13. Напишите программу, “очищающую” текстовый файл для использования в программе, обрабатывающей запросы на поиск слов; иначе говоря, замените знаки пунктуации пробелами, переведите слова в нижний регистр, замените выражения don’t словами do not (и т.д.) и замените существительные во множественном числе на существительные в единственном числе (например, слово ships станет ship). Не перестарайтесь. Например, определить множественное число в принципе трудно, поэтому просто удалите букву s, если обнаружите как слово ship, так и слово ships. Примените эту программу к реальному текстовому файлу, содержащему не менее 5 000 слов (например, к научной статье).

14. Напишите программу (используя результат предыдущего упражнения), отвечающую на следующие вопросы и выполняющую следующие задания: “Сколько раз слово ship встречается в файле?” “Какое слово встречается чаще всего?” “Какое слово в файле самое длинное?” “Какое слово в файле самое короткое?” “Перечислите все слова на букву s” и “Перечислите все слова, состоящие из четырех букв”.

15. Разработайте графический пользовательский интерфейс из предыдущего упражнения.

Послесловие

 

 Библиотека STL является частью стандартной библиотеки ISO C++, содержащей контейнеры и алгоритмы. Она предоставляет обобщенные, гибкие и полезные базовые инструменты. Эта библиотека позволяет сэкономить массу усилий: изобретать колесо заново может быть забавным, но вряд ли продуктивным занятием. Если у вас нет весомых причин избегать библиотеки STL, то используйте ее контейнеры и основные алгоритмы. Что еще важнее, библиотека STL — это пример обобщенного программирования, демонстрирующий, как способы устранения конкретных проблем и набор конкретных решений могут вырасти в мощную и универсальную коллекцию полезных инструментов. Если вам необходимо манипулировать данными — а большинство программистов именно этим и занимаются, — библиотека STL продемонстрирует пример, идею и подход к решению задачи.

Часть IV

Дополнительные темы

Глава 22

Идеалы и история

В этой главе очень кратко и выборочно изложена история языков программирования и описаны идеалы, во имя которых они были разработаны. Эти идеалы и выражающие их языки программирования образуют основу профессионализма. Поскольку в настоящей книге используется язык С++, мы сосредоточили свое внимание именно на нем, а также на языках, появившихся под его влиянием. Цель этой главы — изложить основы и перспективы развития идей, представленных в книге. Описывая каждый из языков, мы рассказываем о его создателе или создателях: язык — это не просто абстрактное творение, но и конкретное решение, найденное людьми для стоявших перед ними проблем в определенный момент времени.

22.1. История, идеалы и профессионализм

 

 История — это чушь”, — безапелляционно заявил Генри Форд (Henry Ford). Противоположное мнение широко цитируется еще с античных времен: “Тот, кто не знает историю, обречен повторить ее”. Проблема заключается в том, чтобы выбрать, какую историю следует знать, а какую следует отбросить: другое известное изречение утверждает, что “95% всей информации — это чушь” (со своей стороны заметим, что 95%, вероятно, являются преуменьшенной оценкой). Наша точка зрения на связь истории с современностью состоит в том, что без понимания истории невозможно стать профессионалом. Люди, очень мало знающие предысторию своей области знаний, как правило, являются легковерными, поскольку история любого предмета замусорена правдоподобными, но не работоспособными идеями. “Плоть” истории состоит из идей, ценность которых доказывается практикой.

 

 Мы бы с удовольствием поговорили о происхождении ключевых идей, лежащих в основе многих языков программирования и разных видов программного обеспечения, таких как операционные системы, базы данных, графические системы, сети, веб, сценарии и так далее, но эти важные и полезные приложения можно найти повсюду. Места, имеющегося в нашем распоряжении, едва хватает лишь для того, чтобы хотя бы поверхностно описать идеалы и историю языков программирования.

 

 Конечная цель программирования заключается в создании полезных систем. В горячке споров о методах и языках программирования об этом легко забыть. Помните об этом! Если вам требуется напоминание, перечитайте еще раз главу 1.

22.1.1. Цели и философия языка программирования

Что такое язык программирования? Для чего он предназначен? Ниже приводятся распространенные варианты ответа на первый вопрос.

• Инструмент для инструктирования машин.

• Способ записи алгоритмов.

• Средство общения программистов.

• Инструмент для экспериментирования.

• Средство управления компьютеризированными устройствами.

• Способ выражения отношения между понятиями.

• Средство выражения проектных решений высокого уровня.

Наш ответ таков: “Все вместе и еще больше!” Очевидно, что здесь речь идет об универсальных языках программирования. Кроме них существуют специализированные и предметно-ориентированные языки программирования, предназначенные для более узких и более точно сформулированных задач. Какие свойства языка программирования считаются желательными?

• Переносимость.

• Типовая безопасность.

•Точная определенность.

• Высокая производительность.

• Способность точно выражать идеи.

• Легкая отладка.

• Легкое тестирование.

• Доступ ко всем системным ресурсам.

• Независимость от платформы.

• Возможность выполнения на всех платформах.

• Устойчивость на протяжении десятилетий.

• Постоянное совершенствование в ответ на изменения, происходящие в прикладной области.

• Легкость обучения.

• Небольшой размер.

• Поддержка популярных стилей программирования (например, объектно-ориентированного и обобщенного программирования).

• Возможность анализа программ.

• Множество возможностей.

• Поддержка со стороны крупного сообщества.

• Поддержка со стороны новичков (студентов, учащихся).

• Исчерпывающие возможности для экспертов (например, конструкторов инфраструктуры).

• Доступность большого количества инструментов для разработки программ.

• Доступность большого количества компонентов программного обеспечения (например, библиотек).

• Поддержка со стороны сообщества разработчиков открытого кода.

• Поддержка со стороны поставщиков основных платформ (Microsoft, IBM и т.д.).

К сожалению, все эти возможности нельзя получить одновременно. Это досадно, поскольку каждое из этих свойств объективно является положительным: каждое из них приносит пользу, а язык, не имеющий этих свойств, вынуждает программистов выполнять дополнительную работу и осложняет им жизнь. Причина, из-за которой невозможно получить все эти возможности одновременно, носит фундаментальный характер: некоторые из них являются взаимоисключающими. Например, язык не может полностью не зависеть от платформы и в то же время открывать доступ ко всем системным ресурсам; программа, обращающаяся к ресурсу, не существующему на конкретной платформе, не сможет на ней работать вообще. Аналогично, мы очевидно хотели бы, чтобы язык (а также инструменты и библиотеки, необходимые для его использования) был небольшим и легким для изучения, но это противоречит требованию полной поддержки программирования на всех системах и в любых предметных областях.