Принципы создания Программы. (На примере С++)
Идея (либо задание ) – самый важный момент для создания компьютерной программы. Важно понимать конечный результат, что в итоге получится. Как программа должна будет работать, и как будет выглядеть. Продумать сюжеты, в которых что-то может пойти не так и предусмотреть решение таких ситуаций. Создание алгоритма (хотя бы устно, в уме)– важно понимать что без строгой последовательности команд программа не приведёт к нужному результату. Нужно продумать, что в каком месте создавать переменные, условия и циклы.
Программа (код) состоит из 4х условных участков: Подготовка(Шапка). Настройки (Голова программы). Основной цикл (Тело программы). Функции (Конечности). Последовательность условная, так как при работе над 3 пунктом, часто приходится корректировать 1, 2 и 4. * не под запись, пояснение: * В этом примере программа сравнивается с живым организмом, чтобы проще было запомнить основные участки программы.
Подготовка ( шапка программы ) – Это самая верхняя часть кода. Здесь нужно подключить все библиотеки, создать переменные и массивы, ввести обязательные команды, если они требуются. Нужно понимать, что для разных типов проектов и в разных ИДЕ – этот этап может выглядеть совершенно по-разному. Например, в CodeBlocks при создании «консольного приложения» требуется строчка #include <iostream> и желательно указать using namespace std;
2. Настройка (голова программы) – пишется сразу после «шапки» программы. На этом этапе вводятся команды, которые не требуется повторять много раз, задаются стартовые значения переменным. Важно отметить, что в некоторых типах проектах или скриптах – этот этап может быть пропущен. Например при создании консольных приложений. Однако, при работе в среде Processing или в Unity, этот этап почти всегда обязательный. Processing : void setup(){ }, или в Unity: void Start(){ } Команды написанные на этом этапе выполняются 1 раз, до запуска основной программы, они настраивают скрипт, на цикличную работу. Поэтому этот этап и называется – «настройки»
3. Основной цикл (тело программы) – с помощью него, программа понимает свою основную задачу, обязательную к выполнению. На этом этапе прописываются условия, циклы, математические операции, команды (действия), вызываются функции. Порядок команд определяется программистом в зависимости от целей проекта. Как пример: void draw(){ } или в CodeBlocks : int main(){ } Или в Unity: void Update(){ } Этот этап не обязательно должен быть зациклен. (он может выполниться лишь раз, если так требуется по заданию).
4. Функции (конечности) – Помимо основных функций (этап 3) программист может сочинить свои собственные для упрощения задачи для себя. Функция представляет собой участок кода, отделённый от основной программы, но этот участок кода может быть вызван в главную функцию. Функции могут выполнять самые разные задачи. Чаще их используют для «наведения порядка» в коде, скидывают уже написанный код в функцию, чтобы визуально он выглядел как одна команда (упаковка кода). Дополнительно функции используют, когда требуется выполнять много однообразных действий, с корректировкой параметров. Например: нарисовать на экране 10 прямоугольников в разных координатах.
Важно отметить, что функции, в большинстве случаев – создаются после 3го этапа, то есть, в самом низу кода. Это правило действует, например в Processing и Unity. А вот в CodeBlocks, при создании консольного приложения, напротив, функции нужно создавать до 3го этапа, до функции int main(){ }. При переключении на другую среду разработки важно уточнить этот момент.
Где создавать переменные? Переменные создаются такими командами как float, int, char … и т.д. Переменные по уровню действия бывают 2х видов: Глобальные(основные) – они пишутся на 1м этапе, до того как написана программа. Ими можно пользоваться в любом участке кода, даже в функциях. Временные(локальные) - это те переменные которые были созданы внутри циклов или функций (между фигурных скобок). Они там и остаются, снаружи этих циклов/функций такими переменными уже пользоваться нельзя (они перестают существовать).
Примерно в 90% случаев переменные создаются Глобальные. Пример локальной переменной можно увидеть в цикле for. В скобках пишется int i =0; переменная i существует только внутри цикла for, как только закрывается фигурная скобка от for, переменной i уже пользоваться нельзя.
Условия ( if ) – основа нелинейной программы. К каждому условию обязано быть прописано действие. if(x>10) – это условие cout <<“Hello!”; - это действие if(x>10) cout <<“Hello!”; - условие + действие Если действие не прописано, то условие «заберёт себе» следующую команду после условия, что может порушить основную логику программы. Важно понимать, что если у условия нет фигурных скобок – ему «принадлежит» только 1 следующее действие. Для того, чтобы поместить в условие несколько действий – устанавливаются фигурные скобки, указывающие начало и конец условия: if(x<10){ // начало условия cout <<“Hello!”; //действие 1 x++; //действие 2 } //конец условия
Улучшаем код: Если можно заменить условие математической зависимостью – замените! Создавайте переменные под всё, что можно, например при создании массива, можно использовать число: int x[10]; //создан массив на 10 элементов а можно создать переменную : int count = 10 // и использовать эту переменную как количество элементов массива: int x[count]; 3. Математические операции можно писать прямо внутри команд, то есть не: int sum = x+y ; cout <<sum; А сразу записать cout << x+y ;
Улучшаем код: 4. Читайте сообщение об ошибке, когда программа не запускается, чаще всего это пропущенная пунктуация – проверяйте не только строчку ошибки, но и строчки выше. Проверьте парность фигурных скобок – у каждой скобки должна быть пара – сколько открыли – столько нужно и закрыть. Всегда можно ввести код ошибки в поиск интернета и постараться определить источник проблемы.
