыкам, которыми можно овладеть абстрактно. Вы должны писать программы на каком-то языке и приобретать практический опыт. Это значит, что вы должны изучить основы какого-то языка программирования. Мы говорим “основы”, так как времена, когда все основные промышленные языки программирования можно было изучить за несколько недель, ушли в прошлое. Для обучения мы выбрали подмножество языка С++, которое лучше всего подходит для разработки хороших программ. Кроме того, мы описываем свойства языка С++, которые невозможно не упомянуть, поскольку они либо необходимы для логической полноты, либо широко используются в сообществе программистов.

0.2.3. Переносимость 

 

Как правило, программы на языке С++ выполняются на разнообразных компьютерах. Основные приложения на языке С++ выполняются на компьютерах, о которых мы даже представления не имеем! По этой причине мы считаем переносимость программ и возможность их выполнения на компьютерах с разной архитектурой и операционными системами одним из самых важных свойств. Практически каждый пример в этой книге не только соответствует стандарту ISO Standard C++, но и обладает переносимостью. Если это не указано явно, представленные в книге программы могут быть выполнены с помощью любого компилятора языка С++ и были протестированы на разных компьютерах и под управлением разных операционных систем.

Процесс компилирования, редактирования связей и выполнения программ на языке С++ зависит от операционной системы. Было бы слишком неудобно постоянно описывать детали устройства этих систем и компиляторов каждый раз при ссылке на выполнение программы. Наиболее важная информация, необходимая для использования интегрированной среды разработки программ Visual Studio и компилятора Microsoft C++ под управлением операционной системы Windows, приведена в приложении В.

Если вы испытываете трудности при работе с популярными, но слишком сложными интегрированными средами разработки программ, предлагаем использовать командную строку; это удивительно просто. Например, для того чтобы скомпилировать, отредактировать связи и выполнить простую программу, состоящую из двух исходных файлов,

и , с помощью компилятора GNU C++ под управлением операционной системы Unix или Linux, выполните две команды:

Да, этого достаточно.

0.3. Программирование и компьютерные науки

Можно ли свести компьютерные науки к программированию? Разумеется, нет! Единственная причина, по которой мы поставили этот вопрос, заключается в том, что люди часто заблуждаются по этому поводу. Мы затрагиваем множество тем, связанных с компьютерными науками, например алгоритмы и структуры данных, но наша цель — научить программировать, т.е. разрабатывать и выполнять программы. Это изложение и шире, и уже, чем общепринятая точка зрения на компьютерные науки.

• Шире, так как программирование связано с множеством технических знаний, которые, как правило, не относятся ни к какой научной дисциплине.

• Уже, т.е. мы не стремились к систематическому изложению основ компьютерных наук.

Цель этой книги — частично охватить курс компьютерных наук (если вы собираетесь стать специалистом в этой области), изложить введение в методы разработки и эксплуатации программного обеспечения (если вы планируете стать программистом или разработчиком программного обеспечения) и, вообще, заложить основы более общего курса.

Тем не менее, несмотря на то, что изложение опирается на компьютерные науки и их основные принципы, следует подчеркнуть, что мы рассматриваем программирование как совокупность практических навыков, основанных на теории и опыте, а не как науку.

0.4. Творческое начало и решение задач

Основная цель книги — помочь вам выражать свои идеи в программах, а не научить придумывать эти идеи. Кроме того, мы приводим множество примеров решения задач, как правило, с помощью анализа, за которым следует последовательное уточнение решения. Мы считаем, что программирование само по себе является формой решения задач: только полностью поняв задачу и ее решение, можно написать правильную программу; и только через конструирование и тестирование программ можно прийти к полному пониманию задачи. Таким образом, программирование является неотъемлемой частью процесса познания. Однако мы стараемся продемонстрировать это на примерах, а не путем “проповеди” или подробного описания процесса решения задач.

0.5. Обратная связь

Идеальных учебников не существует; потребности разных людей очень отличаются друг от друга. Однако мы старались сделать эту книгу и сопровождающие ее материалы как можно лучше. Для этого нам необходима обратная связь; хороший учебник невозможно написать в изоляции от читателей. Пожалуйста, сообщите нам об ошибках, опечатках, неясных местах, пропущенных объяснениях и т.п. Мы также будем благодарны за постановку более интересных задач, за формулировку более ярких примеров, за предложения тем, которые следует удалить или добавить, и т.д. Конструктивные комментарии помогут будущим читателям. Все найденные ошибки будут опубликованы на веб-сайте

.