Изучаем c++. часть 1. что такое программа и языки программирования

Обновление и понижение библиотек #

Каждая библиотека имеет номер версии, привязанный к моменту публикации.
Например, конкретная библиотека может быть опубликована несколько раз,
т.е. имеет несколько версий. Это способ для авторов библиотек добавлять обновления,
улучшения и исправления в свои библиотеки.

XOD использует так называемое соглашение “semver”:
номера версий состоят из трех частей, разделенных точками. Например, 2.4.1.

При добавлении библиотеки, вы можете выбрать определенную версию для установки
путем добавления знака и указать нужную версии: .
Установка версии, которая отличается от уже установленной версии, переопределит локальную библиотеку.
Это способ обновления и понижения.

Чтобы держать всё под контролем, XOD не поддерживает несколько расположенных бок о бок копий
одной и той же библиотеки.

Существует специальный тег версии, , который соответствует самой последней версии данной библиотеки.
Когда вы нажимаете “File → Add Library” и вводите просто , он имеет тот же эффект,
что и ввод .

Поэтому вы можете снова добавить уже установленную библиотеку, , чтобы обновить ее до последней версии,
если новые выпуски библиотек были сделаны после того, как вы ее впервые установили.

Библиотека, опубликованная с определенной версией, никогда не изменится. Удаление и переопределение версии в облаке запрещено.
Итак, если вы использовали ноду из какой-либо библиотеки, вы можете быть уверены, что найдете её там в любой момент в будущем.

Как создать собственную программу

Благо прошли те страшные времена, когда программы для компьютера писали на их родном двоичном коде, с помощью единиц и нулей. Стараниями программистов-первопроходцев были созданы специальные языки, благодаря которым программирование вышло на новый уровень доступности и удобства.

Существует 2 типа инструментов для создания программ:

1. Визуальные среды разработки. Простые в освоении, но зачастую имеют ограниченный функционал. Позволяют создавать программы с нулевыми знаниями языка, через визуальный редактор. Подобные инструменты отлично подойдут для новичков, желающих быстро создать свою первую программу.
2. Интегрированные среды разработки (IDE). Серьезные инструменты, с практически безграничным функционалом. Для работы в подобных средах, требуются знание и понимание языка программирования. Современные IDE обладают простым и удобным интерфейсом, что значительно упрощает создание программ.

Если вы хотите сделать простенькую программу с красивым интерфейсом, но не желаете тратить время на изучение языков, воспользуйтесь визуальной средой. Многие инструменты такого типа, обладают гибкими возможностями, позволяющими новичкам создавать уникальные продукты.

Для тех, кто хочет серьезно заниматься программированием и создавать по-настоящему грандиозные проекты, лучше обратить внимание на интегрированную среду разработки. Сложность изучения языка окупится с лихвой, когда вы научитесь понимать саму суть работы программ и воплощать в жизнь самые невероятные идеи

Начало работы с C++

Для того чтобы начать работу, вы должны создать файл с расширением или новый проект в своей среде программирования.

Теперь давайте разберем главные аспекты C++ на примере. Для этого мы запустим тестовою программу, а затем шаг за шагом рассмотрим структуру программ в C++:

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
cout << «I love coding!» << endl;

return 0;
}

1 2 3 4 5 6 7 8

#include <iostream> usingnamespacestd; intmain(){ cout<<«I love coding!»<<endl; return; }

Можете скопировать данный код или напечатать самостоятельно (рекомендуется).

После выполнения программы мы увидим такое окно:

Наша первая программа

I love coding!

Process returned 0 (0x0) execution time : 0.020 s
Press any key to continue.

Обратная связь и сообществоFeedback and community

Как сообщить о проблеме с набором инструментов Visual C++How to Report a Problem with the Visual C++ ToolsetСведения о создании эффективных отчетов об ошибках с использованием набора инструментов Visual C++ (компилятора, компоновщика и других средств) и информация о способах отправки отчета.Learn how to create effective error reports against the Visual C++ toolset (compiler, linker, and other tools), and ways to submit your report.

Блог группы разработчиков Microsoft по C++Microsoft C++ Team BlogОписание новых возможностей и актуальная информация от разработчиков инструментов C++ в Visual Studio.Learn more about new features and the latest information from the developers of the C++ tools in Visual Studio.

Сообщество разработчиков Visual StudioVisual Studio Developer CommunityОбращение за помощью, регистрация ошибок и предложения по Visual Studio.Find out how to get help, file bugs, and make suggestions for Visual Studio.

Первый год

1. код продолжал оставаться кодом на C. Отсюда вытекают следующие достоинства:
   • проще контролировать «объекты», поскольку несложно проследить кто и где что вызывает и в какой последовательности (за исключением прерываний, но о них не в этой статье);
   • для хранения «указателя на объект» достаточно запомнить возвращенный fd;
   • если «объект» был удален, то при попытке его использовать вы получите соответствующую ошибку в возвращаемом значении функции;
2. абстракция таких объектов над использовавшимся там HAL-ом позволяла писать настраиваемые под задачу из собственной структуры инициализации объекты (а в случае недостачи функционала HAL-а можно было прятать обращение к регистрам внутри «объектов»).

1. если кто-то удалил «объект», а потом создал новый другого типа, то может случиться так, что новый получит fd старого и дальнейшее поведение будет не определено. Данное поведение можно было бы легко изменить ценой небольшого расхода памяти под связанный список вместо использования массива имеющего «ключ-значение» (массив по каждому индексу fd хранил указатель на структуру объекта).
2. невозможно было статически разметить память под «глобальные объекты». Так как в большинстве приложений «объекты» создавались единожды и далее не удалялись, то это выглядело как «костыль». Тут можно было бы при создании объекта передавать указатель на его внутреннюю структуру, выделенную статически при компоновке, но это бы еще больше запутало код инициализации и нарушало бы инкапсуляцию.

Как эффективнее работать с C#

Для эффективной работы полезно знать о дополнительных инструментах. Вот некоторые из них:

1. WPF (Windows Presentation Foundation) поможет легко и быстро создать интерфейс для любых экранов, уменьшает количество кода, отображающего интерфейс.
2. Xamarin — фреймворк для разработки кроссплатформенных приложений для Windows Phone, Android и iOS. То есть вы напишете один код, и он сразу будет работать на всех основных платформах.
3. ASP.NET помогает просто и быстро связать серверный код с клиентским в серверных приложениях и веб-разработке.
4. Entity Framework — один из лучших фреймворков для работы с базами данных. Позволяет работать с данными как с объектами.
5. LINQ (Language Integrated Query) — мини-язык запросов, встроенный в C# и позволяющий легко выбирать, фильтровать, сортировать и группировать любые данные из любых источников: баз данных, массивов, структур, файлов и так далее.
6. Visual Studio — среда разработки, созданная специально для языка C#.

Писать код в среде разработки удобно. У неё много плюсов, например:

Приложения универсальной платформы WindowsUniversal Windows Platform apps

Универсальная платформа Windows (UWP) — это современный API Windows.The Universal Windows Platform (UWP) is the modern Windows API. Приложения UWP работают на любом устройстве Windows 10, используют XAML для пользовательского интерфейса и полностью поддерживают касание.UWP apps run on any Windows 10 device, use XAML for the user-interface, and are fully touch-enabled. Дополнительные сведения об универсальномконтроллере платформы Windows см. в статье что такое приложение универсальная платформа Windows (UWP) .For more information about UWP, see What’s a Universal Windows Platform (UWP) app? and Guide to Windows Universal Apps.

Исходная поддержка C++ для UWP состояла из (1) C++/CX, диалекта C++ с расширениями синтаксиса или (2) библиотеки среда выполнения Windows (WRL), основанной на стандартном C++ и COM.The original C++ support for UWP consisted of (1) C++/CX, a dialect of C++ with syntax extensions, or (2) the Windows Runtime Library (WRL), which is based on standard C++ and COM. C++/CX и WRL по-прежнему поддерживаются.Both C++/CX and WRL are still supported. Для новых проектов рекомендуется использовать c++/WinRT, который полностью основан на стандартном c++ и обеспечивает более высокую производительность.For new projects, we recommend C++/WinRT, which is entirely based on standard C++ and provides faster performance.

Как начать программировать на C++

Запастись чашкой вкусного кофе, сесть перед компьютером и запустить IDE. Однако, если Вы впервые начали, то Вам необходимо почитать как пользоваться вашей IDE, в сети множество информации на эту тему. Для начала достаточно узнать: как создать файл программы, как скомпилировать написанную программу и как запустить. Это дело 10-15 минут.

Ну и традиционно код первой программы, которую вы можете вставить в редактор, скомпилировать и запустить:

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
cout << «Hello, world!»;
return 0;
}

1 2 3 4 5 6 7 8 9

#include <iostream>   using namespacestd; intmain() { cout<<«Hello, world!»; return; }

Далее Вам необходима учебная литература по языку C++. Кстати, во многих учебниках объясняется как пользоваться IDE, компилировать и запускать программы.

Учебной литературы в сети много, имеются сайты с уроками, видео-уроки и прочее.

Я бы начал с книг, в них всё более подробно описано.

Я могу порекомендовать пару книг:

• Программирование: принципы и практика в С++ (Бьёрн Страуструп) — книга для тех, у кого совсем нет опыта программирования.
• Учебник для начинающих: С++ (Стэнли Липман, Джосе Ладжойе, Барбара Му)  — для тех, кто уже имеет небольшой опыт. В ней тысяча страниц подробнейшего описания.

Ну а лучшее, что можно сделать для изучения программирования — это практика. Программируйте чаще, придумывайте себе интересные задачи и реализуйте их решение в виде программы. Если что-то не получается — спрашивайте у других людей на программистских форумах или stackoverflow.

Думаю, что на все 3 популярных вопроса я ответил. Желаю удачи в начинаниях.

Год четвертый и пятый

• все объекты глобальные и включают ссылки друг на друга на этапе компиляции (согласно архитектуре проекта);
• всем объектам выделена память на этапе компоновки;
• по объекту класса на каждый пин;
• объект, инкапсулирующий все пины для их инициализации одним методом;
• объект контроля RCC, который инкапсулирует все объекты, которые находятся на аппаратных шинах;
• проект конвертера CAN<->RS485 по протоколу заказчика содержит под 60 объектов;
• в случае, если что-то на так на уровне HAL-а или класса какого-то объекта, то приходится не просто «исправлять проблему», а еще и думать, как ее исправить так, чтобы это исправление работало на всех возможных конфигурациях данного модуля;
• используемые шаблоны и constexpr невозможно просчитать до просмотра map, asm и bin файлов конечной прошивки (или запуска отладки в микроконтроллере);
• в случае ошибки в шаблоне выходит сообщение длиной с треть конфигурации проекта от GCC. Прочитать и понять из него что-то — отдельное достижение.

Мост для классических приложенийDesktop Bridge

В Windows 10 можно упаковать существующее классическое приложение или COM-объект в качестве приложения UWP и добавить функции UWP, такие как сенсорный ввод, или вызвать API из современного набора API Windows.In Windows 10, you can package your existing desktop application or COM object as a UWP app, and add UWP features such as touch, or call APIs from the modern Windows API set. Можно также добавить приложение UWP в решение для настольных систем в Visual Studio и упаковать их в один пакет и использовать интерфейсы API Windows для обмена данными между ними.You can also add a UWP app to a desktop solution in Visual Studio, and package them together in a single package and use Windows APIs to communicate between them.

Visual Studio 2017 версии 15,4 и более поздних версий позволяет создать проект пакета приложений Windows, чтобы значительно упростить работу по упаковке существующего настольного приложения.Visual Studio 2017 version 15.4 and later lets you create a Windows Application Package Project to greatly simplify the work of packaging your existing desktop application. К вызовам реестра или API-интерфейсам, которые может использовать настольное приложение, применяются некоторые ограничения.A few restrictions apply to the registry calls or APIs your desktop application can use. Однако во многих случаях можно создать альтернативные пути кода для обеспечения аналогичной функциональности при выполнении в пакете приложения.However, in many cases you can create alternate code paths to achieve similar functionality while running in an app package. Дополнительные сведения см. в статье Мост для классических приложений.For more information, see Desktop Bridge.

Что нужно для программирования на C++

Самое нужное — это желание. Не имея желания программировать, Вам придется очень сложно себя пересиливать и вскоре это надоест. Программирование — это умственный процесс, оно может утомлять, даже если у вас сильно очень «загорелось». Кстати, у многих желание пропадает после прочтения половины учебной книги по языку программирования, т.к. появляются какие-то сложные конструкции или неинтересные для вас вещи. Например, Вы хотели сразу начать писать игры и изучать для этого нужные команды(классы и функции), а вам рассказывают об умных указателях, перегрузке функций или лямбда-выражениях. Если Вас не пугает то, что Вам придется изучить множество всего, что может показаться не нужным на первый взгляд, то милости просим в ряды начинающих программистов.

Для самого процесса программирования нужен сам программист и его рабочее место(компьютер с нужным софтом). Если вы читаете это, то наверняка с компьютера, поэтому всё необходимое вы уже имеете, за исключением IDE.

Итак, вам нужно:

• Желание
• Компьютер
• Установленная IDE

IDE — интегрированная среда разработки, а если проще, то это программа в которой имеется целый набор полезных вещей: текстовый редактор для кода с подсветкой синтаксиса, компилятор (он переводит код вашей программы в машинный код, который понятен компьютеру), дебаггер и еще куча различных полезных приблуд.

Существует множество различных IDE для различных операционных систем.

IDE для Windows

Dev-C++. Самым оптимальным вариантом для программирования является IDE Dev-C++, есть все что нужно для начала, весит примерно 50 мегабайт. Простой интерфейс, легко разобраться. Скачать можно здесь.

IDE для Linux

Geany. Самый оптимальный вариант — Geany. Легковесно, просто, быстро и удобно.

QtCreator. Лучшая, на мой взгляд, IDE для Linux (И не только, она кроссплатформенная). Есть всё что нужно + Qt Framework из коробки.

С чего начать

Если вы люби­те смот­реть видео, то мож­но начать с этих уро­ков:

• ввод­ный видео­курс от Proglib.io по C++
• они же, но в виде плей­ли­ста на Youtube
• под­бор­ка по про­грам­ми­ро­ва­ни­ию на C++ в Visual Code от SimpleCode

А это люби­те­лям клас­си­че­ских книг и ста­тей:

• Осно­вы про­грам­ми­ро­ва­ния на C++ — поша­го­во и для нович­ков.
• С++ с нуля — немно­го слож­нее, но тоже мож­но разо­брать­ся.
• Язык про­грам­ми­ро­ва­ния C++ — клас­си­че­ская кни­га Бьёр­на Стра­устру­па, авто­ра язы­ка. Слож­но, но зато всё и сра­зу.
• С++, лек­ции и упраж­не­ния — Сти­вен Пра­та пло­хо­го не напи­шет.

Из чего состоит программа на C++

Начнём с самой первой строчки:

С помощью языка программирования можно:

• писать условия;
• работать с памятью;
• создавать подпрограммы;
• работать с классами, структурами и объектами;
• выполнять базовые математические операции и так далее.

Но чтобы получить больше возможностей, программе нужно как-то взаимодействовать с операционной системой. Писать код, который будет отправлять команды ОС, достаточно сложно, но нам и не придётся — всё уже написано другими разработчиками и помещено в специальную библиотеку.

Одна из таких библиотек, iostream, позволяет запрашивать пользовательский ввод или выводить что-то в консоли.

Есть и другие библиотеки, которые помогают работать с графикой, отправлять запросы через интернет, воспроизводить звук и так далее. В будущем вы научитесь самостоятельно писать свои собственные библиотеки.

Вернёмся к коду:

main () — это подпрограмма (функция), с которой начинается выполнение любой программы на C++. Её также называют точкой входа.

Подробнее подпрограммы мы разберём в следующих статьях. Сейчас нужно знать только то, что все команды записывают в тело функции.

Настало время понять, как работают команды:

Команда cout говорит компьютеру о том, что нужно вывести определённый текст в консоли. В нашем случае — Hello, World!. Любой текст должен быть в кавычках, иначе компилятор воспримет его как идентификатор, то есть имя команды, функции, переменной и так далее. Поэкспериментируйте с текстом, запустите программу и посмотрите, что изменится.

После каждой команды должна стоять точка с запятой — она говорит компилятору, что это конец инструкции и нужно переходить к следующей.

Код программы

Принято в первой программе выводить Hello, World! на экран.

#include <stdio.h>
#include <conio.h>

int main(int argc, char* argv[]) {
	printf("Hello, World!");
	_getch();
	return 0;
}

Запустите программу ( или F9 для борланда, или F5 для MS)
Программа выведет Hello, World! и будет ждать, когда вы нажмёте на любую клавишу.

Рассмотрим код подробнее.
Первые две строки

#include <stdio.h>
#include <conio.h>

директивы компилятору на подключение стандартных библиотек stdio (Standard Input Output — стандартная библиотека ввода вывода) и conio (Console Input Output — стандартная библиотека консоли вывода вывода).
Расширение .h указывает, что это заголовочные файлы (header files).

Компилятор копирует код библиотек conio и stdio, и даёт возможность использовать функции, описанные в этих библиотеках.

int main(int argc, char* argv[]) 

Это функция main. Она отличается от остальных функций, которые вы можете определить тем, что является точкой входа — с неё начинается выполнение программы.

Функция main имеет два параметра — число параметров argc и массив переданных параметров argv. Эти аргументы необязательные, поэтому можно их не писать. Об их использовании поговорим позже.

#include <stdio.h>
#include <conio.h>

int main() {
	printf("Hello, World!");
	_getch();
	return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <conio.h>

void main() {
	printf("Hello, World!");
	_getch();
}

printf("Hello, World!");

_getch()

Давайте сделаем что-нибудь посложнее, чтобы научиться добавлять новые файлы в программу

Сейчас для вас важно научиться добавлять новые файлы, если часть кода останется непонятной, это не беда.

1. Создайте новый заголовочный файл в папке «Заголовочные файлы», назовите его simple.h
2

Создайте новый файл simple.c в папке «Файлы исходного кода».
3. Добавьте в simple.h

#ifndef _SIMPLE_H_
#define _SIMPLE_H_

#include <stdio.h>
#include <conio.h>

void doSomething();

#endif

Здесь мы объявили новую функцию doSomething. У неё отсутствует тело, оно будет описано в файле simple.c. Здесь же мы подключаем и библиотеки stdio и conio
Добавьте в simple .c

#include "simple.h"

void doSomething() {
	printf("It works!");
	_getch();
}

Мы включаем в файл simple.c заголовочный файл. Он пишется в двойных кавычках, потому что это не файл из стандартной библиотеки. Файлы стандартной библиотеки обычно располагаются в папке include самой IDE. Если поместить туда наши файлы, то их тоже можно будет объявлять в угловых скобках. В двойных кавычках можно также прописывать абсолютные пути к файлам.
Так как мы уже включили библиотеки conio и stdio в .h файле, то они «видны» и в .c файле.
Далее, в main.c

#include "simple.h"

int main(int argc, char* argv[]) {
	doSomething();
	return 0;
}

Мы подключаем только заголовочный файл. Содержимое simple.c будет добавлено автоматически. Собираем проект (F5 или F9, или что там у вас за среда…) Если у вас всё заработало то отлично, вы научились добавлять новые файлы в проект.

Q&A

Всё ещё не понятно? – пиши вопросы на ящик

Лучшие бесплатные IDE

Eclipse

Платформы: Windows/Linux/macOS

Поддерживаемые языки: C, C++, Java, Perl, PHP, Python, Ruby и другие.

Это бесплатная опенсорсная среда разработки, которая хорошо подойдет как новичкам, так и опытным разработчикам. Помимо инструментов отладки и поддержки Git/CVS, Eclipse поставляется с Java и инструментом для создания плагинов. Изначально Eclipse использовалась только для Java, но сейчас, благодаря плагинам и расширениям, ее функции значительно расширились. Именно из-за возможности расширить Eclipse своими модулями эта платформа и завоевала свою популярность среди разработчиков. Функционал Eclipse не такой большой, как у IntelliJ IDEA, зато эта среда разработки распространяется с открытым исходным кодом.

Преимущества

• Возможность программировать на множестве языков.
• Значительная гибкость среды за счет модульности.
• Возможность интеграции JUnit.
• Удаленная отладка (при использовании JVM).

Недостатки

Новичкам может быть сложно разобраться в многообразии возможностей. 

NetBeans

Платформы: Windows/Linux/macOS/BSD

Поддерживаемые языки: C, C++, C++ 11, Fortan, HTML 5, Java, PHP и другие.

Это бесплатная опенсорсная IDE. Прекрасно подойдет как для работы с уже имеющимися проектами, так и для создания нового. Это одна из лучших IDE для разработки Java-приложений, в которую можно установить пакеты, обеспечивающие и поддержку других языков.

Преимущества

• Интуитивно понятный интерфейс drag-and-drop.
• Динамические и статические библиотеки.
• Возможность удаленной разработки.
• Совместима с Windows, Linux, macOS и Solaris.
• Поддержка Qt.
• Поддерживает различные компиляторы, в том числе CLang/LLVM, Cygwin, GNU, MinGW и Oracle Solaris Studio.

Недостатки

NetBeans требуется много памяти, поэтому на некоторых машинах эта среда может подтормаживать.

Xcode

Платформы: macOS

Поддерживаемые языки: AppleScript, C, C++, Java, Objective-C, Swift. ​

Функциональная среда для создания приложений под продукты Apple – iPhone, iPad, Mac, Apple TV и Apple Watch. В IDE могут работать как индивидуальные, так и корпоративные разработчики. Чтобы разместить созданное приложение в App Store, необходимо купить лицензию разработчика.

Преимущества

• Фирменный компилятор Apple.
• Создание прототипов без написания кода.
• Умный анализатор кода.

Недостатки

Работает только на Mac.

Code::Blocks 

Платформы: Windows/Linux/macOS

Поддерживаемые языки: C, C++, Fortran

Опенсорсная среда разработки – простая, нетребовательная к ресурсам и очень производительная. Поддерживает огромное количество компиляторов и отладчиков. Расширить функционал можно с помощью бесплатных плагинов.

Преимущества

• Удобная структура меню.
• Высокая производительность.
• Встроенная система быстрой сборки.

Недостатки

• Не подойдет профессионалам.
• Много багов.
• Несколько устаревший интерфейс

Komodo

Платформы: Windows/Linux/macOS

Поддерживаемые языки: CSS, JavaScript, HTML, NodeJS, Perl, PHP, Python, Ruby и другие.

IDE Komodo поддерживает огромное множество языков программирования, что делает ее невероятно популярной для веб и мобильной разработки. Кроме того, с недавних пор среда распространяется бесплатно.

Преимущества

• Возможности удобной кастомизации.
• Поддерживает популярные системы контроля версий.
• Умная подсветка синтаксиса.
• Неплохой визуальный отладчик.

Недостатки 

К бесплатной IDE с такими возможностями и не придерешься.

Ввод-вывод

Теперь напишем программу, которая читает два числа из стандартного ввода и пишет их обратно в стандартный вывод. Эта программа будет использовать функции языка C: и .

Создайте файл и напечатайте в нём следующий код:

Скомпилируйте код командой . Запустите, и введите

• два целых числа:
• одно целое число и одно число с плавающей точкой:
• одно целое число и одну букву f:
• только букву f:
• ничего не вводить, сразу нажать “Ctrl+Z” на Windows или “Ctrl+D” на остальных платформах, что означает “конец ввода”

Если что-то пошло неправильно, вы можете нажать в терминале для завершения программы.

Мы прокомментировали код, чтобы вы поняли, что происходит. В языке C++ однострочные комментарии начинаются с символов . Комментарии помогают понять текст программы, и поэтому хороший комментарий поясняет намерение там, где оно не очевидно из кода. Плохие комментарии поясняют очевидные вещи: писать такое — бесполезный труд. В то же время хороший комментарий может уберечь программиста от неосторожных и неправильных действий.

Теперь доработаем программу