Стивен Прата - Язык программирования C. Лекции и упражнения (6-е изд.) 2015

Подчеркнем еще раз: нужно мыслить общими категориями и не думать о конкретном коде, однако некоторые из решений могут основываться на общих характеристиках языка. Например, программист, работающий на С, имеет гораздо больше вариантов представления данных, чем, скажем, программист, имеющий дело с языком Pascal.

Этап 3: написание кода

Теперь, при наличии четкого представления о проекте программы, можно приступать к ее реализации посредством написания кода. Иначе говоря, проект программы необходимо перевести на язык С. Именно на этой стадии потребуются все ваши знания языка С. Вы можете набросать решения на бумаге, но в конечном итоге составленный код понадобится ввести в компьютер. Механика этого процесса зависит от среды программирования, в которой вы работаете. Вскоре мы ознакомим вас с нюансами некоторых распространенных сред такого рода. В общем случае вы применяете текстовый редактор для создания так называемого файла исходного кода. Этот файл содержит представление проекта программы на языке С. В листинге 1.1 приведен пример исходного кода на С.

Листинг 1.1. Пример исходного кода на языке С

На этом этапе нужно документировать свои действия. Простейшим способом документирования является комментарий, которым снабжается код на С, и в который вы помещаете необходимые пояснения. В главе 2 подробно описано, как употреблять комментарии в коде.

Этап 4: компиляция

Следующим этапом разработки является компиляция исходного кода. В этом случае нюансы снова зависят от среды программирования, поэтому мы вскоре ознакомимся с рядом распространенных сред. А пока рассмотрим концептуальное представление того, что происходит на данном этапе.

Вспомните, что компилятор представляет собой программу, задачей которой является преобразование исходного кода в исполняемый код. Исполняемый код -- это код на

Предварительные сведения 37

собственном языке компьютера, или на машинном языке. Такой язык состоит из подробных инструкций, представленных в числовом коде. Как уже упоминалось, разные компьютеры имеют разные машинные языки, а компилятор языка С транслирует код С в конкретный машинный язык. Компиляторы языка С вставляют в финальную программу также код из библиотек С; эти библиотеки содержат комплект стандартных подпрограмм, например, printf() и scanf(), которыми можно пользоваться. (Если говорить точнее, то библиотечные подпрограммы в программу включает инструмент, называемый компоновщиком или редактором связей, но в большинстве систем его запускает компилятор.) Конечным результатом является исполняемый файл, который понимает компьютер, и который можно запускать на выполнение.

Компилятор также проверяет, не содержит ли ошибки программа на языке С. При обнаружении ошибок компилятор сообщает о них и не создает исполняемый файл. Понимание “жалоб” компилятора — это еще один навык, которым вам придется овладеть.

Этап 5: запуск программы на выполнение

Как правило, исполняемый файл представляет собой программу, которую можно запускать на выполнение. Чтобы запустить программу во многих распространенных средах, включая режим командной строки Windows, режим терминала Unix и режим терминала Linux, достаточно ввести имя исполняемого файла. Другие среды, такие как система VMS на миникомпьютерах VAX, могут потребовать ввода команды запуска или применения какого-то другого механизма. Среды IDE (Integrated Development Environment — интегрированная среда разработки), подобные тем, что поставляются для Windows и Macintosh, позволяют редактировать и выполнять программы на С внутри среды, выбирая соответствующие пункты меню или нажимая специальные клавиши. Полученную программу можно также запустить непосредственно из операционной системы, выполнив одиночный или двойной щелчок на имени файла или на соответствующем значке.

Этап 6: тестирование и отладка программы

То, что программа запустилась — хороший знак, тем не менее, существует вероятность, что она работает неправильно. Следовательно, необходимо убедиться, что программа делает именно то, что было задумано. Достаточно часто программы будут содержать ошибки. Отладка — это процесс обнаружения и исправления программных ошибок. Допущение ошибок является естественной составляющей процесса обучения. Вообще говоря, они присущи программированию, так что, сочетая программирование с обучением, лучше быть готовым к частым напоминаниям об ошибках. По мере того, как вы становитесь все более квалифицированным и искусным программистом, ваши ошибки также становятся все более масштабными и трудно обнаруживаемыми.

Есть много возможностей совершить ошибку. Можно допустить принципиальную ошибку в проекте программы. Можно некорректно реализовать хорошую идею. Вы можете упустить из виду неожиданные входные данные, которые внесут хаос в программу. Можно неправильно использовать конструкции самого языка С. Ошибки возможны при вводе кода с клавиатуры. Можно неправильно расставить скобки и т.д. Самостоятельно дополните этот список примерами из собственной практики.

К счастью, ситуация небезнадежна, хотя временами может казаться, что это именно так. Компилятор отслеживает многие виды ошибок; кроме того, можно предпринять определенные усилия, чтобы облегчить себе поиск ошибок, которые компилятор не обнаружил. По мере изучения данной книги вы найдете в ней множество советов по практической отладке программ.

38 Глава 1

Этап 7: сопровождение и модификация программы

Когда вы создаете программу для себя или кого-то другого, то, возможно, планируете ее широкое применение. Если это так, могут появиться причины для внесения в нее изменений. Вполне вероятно, что обнаружится незначительный дефект, проявляющийся при вводе имени, которое начинается с букв “Zz", либо возникнет желание улучшить что-либо в программе. Вы можете добавить в нее новую функциональную возможность. Программу можно адаптировать для выполнения в различных компьютерных системах. Решение задач подобного рода существенно упрощается, если четко документировать программу и придерживаться проверенных на практике рекомендаций.

Комментирование

Программирование обычно не является настолько прямолинейным, как описанный выше процесс. Временами приходится перемещаться вперед и назад между этапами. Например, при написании кода может выясниться, что намеченный ранее план неосуществим. Вы можете обнаружить лучший способ решения задачи или в результате анализа выполнения программы пожелать изменить проектное решение. Документирование своих действий помогает перемещаться вперед и назад между уровнями.