Как правильно изучать программирование: метод франклина

Соотношение начала и современного момента

You will be interested:How dangerous is the new coronavirus?

Создать компилятор в прошлом веке – работа достаточно большого коллектива программистов по определенным методикам, математическим алгоритмам, с учетом накопленного опыта в течение достаточно длительного времени. В процессе работы коллектив рос в количестве, постоянно выпускались обновления, и работа находилась всем. Методология программирования в каждой компании отличалась, как кардинально отличался менталитет каждого программиста в старые добрые времена.

Современный мир программирования не изменился по сути, но общественное сознание в этой области стало фундаментом понимания что делать, как делать, как сопровождать, обновлять и куда идти дальше. Сегодня сделать собственный компилятор – пара дней работы. Справится даже начинающий программист. По сути, ничего не изменилось, но умственные способности программистов стали производительнее, компетентнее, и мыслить они стали «одинаково». Принципиально в этом нет ничего нового. Каждое новое поколение (детей) превосходит умственными способностями предшествующее (родителей)

В программировании наличие знаний, зафиксированных в программах, крайне важно

Теорема о структурном программировании

Основная статья: Теорема Бёма — Якопини

Теорему сформулировали и доказали итальянские математики Коррадо Бём и Джузеппе Якопини (Giuseppe Jacopini). Они опубликовали её в 1965 году на итальянском языке и в 1966 году на английском. Наряду с теоремой, в статье Бёма и Якопини описывались методы преобразования неструктурных алгоритмов в структурные на примере созданного Бёмом языка программирования P′′. Язык P′′ — первый полный по Тьюрингу язык программирования без оператора goto.

Теорема Бёма-Якопини написана сложным языком и в непривычных обозначениях. Если использовать современную терминологию и обозначения, она примет вид:

Как отмечает Харлан Миллс (англ. Harlan Mills), данная теорема резко контрастирует с обычной (в 1960—1970 годы) практикой программирования, когда наблюдалось массовое использование операторов перехода goto.

Бём и Якопини не употребляли термин «структурное программирование». Тем не менее, доказанную ими теорему (и её последующие вариации у разных авторов) впоследствии стали называть «теоремой о структурном программировании», «структурной теоремой», «теоремой о структурировании».

Модели жизненного цикла

Модель жизненного цикла программного обеспечения характеризует подход команды к разработке ПП. Она отражает акценты и приоритеты во всём процессе изготовления программы, а самое главное, порядок следования этапов создания программных продуктов.

На сегодняшний день существует множество моделей жизненного цикла разработки программного продукта. Мы кратко рассмотрим основные из них и выделим их ключевые особенности.

Каскадная (водопадная) модель

Каскадная (водопадная) модель строго следует последовательности всех этапов разработки ПО и не предполагает возвращения с текущего этапа на предыдущий. Сейчас данная модель практически не используется, разве что в очень малых проектах.

V-образная модель разработки

По рисунку можно проследить, что в V-образной модели имеется возможность вернуться на некоторые этапы разработки и уточнить нужные требования.

Модель прототипирования

Прототипирование предполагает создание на протяжении всего процесса разработки несколько рабочих версий программы (прототипов) с неполным функционалом. В первом прототипе может быть реализован исключительно один интерфейс приложения.

Модель быстрой разработки (RAD-модель)

RAD-модель (rapid application development — быстрая разработка приложений) ориентирована в первую очередь на быстроту и удобство программирования. Команда делает акцент именно на разработке, а большая часть работы по составлению требований и описанию пользователей возлагается на заказчика.

Итерационная модель

В итерационной модели всегда имеется возможность вернуться на любой предыдущий этап разработки ПО для уточнений требований и исправления компонентов. Здесь главное вовремя остановиться, ведь итерации не могут продолжаться бесконечно.

Спиральная модель

В спиральной модели все этапы разработки последовательно повторяются по кругу до тех пор, пока текущая версия программы не станет полностью соответствовать требованиям. Здесь также нужно иметь предел и вовремя остановиться.

Гибкие методологии

Гибкие методологии (Agile) олицетворяют современные подходы к разработке ПО. Они используются обычно в небольших командах разработчиков. Среди них такие модели жизненного цикла программного продукта, как Scrum, DSDM, XP, FDD и другие. Вы можете посмотреть видео про одну из гибких методологий: экстремальное программирование.

Поделиться в соц. сетях:

Нисходящее преобразование

Преобразование типа значения ссылки суперкласса к типу подкласса называется нисходящим преобразованием. Это показано в примере 6.2 с помощью операции присваивания, которая требует явного приведения типа.

В строке (8) исходная ссылка имеет тип , который является суперклассом для класса ссылки назначения . Если ссылка реально обозначала объект класса во время выполнения, то механизм приведения преобразует ее в правильный тип, так что присваивание ее ссылке допустимо в строке (8). Ссылка может потом использоваться для вызова метода объекта , как показано в строке (9). Не удивляйтесь, что будет выполнен метод из класса .

Компилятор проверяет, что существует отношение наследования между исходным типом ссылки и типом ссылки, определяемым в приведении. Однако преобразование может оказаться невозможным на этапе выполнения. Если во время выполнения ссылка обозначает объект класса или какой-то не имеющий отношения к делу подкласс класса , то, очевидно, преобразование значения этого типа к ссылке подкласса недопустимо. В этом случае во время выполнения будет выброшено исключение . Для выяснения типа объекта перед тем, как к нему будут применены какие-либо преобразования, может использоваться оператор .

Жизненный цикл программы

Перечислим основные этапы жизненного цикла программы и дадим краткую характеристику каждому из этапов. Всякая разработка включает в себя:

• Процесс приобретения. Данный процесс представляет собой действия заказчика разработки ПО, и обычно включает в себя такие мероприятия, как: формирование требований и ограничений к программному продукту (ограничения могут быть связаны с выбором программной архитектуры, а также с приемлемым быстродействием системы и т.д.); заключение договора на разработку; анализ и аудит работы исполнителя. В конце данного процесса заказчик осуществляет приёмку готового программного продукта.
• Процесс поставки включает в себя мероприятия, проводимые исполнителем по поставке ПО. Исполнитель анализирует требования заказчика, выполняет проектирование и анализ работ, решает, как будет происходить процесс конструирования (программирования): своими силами, либо же с привлечением сторонних команд разработки (подрядчика), также осуществляет оценку и контроль качества готового программного продукта и выполняет непосредственно поставку продукта и сопутствующие завершающие мероприятия.
• Процесс разработки. Его мы подробно рассмотрим в разделе .
• Процесс эксплуатации. После того, как программное обеспечение будет готово, начинается процесс его эксплуатации организацией-заказчиком и её операторами.
• Процесс сопровождения. Фирма-разработчик осуществляет поддержку пользователей программного продукта в случае возникновения у них каких-либо вопросов или проблем. Если в процессе эксплуатации будет обнаружена ошибка в ПП, разработчики должны её устранить. Процесс эксплуатации и процесс сопровождения идут параллельно.

Вспомогательные процессы

Технология разработки программ в рамках жизненного цикла программного обеспечения включает в себя ряд вспомогательных процессов. Рассмотрим их.

• Процесс документирования. В процессе разработки и далее исполнитель пишет документацию и руководства пользователя к разрабатываемому программному продукту. Данные документы помогут разработчикам [вспомнить/разобраться] структуру и код ПО (ибо со временем всё забывается, особенно в больших проектах), а пользователям освоить работу с программой.
• Процесс управления конфигурацией. Данный процесс включается в себя работы по управлению наборами разрабатываемых компонентов ПО и по управлению версиями ПП.
• Процесс обеспечения качества. Он отвечает за то, чтобы разрабатываемый программный продукт соответствовал предварительным требованиям к разработке, а также стандартам организаций исполнителя и заказчика.
• Процесс верификации. Нужен для того, чтобы выявить ошибки внесённые в ПО во время конструирования, а также выявить несоответствия разрабатываемого ПО выработанной архитектуре.
• Процесс аттестации. Процесс направлен на подтверждение соответствия получаемых величин эталонным. То есть, выходные данные должны иметь погрешность, удовлетворяющую требованиям и установленным стандартам.
• Процесс совместной оценки. Нужен для контроля и проверки состояния персонала и разрабатываемого программного продукта. Выполняется обеими сторонами (заказчиком и исполнителем) на протяжении времени всех работ по проекту.
• Процесс аудита. Аудит направлен на независимую оценку текущих положений, состояния проекта, документации и отчетов. При аудите выполняется сравнение с договором и документами, определяющими стандарты. Может выполняться также обеими сторонами.
• Процесс разрешения проблем. Реализует устранение недочётов, выявленных во время всех процессов связанных к контролем и оценкой.

Как учиться программировать неразработчику

Начните с азов: типы данных, функции, основы алгоритмов. Ищите подходящую литературу, но не тяжелые монографии Кнута по информатике. Эти труды оставьте тем, кто планирует погрузиться с головой в разработку: в них много теории, написанной суровым языком профессионала.

В интернете можно найти массу учебных пособий «для чайников», где информация изложена очень подробно и доступным языком. Ищите книги конкретно под ваши задачи. Например, для изучения SQL — «Семь баз данных за семь недель».

Хорошим стартом и дополнительной мотивацией к овладению новыми навыками станет прохождение онлайн-курсов. Например, «Аналитик данных на Python» для тех, кто желает прокачать себя как маркетолога. Новичкам рекомендуем взглянуть на курс «Профессия frontend-разработчик», где вы освоите базовые навыки HTML и CSS, полезные в работе маркетологов, менеджеров и других специалистов.

Курс «Профессия frontend-разработчик»

С нуля до разработчика с зарплатой от 60 000 рублей за 6 месяцев. Научитесь верстать сайты и создавать интерфейсы, соберите два проекта в портфолио и получите современную профессию.

• Живая обратная связь с преподавателями
• Неограниченный доступ к материалам курса
• Стажировка в компаниях-партнёрах
• Дипломный проект от реального заказчика
• Гарантия трудоустройства в компании-партнёры для выпускников, защитивших дипломные работы

Scratch для детей

Мажед Маржи

Scratch для детей

Почему стоит обратить внимание на эту книгу? Автором данной книги является старший разработчик в General Motors и и преподаватель в Университете Уейна в Мичигане. Каждая из глав в этой книге, является законченной программой

Каждая из глав в этой книге, является законченной программой.

С каждой главой задачи становятся все сложнее.

Для кого эта книга

Для детей от 8 лет и всех, кто хочет научиться программировать.

Swift для детей. Самоучитель по созданию приложений для iOS

Глория Уинквист, Мэтт Маккарти

Swift для детей

Для кого эта книга?

Эта книга подойдет детям от 10 лет, при желании, родители также могут научиться программировать с нуля. По ней вы сможете в кратчайшие сроки создать приложение для iPhone, iPad.

Если вы учитель информатики, вам так же стоит обратить внимание на эту книгу. Вы сможете внести разнообразие и вызвать интерес со стороны школьников к программированию

• Первая книга по созданию приложений для iOS
• Пошаговое руководство по созданию простого приложения

Ник Морган

JavaScript для детей Самоучитель по программированию

Книга написана программистом, который работает frontend разработчиком в компании Twitter.

За всю свою деятельность программистом, он получил колоссальный опыт в JavaScript и в своей книге делится его секретами.

Книга позволит освоить вам Javascript в короткие сроки. Изучая Js по книге, вы напишите такие игры как «Виселица» и «Змейка».

Книга для детей от 10 лет.

Python для детей. Самоучитель по программированию

Джейсон Бриггс

Python для детей. Самоучитель по программированию

Вы узнаете как:

• используются элементы Python — функции, модули, списки;
• Научитесь рисовать за счет встроенных инструментов Python;
• анимировать изображения с tkinter;
• сможете писать игры — «Прыг-скок!» (аналог игры Pong)
• Научитесь писать бродилку «Человечек ищет выход», где прыгают по платформам, чтобы добраться до выхода.

Для кого эта книга?

Для детей от 10 лет и для взрослых, желающих научится программировать на языке Python.

Программируем с Minecraft. Создай свой мир с помощью Python

Крейг Ричардсон

Программируем с MinecraftСоздай свой мир с помощью Python

Если вы не боитесь криперов, подземелий, пещер и высоких гор, тогда вы знаете, что меч можно превратить в волшебную палочку, замок построить в мгновение ока, а тайные лазы легко можно открыть нажатием секретной кнопки. Данная книга «Программируем с Minecraft» научит создавать все эти и многие другие чудеса с помощью языка Python. Этот язык программирования является одним из основных языков на данный момент, язык, которым пользуются миллионы людей — от профи до новичков!

Вы научитесь:

• сохранять в переменных разные типы данных;
• освоите принцип действия функций;
• узнаете, как проверять условия при помощи булевых значений, операций сравнения и логических операций;
• познакомитесь с циклами while и for;
• поработаете со списками, кортежами и словарями;
• научитесь создавать файлы, записывать и считывать из них данные;
• поймете, в чем прелесть объектно ориентированного программирования.

Для кого эта книга

Для детей от 10 лет, а также всех, кто хочет начать программировать с нуля или не мыслит жизни без Minecraft.

Обзор книг по программированию для детей

Приведенный выше список книг по программированию для ребенка, является довольно обширным. Задача родителей, либо преподавателей, выяснить путем пробных уроков, интерес у школьника к тому или иному языку программирования.

Программирование и ребенок.

Задача взрослых, преподающих данный предмет, соблюдать некую грань в обучении. Ребенок должен обучаться программированию в игровой форме. Никогда нельзя использовать оскорбительные слова, физические угрозы и так далее. Все это может оттолкнуть у ребенка желание изучать программирование. Помните об этом. Книги по программированию для детей всегда придут на помощь.

Программирование и ребенок.

Для взрослых, которые хотят изучать программирование, у нас есть специальная подборка — книги и лекции по программированию.

Самые популярные и быстрорастущие языки программирования

2018

В октябре 2018 года GitHub опубликовал результаты ежегодного исследования Octoverse, в котором анализирует показатели активности участников сервиса. В частности, приводятся данные по наиболее популярным и быстрорастущим языкам программирования.

Участники сообщества используют сотни различных языков программирования, а самым популярным среди них в 2018 году остался JavaScript. Причем это касается компаний всех размеров и каждого региона. У JavaScript больше всего соучастников в рамках публичных и частных репозиториев.

На второе место в рейтинге GitHub поднялся Java, опередив Python. Десятка наиболее востребованных языков программирования среди разработчиков-участников GitHub выглядит следующим образом:

1. Javascript
2. Java
3. Python
4. PHP
5. C++
6. C#
7. TypeScript
8. Shell
9. C
10. Ruby

Наибольший подъем в лидирующей группе продемонстрировал проект TypeScript, который не просто вошел в топ-10, а расположился сразу на 7-й позиции. Наихудшая динамика оказалась у Ruby: этот язык скатился с 5-го места на 10-е.

Самым энергично развивающимся языком программирования администрация GitHub признала Kotlin, у которого число сторонников в 2018 году выросло в 2,5 раза во многом благодаря сходству с Java и способности к быстрой разработки приложений для Android. Следом за Kotlin идут HCL и TypeScript, а вся десятка языков программирования, демонстрирующих самые высокие темпы роста популярности в 2018 году, приведена ниже:

В GitHub отмечают, что лидерами по популярности становятся языки, код которых может исполняться в нескольких параллельных потоках и которые способны взаимодействовать с другими языками внутри одной системы.

Статистика GitHub вполне может отражать реальное положение дел в части востребованности тех или иных языков программирования. К октябрю 2018 года сервисом пользуются 31 млн программистов из 200 стран. Они разместили на портале около 96 млн репозиториев, что соответствует примерно 95% в общем размере кодовой базы программного обеспечения с открытым исходным кодом.

Отступы

Расстояние текста с левого или правого поля называется отступом. В программах отступы используются для разделения логически разделенных блоков кода. Вот пример отступленного сегмента программы:

Как вы можете видеть, программа с отступом более понятна. Поток управления из цикла for в if и обратно в for очень ясен. Отступы особенно полезны в случае контрольных структур.

Вставка пробелов или строк также является частью отступов. Вот некоторые ситуации, когда вы можете и должны использовать отступы:

• Пустые строки между логическими или функциональными блоками кода внутри программы
• Пустые пространства вокруг операторов
• Вкладки в начале новых структур управления

Don’t Repeat Yourself (DRY) — Не повторяйся!

Достаточно простой, но при этом очень полезный принцип, который говорит, что повторение одного и того же кода в нескольких местах — очень плохая идея. Это связано в первую очередь с необходимостью дальнейшего поддержания и изменения кода. Если какой-то определенный кусок листинга повторяется в нескольких местах программы, то велика вероятность возникновения двух плачевных ситуаций:

1. При необходимости внести даже малейшие исправления в исходный код, вам придется заглянуть во все места где он используется, что потребует дополнительных затрат времени и сил
2. Из первого пункта вытекает второй, вы или другой разработчик может случайно пропустить одно из исправлений и столкнуться с последующими ошибками в работе приложения.

В связи с этим есть рекомендация, если какой-либо код встречается в листинге более двух раз, то его нужно выносить в отдельный метод. Это общая рекомендация, на самом деле нужно задуматься о выделении метода даже если вы встречаете повторение второй раз. Все принципы разработки ПО важны, но этот — особенно!

Языки программирования

Большая часть работы программистов связана с написанием исходного кода, тестированием и отладкой программ на одном из языков программирования. Исходные тексты и исполняемые файлы программ являются объектами авторского права и являются интеллектуальной собственностью их авторов и правообладателей[источник не указан 220 дней].

Различные языки программирования поддерживают различные стили программирования (парадигмы программирования). Выбор нужного языка программирования для некоторых частей алгоритма позволяет сократить время написания программы и решить задачу описания алгоритма наиболее эффективно. Разные языки требуют от программиста различного уровня внимания к деталям при реализации алгоритма, результатом чего часто бывает компромисс между простотой и производительностью (или между временем программиста и временем пользователя).

Единственный язык, напрямую выполняемый ЭВМ — это машинный язык (также называемый машинным кодом и языком машинных команд). Изначально все программы писались в машинном коде, но сейчас этого практически уже не делается. Вместо этого программисты пишут исходный код на том или ином языке программирования, затем, используя компилятор, транслируют его в один или несколько этапов в машинный код, готовый к исполнению на целевом процессоре, или в промежуточное представление, которое может быть исполнено специальным интерпретатором — виртуальной машиной. Но это справедливо только для языков высокого уровня. Если требуется полный низкоуровневый контроль над системой на уровне машинных команд и отдельных ячеек памяти, программы пишут на языке ассемблера, мнемонические инструкции которого преобразуются один к одному в соответствующие инструкции машинного языка целевого процессора ЭВМ (по этой причине трансляторы с языков ассемблера получаются алгоритмически простейшими трансляторами).

В некоторых языках вместо машинного кода генерируется интерпретируемый двоичный код «виртуальной машины», также называемый байт-кодом (byte-code). Такой подход применяется в Forth, некоторых реализациях Lisp, Java, Perl, Python, языках для .NET Framework.

Скриншот фрагмента кода на языке Java в текстовом редакторе vim, демонстрирующий подсветку синтаксиса, поддержку Unicode, фолдинг

Оператор goto

Основная статья: goto

Начиная с 1970-х годов оператор безусловного перехода goto оказался в центре систематической и всевозрастающей критики. Неправильное и необдуманное использование оператора goto в исходном тексте программы приводит к получению запутанного, неудобочитаемого «спагетти-кода». По тексту такого кода практически невозможно понять порядок исполнения и взаимозависимость фрагментов.

Впервые эта точка зрения была отражена в статье Эдсгера Дейкстры «Оператор Go To считается вредным». Дейкстра заметил, что качество программного кода обратно пропорционально количеству операторов goto в нём. Статья приобрела широкую известность, в результате чего взгляды на использование оператора goto были существенно пересмотрены. В работе «Заметки по структурному программированию» Дейкстра обосновал тот факт, что для кода без goto намного легче проверить формальную корректность.

Код с goto трудно форматировать, так как он может нарушать иерархичность выполнения (парадигму структурного программирования) и потому отступы, призванные отображать структуру программы, не всегда могут быть выставлены правильно. Кроме того, оператор goto мешает оптимизации компиляторами управляющих структур.

Некоторые способы применения goto могут создавать проблемы с логикой исполнения программы:

• Если некоторая переменная инициализируется (получает значение) в одном месте и потом используется далее, то переход в точку после инициализации, но до использования, приведёт к тому, что будет выбрано значение, которое находилось в памяти, выделенной под переменную, до момента выделения (и которое, как правило, является произвольным и случайным).
• Передача управления внутрь тела цикла приводит к пропуску кода инициализации цикла или первоначальной проверки условия.
• Аналогично, передача управления внутрь процедуры или функции приводит к пропуску её начальной части, в которой производится инициализация (выделение памяти под локальные переменные).

Доводы против оператора goto оказались столь серьёзными, что в структурном программировании его стали рассматривать как крайне нежелательный. Это нашло отражение при проектировании новых языков программирования. Например, goto запрещён в Java и Ruby. В ряде современных языков он всё же оставлен из соображений эффективности в тех редких случаях, когда применение goto оправданно. Так, goto сохранился в Аде — одном из наиболее продуманных с точки зрения архитектуры языков за всю историю.

Однако в языках высокого уровня, где этот оператор сохранился, на его использование, как правило, накладываются жёсткие ограничения, препятствующие использованию наиболее опасных методов его применения: например, запрещается передавать управление извне цикла, процедуры или функции внутрь. Стандарт языка C++ запрещает обход инициализации переменной с помощью goto.