Язык программирования C++ от Страуструпа
С++ является языком программирования общего назначения. Естественная для него область применения - системное программирование, понимаемое в широком смысле этого слова. Кроме того, С++ успешно используется во многих областях приложения, далеко выходящих за указанные рамки. Реализации С++ теперь есть на всех машинах, начиная с самых скромных микрокомпьютеров - до самых больших супер-ЭВМ, и практически для всех операционных систем. Поэтому книга дает лишь описание собственно языка, не объясняя особенности конкретных реализаций, среды программирования или библиотек.Читатель найдет в книге много примеров с классами, которые, несмотря на несомненную пользу, можно считать игрушечными. Такой стиль изложения позволяет лучше выделить основные понятия и полезные приемы, тогда как в настоящих, законченных программах они были бы скрыты массой деталей. Для большинства предложенных здесь классов, как то связанные списки, массивы, строки символов, матрицы, графические классы, ассоциативные массивы и т.д., - приводятся версии "со 100% гарантией" надежности и правильности, полученные на основе классов из самых разных коммерческих и некоммерческих программ. Многие из "промышленных" классов и библиотек получились как прямые или косвенные потомки игрушечных классов, приводимых здесь как примеры.
Сравнение языков С++ и С
Приведены конструкции языка, которые существенны для каждого из перечисленных стилей программирования. Свойственный С стиль программирования обсуждается в разделах "процедурное программирование и "модульное программирование". Язык С++ - "лучший вариант С". Он лучше поддерживает такой стиль программирования, чем сам С, причем это делается без потери какой-либо общности или эффективности по сравнению с С. В то же время язык C является подмножеством С++. Абстракция данных и объектно-ориентированное программирование рассматриваются как "поддержка абстракции данных" и "поддержка объектно- ориентированного программирования".
Макросредства
В С++ они играют гораздо меньшую роль, чем в С. Можно даже дать такой совет: используйте макроопределения только тогда, когда не можете без них обойтись. Вообще говоря, считается, что практически каждое появление макроимени является свидетельством некоторых недостатков языка, программы или программиста. Макросредства создают определенные трудности для работы служебных системных программ, поскольку они перерабатывают программный текст еще до трансляции. Поэтому, если ваша программа использует макросредства, то сервис, предоставляемый такими программами, как отладчик, профилировщик, программа перекрестных ссылок, будет для нее неполным.
Группирование особых ситуаций
Особые ситуации естественным образом разбиваются на семейства. Действительно, логично представлять семейство Matherr, в которое входят Overflow (переполнение), Underflow (потеря значимости) и некоторые другие особые ситуации. Семейство Matherr образуют особые ситуации, которые могут запускать математические функции стандартной библиотеки.
Абстрактные типы
Когда создается конкретный или абстрактный тип, акцент следует сделать на том, чтобы предложить простой, реализующий хорошо продуманное понятие, интерфейс. Попытки расширить область приложения класса, нагружая его описание всевозможными "полезными" свойствами, приводят только к беспорядку и неэффективности.
Стандарты программирования на С++
В напряженной обстановке, при жестких временных рамках люди обычно делают то, чему их учили, к чему они привыкли. Вот почему в больницах в пунктах первой помощи предпочитают опытных, тренированных сотрудников — даже хорошо обученные и знающие новички склонны к панике.У разработчиков программного обеспечения регулярно возникают ситуации, когда что-то надо было сделать еще вчера — на позавчера. Когда на нас давит график работ (который к тому же имеет тенденцию сдвигаться в одном направлении, и то, что по плану должно было заработать завтра, от нас начинают требовать еще вчера...), мы работаем так, как приучены. Неряшливые программисты, которые даже при обычной неспешной работе не помнят о правильных принципах разработки программного обеспечения (а то и вовсе не знакомы с ними), при нехватке времени окажутся еще небрежнее, а их код будет изобиловать ошибками. Соответственно, программист, который выработал в себе хорошие привычки и регулярно ими пользуется, при "повышенном давлении" будет продолжать выдавать качественный код.
Вопросы организации и стратегии
Природа не терпит пустоты. Если вы не разработаете набор правил, то это сделает кто-то другой. Такие "самопальные" стандарты, как правило, грешат тем, что включают нежелательные для стандарта требования; например, многие из них, по сути, заставляют программистов использовать C++ просто как улучшенный С.
Предпочитайте предоставление абстрактных интерфейсов
Вы любите абстракционизм? Абстрактные интерфейсы помогают вам сосредоточиться на проблемах правильного абстрагирования, не вдаваясь в детали реализации или управления состояниями. Предпочтительно проектировать иерархии, реализующие абстрактные интерфейсы, которые моделируют абстрактные концепции.
Проектируйте и пишите безопасный в отношении ошибок код
В каждой функции обеспечивайте наиболее строгую гарантию безопасности, какой только можно добиться без дополнительных затрат со стороны вызывающего кода, не требующего такого уровня гарантии. Всегда обеспечивайте, как минимум, базовую гарантию безопасности. Убедитесь, что при любых ошибках ваша программа всегда остается в корректном состоянии (в этом и заключается базовая гарантия). Остерегайтесь ошибок, нарушающих инвариант (включая утечки, но не ограничиваясь ими).
Основы программирования на языке C
Язык программирования Си был разработан и реализован в 1972 году сотрудником фирмы AT&T Bell Laboratories Денисом Ритчи. Прообразом языка Си для Д. Ритчи послужил язык Би, разработанный Кеном Томпсоном. Он является результатом эволюционного развития языков BCPL (Richards, M., "BCPL: A. Tool for Compiler Writing and System Programming", Proc. AFIPS SJCC, 34, 557-566, 1969) и Би (Johnson, S. C., and B. W. Kernighan, "The Programming Language B", Comp. Sci. Tech. Rep. No. 8, Bell Laboratories. 1973). Основным достоинством языка Си по сравнению с языками BCPL и Би является введение в него типов данных. Язык Си был разработан во время создания операционной системы UNIX (OC UNIX). Развитие языка Си продолжалось и после окончания его разработки и касалось, в частности, проверки типов данных и средств, облегчающих перенос программ в другую среду. Например, разработка проекта переноса OC UNIX на компьютер Interdata 8/32 привела к некоторым добавлениям в язык Си, а именно, к включению в язык таких средств, как объединение (union). Позднее были сделаны попытки включения в язык Си средств абстрагирования данных. В настоящее время рассматривается проект стандарта ANSI C - стандарт языка Си Американского национального института и the C Programming Language - Reference Manual, AT&T Bell Laboratories. С языка Си разработаны совместимые по входному языку трансляторы для 40 типов вычислительных систем, начиная от 8-разрядных микропроцессоров и кончая CRAY-1 - одним из самых мощных в настоящее время суперкомпьютеров. В ходе работ по созданию Мобильного Транслятора с языка Си сам он был переработан для повышения мобильности написанных на нем программ.Достоинства языка Си
Язык Си компактен, является относительно маленьким языком программирования. Ввод-вывод не считается частью языка Си, а определяется стандартной библиотекой. Вседозволенность в языке Си является следствием желания как можно больше расширить область его применения. Язык Си удалось сделать относительно маленьким языком программирования за счет того, что в его состав не были включены ввод-вывод и средства для работы со строками. Язык Си был задуман настолько гибким, что эти возможности могли быть реализованы в каждом конкретном случае наиболее удачным образом.
Основные типы данных
Чтобы реализовать алгоритм, программам необходимо работать с данными - числами, символами, т.е. объектами, которые несут в себе информацию, предназначенную для использования. Некоторые данные устанавливаются равными определенным значениям еще до того, как программа начинает выполняться, а после ее запуска такие значения сохраняются неизменными на всем протяжении работы программ. Эти данные называются константами.
Основные операции
Рассмотрим способы обработки данных - для этого язык Си имеет широкий набор возможностей. Основные арифметические операции: сложения, вычитания, умножения, деления. Операции в языке Си применяются для представления арифметических действий. Например, выполнение операции + приводит к сложению двух величин, стоящих слева и справа от этого знака. Рассмотрим операции =, +, -, *, /.
Выражения
Выражениями называются компоненты программы, составленные с использованием операций, литералов, констант, переменных (включая массивы, структуры и объединения) и вызовов функций. Порядок вычисления выражений определен лишь требованиями соответствия семантике операторов и соблюдения правил приоритета и порядка выполнения операций. При выполнении этих требований компилятор свободен в выборе порядка вычисления выражения, даже если вычисление подвыражений может привести к побочным эффектам
Эквивалентность типов
Существует несколько схем для определения того, являются ли типы двух объектов эквивалентными. Две схемы, наиболее часто используемые, называются структурная эквивалентность типов и именная эквивалентность типов. В соответствии со схемой структурной эквивалентности типов два объекта относятся к одному и тому же типу только в том случае, если их компоненты имеют одинаковые типы
Ввод и вывод одного символа
В данном разделе мы рассмотрим функции, применяемые при вводе и выводе. кроме того мы коснемся других аспектов этого понятия. Под функциями ввода-вывода подразумеваются функции, которые выполняют транспортировку данных в программу и из нее. Мы уже использовали две такие функции: printf( ) и scanf( ). Теперь рассмотрим несколько других возможностей, предоставляемых языком Си.
Выбор вариантов
Язык Си обеспечивает три основные формы управления процессом выполнения программ. Согласно теории вычислительных систем, хороший язык должен обеспечивать реализацию следующих трех форм управления процессом выполнения программ: Выполнение последовательности операторов.Выполнение определенной последовательности операторов до тех пор, пока некоторое условие истинно.Использование проверки истинности условия для выбора между различными возможными способами действия.
Структурное программирование
Методология структурного программирования основана на предположении, что логичность и понятность программы обеспечивает надежность, облегчает модификацию и ускоряет разработку программы.
Создание и использование функций
Принципы программирования на языке Си основаны на понятии функции. Мы уже рассмотрели несколько функций: printf( ), scanf( ), getchar( ), putchar( ). Эти функции являются системными, однако мы создали и несколько своих собственных функций под общим именем main( ). Выполнение программы всегда начинается с команд, содержащихся в функции main( ), затем последняя вызывает другие функции. Рассмотрим вопрос, как создавать свои собственные функции и делать их доступными для функции main( ), а также для других функций.
Классы памяти и область действия
Классы памяти языка Си дают возможность определить, с какими функциями связаны какие переменные, и как долго переменная сохраняется в программе. Мы уже упоминали, что локальные переменные известны только функциям, содержащим их. В языке Си предполагается также, что о глобальных переменных знают сразу несколько функций
Символические константы: #define
Если в качестве первого символа в строке программы используется символ #, то эта строка является командной строкой препроцессора (макропроцессора). Командная строка препроцессора заканчивается символом перевода на новую строку. Если непосредственно перед концом строки поставить символ обратной косой черты "\", то командная строка будет продолжена на следующую строку программы.
Указатели и массивы
Массив является сложным объектом, состоящим из объектов-компонентов, называемых элементами одного и того же типа. Простые определения массива имеют вид Тип данных x[n1][n2]...[nk] Где x - идентификатор, определяемый в качестве имени массива, а ni - размерности массива. Массив x называется k-мерным массивом с элементами типа тип данных. Элементы i-го измерения имеют индексы от 0 до ni-1. Тип элемента массива может быть одним из основных типов, типом другого массива, типом указателя (pointer), типом структуры (struct) или типом объединения (union).
Строковые константы
В конце каждой строки компилятор помещает нулевой символ '\0', отмечающий конец данной строки. Каждая строковая константа, даже если она идентична другой строковой константе, сохраняется в отдельном месте памяти. Если необходимо ввести в строку символ кавычек ("), то перед ним надо поставить символ обратной косой (\). В строку могут быть введены любые специальные символьные константы, перед которыми стоит символ \.
Определение структурных переменных
Структура, запись в терминологии языка Паскаль и Ада, - это составной объект, в который входят компоненты любых типов, за исключением функций. В отличие от массива, который является однородным объектом, структура может быть неоднородной. Тип структуры указывается записью вида struct{ список описаний } В структуре должен быть указан хотя бы один компонент. Указатель типа структуры используется для определения структур.
Стандартные библиотечные функции
Главными преимуществами стандартных библиотечных функций Си являются мобильность и низкие затраты на сопровождение пользовательских приложений. Библиотечные функции не подвержены частым изменениям, поэтому программы, в которых они используются, легки в сопровождении. Некоторые из этих библиотечных функций соответствуют стандарту ANSI С - стандарту Си Американского национального института, благодаря чему они приемлемы для всех систем, соответствующих этому стандарту.
Функция получения случайных чисел
Сейчас мы покажем генератор псевдослучайных чисел. Это означает, что фактическая последовательность чисел предсказуема, но они разбросаны довольно равномерно в пределах возможного диапазона значений. Схема начинает с числа, называемого "зерно". Она использует его для создания нового числа, которое становится новым зерном. Затем новое зерно можно использовать для создания более нового зерна и т.д.
Введение в программирование на C# 2.0
ADO .NET (ActiveX Data Objects .NET) является набором классов, реализующих программные интерфейсы для облегчения подключения к базам данных из приложения независимо от особенностей реализации конкретной системы управления базами данных и от структуры самой базы данных, а также независимо от места расположения этой самой базы — в частности, в распределенной среде (клиент-серверное приложение) на стороне сервера.ADO .NET широко используется совместно с технологией web-программирования с использованием объектов ASP .NET для доступа к расположенным на сервере базам данных со стороны клиента.
Реляционные базы данных. Основные понятия
