С++ для новичков — что это за язык программирования, как писать программы: 1-я часть гайда
Разбираемся, как устроен язык программирования C++, что такое программы и как научиться их писать.
![](https://248006.selcdn.ru/main/iblock/fd1/fd1662bf7e6b6180c415c838d2a65f86/cf9690b9e5a0120bf01332f5bc51c21d.jpg)
![](https://248006.selcdn.ru/main/iblock/fd1/fd1662bf7e6b6180c415c838d2a65f86/cf9690b9e5a0120bf01332f5bc51c21d.jpg)
vlada_maestro / shutterstock
Чтобы научиться программировать с нуля, нужно только уметь пользоваться компьютером, устанавливать программы, создавать папки и файлы. Это первая статья из серии «Глубокое погружение в C++», с помощью которой вы сделаете первые шаги в профессии разработчика серверных приложений и игр.
Не пугайтесь большого объёма информации: чем больше вы будете знать, тем лучше сможете программировать. Это особенно важно, если вы выбрали C++, потому что на этом языке невозможно без хорошей теоретической базы написать высокопроизводительный код.
Внимание! В следующих разделах информация сильно упрощена.
Что такое язык программирования
Компьютер — это бесполезный кусок железа, который ни с чем не может справиться самостоятельно. И чтобы получить какой-то результат, нужно написать для него программу — подробный набор инструкций.
Компьютер понимает только машинный код — специальный язык, который очень сложно изучить. Вот как выглядит вывод на экран надписи «Hello, World!» на машинном коде (в шестнадцатеричном представлении):
BB 11 01 B9 0D 00 B4 0E 8A 07 43 CD 10 E2 F9 CD 20 48 65 6C 6C 6F 2C 20 57 6F 72 6C 64 21
Чтобы упростить разработку, были созданы языки программирования — с их помощью пишут инструкции для компьютера, которые понятны и человеку. Одним из первых был язык ассемблера. Вот как на нём выглядит вывод надписи «Hello, World!»:
Всё равно достаточно сложно, да? В результате человечество создало более понятные языки программирования, на которых гораздо быстрее писать программы. А чтобы они потом запускались, код переводится в машинный или какой-нибудь промежуточный язык — этот процесс называется компиляцией.
Если язык похож на машинный код, то его называют низкоуровневым. Если же он больше понятен человеку, то — высокоуровневым. C++ сочетает в себе свойства и того, и другого.
Как работают программы
Любая программа работает с данными: она их получает, обрабатывает, а потом возвращает результат обработки. Данные могут быть переданы пользователем, считаны из файла или записаны в самом коде.
Например, браузер получает текст из адресной строки, который ввёл пользователь, отправляет адрес на сервер, а потом выводит ответ в виде страницы.
Также программа может состоять из других подпрограмм — наборов инструкций. Обработка запроса пользователя, отправка данных на сервер, получение ответа, вывод страницы — всё это подпрограммы.
Вот пример логики такой подпрограммы:
![](https://248006.selcdn.ru/main/upload/setka_images/17494130052020_d58f50d1222620cd1cfe95da3a91221bd0d26e65.png)
Можно вернуть данные пользователю, записать их в файл или передать другой подпрограмме. Вот ещё один пример использования программы:
convert img.jpg img.png
Эта команда запускает программу в ОС Linux, которая конвертирует изображение img.jpg в другой формат, а потом сохраняет в файл img.png.
Сейчас слово «подпрограмма» встречается редко — вместо него используют слова «функция», «процедура» или «метод».
Пишем первую программу на C++
По традиции программистов первая программа, написанная на изучаемом языке, должна выводить на экран надпись «Hello, World!».
![](https://248006.selcdn.ru/main/upload/setka_images/18113030052020_27e9aa5bdf801f94f7728fe14d1ac08405e5a691.png)
В C++ такой код будет выглядеть так:
#include <iostream>
int main()
{
std::cout << "Hello, World! \n";
}
Попробуем его запустить, а потом разберём, как он работает.
Запускаем код в интернете
Самый простой вариант — зайти на сайт repl.it. На главной странице нажмите Start Coding, выберите C++ и нажмите Create Repl.
У вас откроется следующая страница:
![](https://248006.selcdn.ru/main/upload/setka_images/17494130052020_e3ea06ecc4efe66fd609360c227a5daace25eda6.png)
Слева — менеджер файлов, в центре — текстовый редактор, где уже введён нужный нам код, а справа — консоль, в которой выводится результат. Чтобы запустить программу, нажмите Run.
Запускаем код на компьютере
Если же вы хотите компилировать код на своём компьютере, то установите компилятор. Я пользуюсь G++, его и вам рекомендую.
- Установщик для Windows.
- Название пакета для Linux: gcc.
После установки компилятора создайте отдельную папку для кода, а в ней — файл hello.cpp (это расширение для файлов с командами на C++). Желательно, чтобы путь к папке состоял из латинских символов и был написан без пробелов.
Откройте hello.cpp с помощью любого блокнота или редактора кода (например, Sublime text или VS Code) и вставьте в него код, указанный выше. Теперь откройте терминал с помощью инструкции ниже.
Windows | Linux |
---|---|
1. Нажмите Win + R, введите cmd и нажмите Enter. | 1. Нажмите Ctrl + Alt + t. Если не помогло, то подходящий способ можно найти в этой статье. |
2. Введите команду cd [путь]. Например, cd projects\cpp1, если ваша папка находится по адресу c:\projects\cpp1. | 2. Введите команду cd [путь]. Например: cd ~/projects/cpp1 |
3. Если папка находится не на системном диске, то команду нужно изменить: cd /D [диск:][путь]. Например: cd /D d:\projects\cpp1 |
Затем введите следующую команду:
g++ hello.cpp -o hello
Эта команда скажет компьютеру, что нужно скомпилировать код из файла hello.cpp и сохранить результат в файл hello (или hello.exe в Windows).
После этого запустите скомпилированную программу, и вы увидите, что всё работает:
![](https://248006.selcdn.ru/main/upload/setka_images/17494130052020_7b64da46b2dc4329c15be64aeef9e636261e678c.png)
Теперь, когда мы смогли запустить программу, разберёмся в ней.
Из чего состоит программа на C++
Начнём с самой первой строчки:
![](https://248006.selcdn.ru/main/upload/setka_images/17494130052020_93b8888c66d5103a8bb4f5fd89e04622d16558ec.png)
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:
![](https://248006.selcdn.ru/main/upload/setka_images/17494130052020_4fb6fa4fbc0158ec7cf1e48acc6733dd567fe239.png)
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:
![](https://248006.selcdn.ru/main/upload/setka_images/17494130052020_c3d4b76cd89b05f2c8e5da53f69c6d45806e9160.png)
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.
![](https://248006.selcdn.ru/main/upload/setka_images/17494130052020_db52642fc67f6c7c46657360f234a883af322464.png)
После каждой команды должна стоять точка с запятой — она говорит компилятору, что это конец инструкции и нужно переходить к следующей.
Пространства имён (например, std) относятся к библиотекам, и их мы рассмотрим в следующих статьях.
Заключение
Изучая C++, подготовьтесь к большому объёму информации. В следующий раз мы также подробно разберём ввод и хранение информации.