Первые 20 часов. Как быстро научиться… чему угодно

Во всех случаях условный оператор содержит высказывание, которое определяет, нужно ли предпринимать какие-либо действия. Это высказывание называется условием и может принимать разные формы. Иногда условие представляет собой простое сравнение типа истинно/ложно (Сигнал светофора красный?), иногда математическое сравнение (Х больше 100?), а иногда содержит логическую конструкцию (Сигнал светофора НЕ красный?).

Назначение условия — определить, будет ли выполняться соответствующий процесс. Если условие истинно или достоверно, программа выполняет определенную команду. Если нет, то эта команда пропускается, и программа переходит к следующей.

Переменные типа истинно/ложно называются булевыми переменными — это красивое название обозначает то, что может принимать всего два значения. Да/нет и включено/выключено тоже относятся к булевым переменным. Булевы переменные играют большую роль в программировании, поскольку являются основой как простейших процессов (подобно истинно/ложно в блок-схемах), так и для включения/выключения крошечных электронных переключателей, из которых состоит компьютер.

В данном случае ПОКА (WHILE) — это особый тип условного оператора, который называется циклическим. Циклический оператор заставляет процесс повторяться до тех пор, пока не будет выполнено условие. Вернемся к аналогии управления автомобилем: ПОКА (WHILE) сигнал светофора красный, ехать нельзя.

Все очень просто, правда? Если провести аналогию между написанием компьютерной программы и составлением блок-схемы, этот процесс будет довольно легко представить.

И еще одно, последнее замечание: что будет, если компьютер зайдет в тупик, не зная, что ему делать, или команды, которые компьютер пытается выполнить в какой-то момент, не работают или не имеют смысла? Что произойдет?

В таком случае программа «вылетает» — останавливается и нередко вместо ожидаемого результата выдает сообщение об ошибке. Мы все знакомы с внушающим страх «синим экраном смерти» Windows или с сообщением «Ошибка 404: веб-страница не найдена» при поиске в интернете. Иногда происходит непредвиденное, компьютер «сходит с ума» и зависает.

Ваша задача как программиста предотвратить зависание и ошибки программы. Лучший способ — убедиться, что программа всегда имеет информацию, чтобы завершить процесс так, как планировалось, но это не всегда возможно. В тех случаях, когда неопределенности не избежать, полезно предусмотреть способ восстановления, если программа не может завершить процесс.

Эти операторы восстановления после ошибки называются исключениями, и они очень полезны. Их можно считать условными операторами, связанными с ошибкой: ЕСЛИ (IF) программа вылетает по ветке Х, ТО (THEN) делать Y вместо Х.

Исключения немного похожи на резервный генератор для больничного оборудования. Бо2льшую часть времени генератор просто присутствует, но не работает. Но если электроснабжение прервется, генератор включится, и больница будет использовать электроэнергию, вырабатываемую генератором, а не погрузится в полную темноту. Это спасет жизнь пациентам, подключенным к аппаратуре поддержания жизнедеятельности, которой требуется бесперебойное электропитание. Полный отказ опасен, и потому резервные планы очень важны.

Это и есть основы программирования. Определить входные данные. Ввести переменные. Создать процессы, которые ведут к желаемому результату. Рассмотреть эти процессы как блок-схему, добавив при необходимости условные операторы и исключения. Если все идет хорошо, ввести входные данные, запустить программу и получить желаемый результат.

Это сильное упрощение чрезвычайно сложного занятия, но достаточно подробное для того, кто впервые сталкивается с программированием. Разбив процесс создания программы на составляющие, легче понять, с чего нужно начинать.

Языки программирования

Тут возникает еще одна трудность: компьютер не разговаривает так, как люди. В сущности, работа компьютера основана на переключении крошечных электронных переключателей. Если у компьютера нет какого-либо способа перевести наш человеческий язык в команды переключения электронных элементов, он не сможет выполнить нашу команду.

Именно для этого и предназначены языки программирования: они предлагают программисту конкретный способ объяснить компьютеру, когда нужно начинать работу, что делать и когда остановиться. Они также позволяют программисту определить входные данные, процессы, выходные данные и действия по завершению программы.

В каждом языке программирования определен свой способ написания команд, который называется синтаксисом. Синтаксис языка включает правила, которые компьютер использует для перевода строк программы в команды крошечным электронным переключателям.

Практически в каждом языке предусмотрен способ описания переменных, условных операторов и исключений. Детали разнятся, но суть одна и та же.

Думать как программист