Как правильно учить язык программирования
Программирование для начинающих: как стартовать и куда двигаться?
Бывает, что человек, совсем не связанный с IT, проникается интригующей красотой этой сферы и ставит себе задачу постепенно освоить программирование с нуля. И тут он зачастую просто теряется, не понимая, с чего начать, и нуждаясь в хорошем фундаменте и системном подходе.
Я, будучи недавно в такой же ситуации, гуглила, искала мануалов на Хабре (кое-что нашла: Десять советов начинающим программистам, Начинающему программисту про стартапы и не только…), но в итоге всё же была вынуждена обратиться за советом к одному хорошему человеку, который составил для меня вот такой план. С разрешения этого человека размещаю данный план на Хабре – вдруг он пригодится и кому-то ещё. (Тем более, что перечисленные книги относятся к «золотому фонду» литературы в данной сфере и проверены временем.)
UPD: Новичкам советую обратить внимание на комментарии — там активно и аргументированно корректируется этот план.
Нортон «Программно-аппаратная организация IBM PC»
Эта книга, несмотря на свою давность, относятся к тем, что пока отнюдь не устарели. Как новичок подтверждаю – повествование вполне понятно и для почти полного чайника в IT.
Гук «Аппаратные средства IBM PC»
А эту книгу стоит прочитать «поверх» – она расскажет о том, как дела в данной сфере обстоят сейчас.
Морс, Алберт «Архитектура микропроцессора 80286»
Почему тут берётся за основу именно микропроцессор 80286 – станет понятно по изучении трудов первого этапа.
Гук «Аппаратные интерфейсы ПК»
Гук «Интерфейсы устройств хранения»
Этап III. Операционные системы
Таненбаум «Архитектура компьютера»
Колисниченко, Аллен «Linux: полное руководство»
От общей теории переходим к изучению конкретной операционной системы – на примере Linux.
Немет, Снайдер, Хейн «Руководство администратора Linux»
Этап IV. Собственно программирование
Керниган, Ричи «Язык программирования С»
Почему первым для освоения выбран именно язык Си? Как мне рассказали знающие товарищи, он поможет достичь правильного «программистского мышления», чего было бы сложно достичь, начиная изучение, скажем, с Паскаля. Кроме того, язык Си по-прежнему используется в наши дни и подходит как для прикладного, так и для системного программирования.
Кнут «Искусство программирования»:
Том 1. Основные алгоритмы
Том 2. Получисленные алгоритмы
Том 3. Сортировка и поиск
Бентли «Жемчужины программирования»
Зачем осваивать эти труды? Как уже отмечали на Хабре – «наверное, нигде больше, чем в айти, не изобретается такое огромное количество велосипедов». Данные книги помогут этого избежать – и попутно будут прививать умение писать не просто код, а хороший код.
Ну а для затравки можно прочесть небольшой цикл лекций «Культура программирования» (автор – А. Бабий). Он помогает начинающим программистам понять, что их деятельность не будет проходить в вакууме, а неизбежно включит взаимодействие с другими программистами, с заказчиками и пользователями (а также включит необходимость копаться потом в своих собственных или в чужих программах).
Закономерный вопрос новичка: сколько времени займёт изучение всего этого? По прогнозам моего советчика, у человека, который может тратить на изучение программирования только вечера и выходные, на прочтение и осмысление литературы первых трёх этапов уйдёт полгода-год. На четвёртый этап тоже даётся год – чтение должно сопровождаться практикой по самостоятельному составлению программ. Как получится на самом деле – время покажет.
Буду крайне благодарна за ваши советы и уточнения.
Как правильно изучать программирование: метод Франклина
Главная проблема в самообучении — отсутствие системного подхода. Трудно понять, что учить в первую очередь, а что во вторую, и в каком порядке.
Если вам нравится узнавать новое, наводить порядок в хаосе с помощью продуманных инструкций, заставлять технику выполнять команды — значит программирование точно для вас. Чтобы начать путь и избежать сложностей самообучения, достаточно записаться на курс «Профессия веб-разработчик».
Талант программиста можно заметить в человеке, который не написал ни строчки кода. Это человек, который любит головоломки. И первая головоломка — как правильно изучать программирование самостоятельно.
Пишет про разработку в Skillbox. Работал главным редактором сайта «Хабрахабр», ведет корпоративные блоги.
Самообучение
Путь самоучки — это «метод тыка», общение на форумах, поиск единомышленников, хождение по конференциям и тусовкам-митапам. Это такой путь самурая. Путь подходит не каждому. Поэтому для широких масс выпустили кучу самоучителей — тысячи книг, похожих друг на друга как близнецы.
Самоучитель хорош тем, что быстро погружает в тему. Вы начнете кодить практически в тот день, когда открыли книжку. Но, как говорит преподаватель Джеймс Коппел из Массачусетского технологического института, есть одна проблема: эти книги ничему не учат. Главное там — длинные листинги кода, которые читатель должен воспроизвести.
Как и в конспектах университетских лекций, «код переходит со страницы книги на экран читателя, минуя мозг». Студенты, которые слушают обычные лекции, на 55% чаще проваливают экзамен, чем те, кто участвовал в обсуждении материала, пусть даже немного.
Метод Франклинa
Чтобы извлечь какую-то пользу из самоучителей или лекций, некоторые специалисты рекомендуют выполнять практические задания особым методом. Его можно назвать методом Франклина.
Этот метод очень прост на практике.
Суть в том, чтобы усваивать мысленные образы — структуры данных, чувствительные к распространению. В этом случае мозг работает по принципу автокодировщика в машинном обучении.
«Автокодировщик — нейронная сеть, что пытается воспроизвести на выходе такие же данные, как и на входе, но с прохождением через промежуточный слой, который слишком мал, чтобы полностью представлять данные. В ходе этой процедуры он учит более компактную репрезентацию данных. Здесь в качестве нейронной сети выступает скопление дендритов в вашей голове», — пишет Джеймс Коппел.
Лекции и литература
Освоив метод Франклина, ищите информацию, которая бесплатно доступна в интернете в огромном количестве, особенно на английском языке. Вкратце план действий такой:
Образовательные ресурсы с курсами и лекциями
Учебная литература
Самоучители для начинающих
Самообучение для неподготовленного человека не так эффективно, как отработанные методики передачи знаний и навыков, которые гарантируют качественный результат без особых затрат. Тратить силы и время всё равно придется, но не в таком фанатичном режиме, как у самоучек.
Программа обучения. Системный подход
В отличие от отдельных курсов, системная программа обучения предполагает обучение с нуля до трудоустройства джуниор-разработчиком. В этом случае ученик получает комплексные знания, необходимые для профессиональной работы.
Программа обучения «Профессия веб-разработчик» рассчитана на один год и включает в себя три модуля:
Практический годовой курс для тех, кто хочет стать профессиональным веб-разработчиком, запустить свой интернет-проект или веб-сервис и получить первые заказы на разработку.
Практический курс для тех, кто хочет научиться основам языка сценариев с индивидуальным наставником, разработать frontend для интерактивного веб-проекта и положить кейс к себе в портфолио.
Базовые навыки PHP
Курс, на котором вы познакомитесь с базовыми понятиями программирования и поймёте главные принципы. Научитесь писать чистый, структурированный, а самое главное — работающий код. Уже после первого курса сделаете свой первый сайт на PHP.
Система платная, но зато она повышает шансы на успешный результат. А результат — это престижная, востребованная и высокооплачиваемая профессия с интересными проектами и перспективами развития.
Заключение
С чего начать учить программирование, каждый решает сам. И каждый выбирает свой путь. Но главное, что после окончания этого пути вам точно не придется просыпаться с рассветом и идти на завод к первому звонку.
Программирование с нуля
Данная статья описывает основные конструкции в программировании и предназначена для тех, кто хочет в этом разобраться. Но статья не описывает все нюансы, потому что их слишком много. Если описывать их все, будет очень нудно и непонятно.
Использовать будем си-подобный синтаксис, то есть подобный языку си, но не будем вникать в заголовочные файлы, указатели и другие особенности относительно низкоуровневых языков, перейдём на синтаксис более высокоуровневых языков, которые сделают рутинную работу за нас. А конкретно, будем использовать синтаксис языка Java. Добро пожаловать под кат.
Двоичная система счисления
Числа в двоичной системе счисления состоят всего из двух знаков. Нуля и единицы. 00000001 – число один. 00000010 – число два. 00000100 – число 4. Как вы можете заметить, когда единица смещается влево, число увеличивается в два раза. Чтобы получилось число 3, необходимо написать 00000011. Таким образом можно составить все необходимые числа. В данном примере мы использовали двоичное число с восемью знаками, иначе говоря число восьмиразрядное. Чем больше у числа разрядов, тем большее оно может вместить значение. Например, восьмиразрядное число вмещает максимальное значение 255, если считать ноль, тогда 256, а в программировании ноль считается всегда. Если увеличить разряд на один, получится девятиразрядное число и его вместимость увеличится в два раза, то есть станет 512. Но так в программировании никогда не делается и обычно каждая следующая разрядность увеличивается вдвое. Один разряд, потом 2 разряда, потом 4 разряда, потом 8 разрядов, потом 16 разрядов, потом 32 разряда и далее.
Шестнадцатеричная система счисления
Всё аналогично двоичной, только вместо нулей и единиц участвуют цифры от 0 до 15. 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F, где A – 10, B – 11, C – 12, D – 13, E – 14, F – 15.
Знак минус в программировании
Буквы и знаки
Буквы, знаки, смайлики и так далее обозначаются также числами. Буква А может быть числом 00000001 или любым другим, или даже комбинацией чисел в зависимости от кодировки символов. Кодировок много.
Типы данных
В программировании есть типы данных. Числовые, такие как 233, которые разобрали выше. Называются почти везде int, от слова integer. С плавающей запятой, такие как 198,76, называются почти везде float. У букв тип char, у строк тип String. Тип bool имеет два значения – истина (true) и ложь (false). У этого типа реализация в разных языках разная, но самая простая, когда ноль — значит ложь, а любое другое число истину. Нестандартные типы данных, такие как числа с фиксированной запятой, рассматривать не будем.
Применение
Прежде чем использовать числа в программировании их нужно объявить, то есть сказать с помощью языка программирования, что они существуют.
Это стандартное объявление примитивного типа.
Сначала пишем тип, потом имя переменной, то есть нашего числа. Всегда заканчиваем наше выражение, да и любое, точкой с запятой.
Теперь мы можем использовать переменную по её имени.
Здесь мы присвоили переменной значение. В отличии от математики в программировании = значит взять значение справа и присвоить переменной слева. = — это знак/оператор присвоения.
Можно объединить объявление и присвоение, то есть сразу инициализировать переменную.
Буквы выделяются одинарными кавычками, строки выделяются двойными кавычками. Числа типа int не выделяются.
К числам с плавающей запятой одинарной точности в конце добавляется f.
К числам с плавающей запятой двойной точности ничего не добавляется.
Операторы
После того как мы записали наше выражение, например сложения,
получается значение. Но так как оно ни одной переменной не присваивается, оно исчезает. Чтобы присвоить значение переменной используется специальный оператор присвоения, который коротко описан выше.
Повторим ещё раз. Он берёт значение со своей правой стороны и присваивает его переменной в левой стороне. Это оператор =, и он не имеет ничего общего со знаком равно из математики.
Также у нас есть логические операторы, такие как (больше),
Что следует знать перед тем как «увлечься» программированием
Вступление
Этот хабратопик предназначается для всех тех, кто хочет с головой (или не очень) погрузиться в волшебный мир программирования, но пока не знает, с чего начать. Возможно, вы уже предпринимали попытки научиться программированию, однако безнадежно забуксовали.
Так получилось, что около четырех-пяти месяцев назад я решил слегка разнообразить свой досуг новым хобби и вплотную заняться веб-программированием. Как я докатился до жизни такой — это тема для совсем другой статьи, и речь сейчас пойдет не об этом. Речь пойдет о трудностях, с которыми я столкнулся, и к которым абсолютно не был готов. Возможно, этот топик поможет вам лучше подготовиться и не повторить моих ошибок.
Итак, после осознания навязчивого желания хотя бы немного да освоить это таинственное ремесло, каждый задает абсолютно логичный вопрос — «С чего же мне начать»? Ответов может быть множество — к услугам новичков скринкасты, книги, курсы, онлайн-обучение, форумы и прочее, и прочее. Учи-нехочу. И так как никакой общепринятой системы самообучения программированию не существует, можно смотреть и читать все без разбору, дни напролет. При желании, в чтении можно захлебнуться, однако для уверенного продвижения по лестнице знаний необходимо четко и эффективно расходовать свое время и силы, и если не знать с чего начать и куда двигаться — вы попросту забредете в дремучий лес, по которому можно блуждать неделями, пока, наконец, вы не выйдете на верную тропинку. Если выйдете вообще — велик шанс, что вам попросту все это дело быстро надоест.
Я и сам пошел по этому пути — скачивал тучи роликов, впридачу купил несколько книг, читал их и забрасывал, потому что мне все-равно не хватало знаний и подготовки, несмотря на то, что все материалы были предназначены для «новичков». Я постоянно гуглил разные мелочи, задавал нубские вопросы на форумах, хватая минусы, и это убивало во мне желание продолжать самообучение.
Да, любые знания и любой накопленный (нагугленный?) опыт вам, безусловно, поможет и пригодится, однако ваша цель научиться тому, чему вы хотите научиться, и увидеть мало-мальский результат в обозримом будущем ведь так?
Абсолютно все материалы, которые попадались мне на глаза, после краткого вступления немедленно бросались с места в карьер, предлагая читателю решения и примеры на заданную тему. Я чувствовал себя абсолютным двоечником в классе вундеркиндов, и постоянно сталкивался с одной и той же проблемой — авторы книг, впрочем как и любого другого образовательного материала, предполагали что я владею некоторой базой основ, которая, на первый взгляд, к непосредственному программированию не имеет никакого отношения.
Это как если вы пришли работать, скажем, крановщиком, вас в первый же день посадили в башню, и похлопали по плечу со словами «Ну, удачи!». А как же техника безопасности и базовое объяснение что делать, а чего делать не нужно? Как мне пользоваться инструментами? Что вообще у меня за инструменты в наличии? Что я должен знать перед тем как приступить к работе?
Статья носит сугубо рекомендательный характер, однако попадись мне подобный топик на глаза пол года назад, я бы значительно увеличил свою продуктивность, сэкономил уйму времени себе, а так же множеству людей с форумов, отвечавшим на мои абсолютно идиотские вопросы. К каждому пункту я добавил несколько ссылок, как отправных точек для начала обучения. Так как текст предназначается для абсолютных новичков (да и сам я еще таким себя считаю) — я буду изъясняться предельно просто и понятно, поэтому если вы — гуру, и вы нашли в моем тексте оплошность — судите, но не строго!
Итак, что же следует знать, перед тем как увлечься программированием?
1. Терминал
Для вашего дальнейшего успешного самообучения программированию вам необходимо научиться пользоваться терминалом. Помимо непосредственного взаимодействия с языками программирования, обучение пользованию терминалом поможет вам лучше, так скажем, понять язык компьютера и устройство файловой системы в целом, а это уже маленький шажок в нужную сторону. Более того вы скажете мне спасибо, после того как начнете обучаться по скринкастам, в которых терминал используется постоянно.
Самообучение
2. Регулярные выражения
Представьте себе, что вы решили выучить иностранный язык не вникая в его азбуку, алфавит или иероглифику. Конечно, это возможно. Но насколько это усложнит процесс и путь к пониманию сути вещей? Решение сомнительное, правда? Так вот, регулярные выражения (они же регексы, с ударением на первый слог) — это, объясняясь простым языком, в какой-то степени вспомогательная азбука любого программиста, или, выражаясь языком викисловаря — «формальный язык поиска и осуществления манипуляций с подстроками в тексте, основанный на использовании метасимволов».
Выглядеть регекс может, например, так:
Задача регулярных выражений — помочь программисту с поиском чего-либо. Сейчас объясню.
Если я в своей программе захочу найти все слова, частью которых является слово car (car, carrot, cartoon), мой регекс будет выглядеть так:
Если же меня интересует только слово car, я напишу:
Дальше — веселее. Можно фильтровать поиск через слово, через букву, исключать слова перед или же после искомого результата… Список возможностей фильтрации результатов при помощи регулярных выражений по-настоящему захватывает, и в паре с терминалом, про который я вам уже рассказал выше, эта штука просто невероятно крута. Несмотря на различающийся синтаксис отдельно взятых представителей ООП, многие из них поддерживают регексы и экономят уйму времени людям их использующим.
«Ну поиск, кому оно надо? Я же буду учиться программировать, а не искать слова!» — наверняка подумаете вы. Я вас услышал и даже понял. Так что если вы все еще сомневаетесь в необходимости заморачиваться с регулярными выражениями, просто поверьте мне на слово — они вам пригодятся. Многие книги и скринкасты используют регексы в примерах, вообще не объясняя, что происходит — авторы думают, что вы уже владеете этими азами и особенно не акцентируют внимание на разжевывании написанного.
Зубрить их совсем не обязательно, но, согласитесь, просмотр пары-тройки скринкастов на данную тематику вас явно не убъет.
Самообучение
3. Софт для разработки — знай свое оружие
Правило номер один — вы должны по-максимуму знать и владеть своими инструментами. Грамотно выбранный и изученный редактор, в котором вы вскоре обязательно начнете творить чудеса, я легко могу сравнить с превосходно подобранным самурайским мечом. Солдаты собирают и разбирают свои автоматы с завязанными глазами — вот насколько хорошо вы должны владеть софтом, которым пользуетесь! Пока вы буква за буквой пишете простую функцию, ваш враг, используя весь потенциал своего редактора, напишет несколько.
Для веб-разработки существует огромное количество програм, от простых текстовых редакторов до сложных облачных решений. В этой статье я не буду сравнивать эти редакторы между собой, вам придется сделать это самостоятельно — ведь вам с этим редактором жить, работать и смотреть на него и в горе и в радости. Я остановил свой выбор на редакторе Sublime Text 2. Помимо тонны возможностей, которыми обладает Sublime, необходимо отметить, что он условно-бесплатный и по нему существует множество отличной документации. Возможно совсем скоро, познав все хитрости Sublime и научившись подключать к нему плагины, подобная строка будет для вас обычным делом:
div>(header>ul>li*2>a)+footer>p (используется плагин Emmet, если кому интересно)
Самообучение
4. Система контроля версий
«Ну а это еще что такое?» — спросите вы. О, система контроля версий это прекрасная вещь, без которой в наши дни не обходится ни один серьезный девелопер. Википедия гласит — «Система управления версиями позволяет хранить несколько версий одного и того же документа, при необходимости возвращаться к более ранним версиям, определять, кто и когда сделал то или иное изменение, и многое другое.» Систем контроля версий существует достаточно много, поэтому сразу скажу — ниже речь пойдет исключительно о GitHub, самом большом сервисе для совместной разработки проектов.
Резонный вопрос: «Зачем мне этот Гитхаб осваивать, ведь мне пока нечего выкладывать?» А причин на то несколько. Помимо содержания собственных репозиториев, GitHub, во-первых, поможет вам осознать себя частью огромного сообщества разработчиков (возможно, кто-то из читающих сейчас ухмыльнулся, но поверьте, это действительно важно, особенно на ранних стадиях обучения!). Кроме того, вы сможете взглянуть на чужой исходный код и научитесь правильно его скачивать и «форкать» (копировать). В дальнейшем GitHub частенько будет всплывать в различных онлайн-курсах и скринкастах, и, конечно же, их авторы будут уверены в том, что вы знаете, как Гитхабом пользоваться. Поэтому если у вас найдется немного времени на неделе, сделайте себе одолжение — попробуйте Git.
Самообучение
5. История и культура
Этот пункт, скорее, вспомогательный, но если программиста которым вы восхищаетесь зовут Стив Джобс, то прошу вас, продолжайте чтение. Программирование имеет богатую и интересную историю (говорю вам как историк по первому диплому), в которой следует поковыряться хотя бы для общего образования. Занимаясь чем-либо, всегда полезно знать, откуда у этого чего-либо растут ноги. Кроме того, я искрене считаю, что без знания истории предмета невозможно полностью понять его суть, и, следовательно, достичь предельных успехов в его освоении. Поэтому если по прошествии некоторого времени такие имена, как Линус Торвальдс или же Грейс Хоппер не будут для вас пустым звуком — уважение вам и респект!
Помните — тот, кто не изучает историю, повторяет ее ошибки.
Заключение
Надеюсь, данный текст вас ни в коем случае не испугал, а наоборот, направил в нужную сторону, или же поможет в будущем избежать затруднений, которые постоянно встречаются на пути ученика. Я буду рад получить отзывы и комментарии, или же ссылки на дополнительные ресурсы, которые помогут новичкам в самообучении.
Как изучать языки программирования
Я ни в коей мере не утверждаю, что указанный мной способ лучший из возможных. Более того, я вовсе не уверен в том, что он вообще правильный. Возможно, если бы моим первым языком был не Си, а какой-либо из функциональных языков или ассемблеров, моё мнение было бы иным, и жизнь моя сложилось бы совсем иначе. Так что весь нижеизложенный материал воспринимайте со здоровым скептицизмом.
Немного личных воспоминаний
С детства я мечтал о карьере биолога, но в тринадцать лет, впервые ознакомившись с компьютером в школе, задумал стать крутым хакером. Когда у меня в пятнадцать лет появился регулярный доступ к компьютеру, первой мыслью было изучение программирования. Мой выбор пал на C++, была куплена книга из серии «Для чайников», но всё было ужасно скучным, непонятным и неинтересным. Уже тогда я понимал, что с C++ что-то не так. И сам ход изложения материала в книге начинался с краткого экскурса в функции, после чего сразу переходили к классам, причём всё объяснялось не на живых примерах, а на уровне глобальных абстракций. Авторы с увлечением рассказывали о прекрасном мире ООП, в котором нам посчастливится жить, про машины с разными функциями или животных с разным поведением. В общем, в то время изучение C++ и сама концепция ООП были заброшены.
Спустя несколько лет, во время учёбы в университете, я увидел в киоске маленькую книгу «Язык программирования Си», Брайана Кернигана и Денниса Ритчи. Купив её, я сразу же приступил к чтению. И о чудо! Всё было ясно, легко и ужасно интересно. Язык C очень маленький, простой и элегантный (я всё ещё так считаю), а сама книга была написана нормальным человеческим языком, не лишённым однако строгости. Я перечитывал её много раз, выполнял упражнения, и, таким образом, вскоре освоил этот язык и стандартную библиотеку функций.
Но на чистом Си много не напишешь, а мне хотелось писать серьёзные программы с красивой графикой. Программировал я в Slackware Linux, ибо в Windows как в среде программирования полностью разочаровался. В те времена я вообще много экспериментировал с разными системами, включая QNX и NetBSD. Но в свободных Unix системах выбор вменяемых графических библиотек был невелик: GTK+ и Qt. Причём вторая была написана на C++, с которым я не желал связываться, а в первой не было ясно вообще, как работать. И, если мне не изменила память, их редакторы интерфейсов генерировали огромный код, который ещё нужно было вставлять в свою программу, а не ресурсные файлы, что казалось мне совершенно ужасным.
Так бы я и не начал карьеру, если бы случайно не познакомился с Mac OS X, которую недавно портировали на Intel процессоры. Попросив у знакомого диск с Mac OS X 10.5 Leopard, я установил её на свой HackBook и первый раз ощутил себя на Земле Обетованной.
Помня о своём неудачном первом разе, я ещё долгое время скептически относился к объектно-ориентированному программированию. В начале даже планировал писать программы на чистом Си, используя библиотеку Carbon. И, как выяснилось – зря. Objective-C я изучил по официальному руководству компании NeXT – Object-oriented programming and the Objective-C language. В те времена изучающих новый язык ещё не считали поголовно идиотами или школьниками, поэтому книга написана нормальным языком, а авторы предполагают знание Си и общее представление о программировании. Оказалось, что ООП – это легко, интересно и очень удобно, а объекты – вовсе не абстрактные сущности, а всего лишь структуры, объединённые с функциями. На мой взгляд, именно так и нужно рассказывать основы объектно-ориентированного программирования.
В Xcode и основам Mac OS X я разобрался по замечательным урокам Алексея Борескова. После чего сразу же нырнул в Mac Developer Library, взялся за изучение официальных руководств по Cocoa и прочим библиотекам, параллельно начав писать программы.
Моим первым серьёзным проектом было портирование уроков по OpenGL с Windows на Mac OS X, которое растянулось на целый год. Лишь закончив его, я почувствовал себя достаточно уверенно, чтобы устроиться на регулярную оплачиваемую работу.
Изучая Objective-C, нельзя не услышать о Smalltalk, ибо на него очень часто ссылаются в материалах по Objective-C, видимо, извиняясь за непривычный синтаксис. Но Smalltalk был похож на Неуловимого Джо – все о нём слышали, но мало кто его видел или использовал. В конце концов и мне стало интересно, откуда есть пошла русская земля.
Узнав, что компания Cincom – лидер в сфере решений на Smalltalk – в рекламных целях предоставляет свои инструменты для некоммерческого использования, я сразу же заказал их. Менее чем несколько недель в мою дверь постучал курьер и вручил мне фирменную коробку с несколькими CD дисками и официальным руководством. Всё было совершенно бесплатно, даже за доставку не пришлось платить. На одном из дисков обнаружился VisualWorks – одна из самых мощных и быстрых коммерческих сред по разработке на Smalltalk в мире.
После я узнал про Squeak – свободную реализацию Smalltalk, основанную на оригинальной версии Smalltalk-80, – и познакомился со многими её разработчиками. Для обучения и исследований он подходит намного больше, чем прочие версии. Кстати, сообщество программистов на Smalltalk очень дружное.
Почти все серьёзные проекты являются кроссплатформенными, и их ядра написаны на C++, ибо Objective-C очень мало распространён за пределами Apple экосистемы. Главным образом из-за отсутствия удобных средств разработки. (Будем надеяться, что благодаря LLVM ситуация вскоре улучшится.) Так что мне пришлось изучить C++, несмотря на явную нелюбовь к нему. К счастью, к этому времени я уже научился отделять зёрна от плевел.
Впрочем, хакером я так и не стал.
Порядок изучения языков
C – первый язык
Это маленький (всего 32 ключевых слова в C89, 37 слов в C99 и 44 слова в C11) императивный язык, и его первичное изучение не займёт у вас много времени. В то же время C – очень мощный промышленный язык. Главным образом используется в системном программировании, написании аппаратно независимых компонент операционных систем, компиляторов и трансляторов языков, библиотек, программировании микроконтроллеров. По версии TIOBE Programming Community Index Си всё ещё лидирует по использованию, изредка вежливо уступая первенство Java.
Objective-C – второй язык
Он представляет собой очень тонкий слой поверх чистого Си. Все знания, полученные при изучении Си понадобятся вам в Objective-C. Причём объектно-ориентированная парадигма концептуально и синтаксически отделена от процедурной: в нём вы никогда не спутаете вызов функции и посылку сообщения. Основное его применение – создание пользовательских программ на устройствах компании Apple.
Smalltalk – третий язык
После Objective-C он покажется вам очень знакомым. И не зря, ведь именно его синтаксис и объектная модель были положены в основу Objective-C. Интересен прежде всего чистой реализацией объектно-ориентированной парадигмы. Все конструкции языка, включая условия, циклы, управляющие структуры и операторы, реализованы через механизм сообщений и вынесены в стандартную библиотеку классов. Несмотря на малое распространение он используется в крупных сложных проектах, где важна масштабируемость, гибкость и возможность изменений во время работы. Например, в финансовой сфере (Kapital – система оценки и управления рисками в JPMorgan), управлении производством (CIM в Texas Instruments), логистике (IRIS-2 в Orient Overseas Container Lines), страховании (Desjardins General Insurance Group) и прочих.
После изучения указанных языков, все прочие можно учить в любом порядке, в зависимости от ваших личных предпочтений. Ниже я приведу список наиболее важных и интересных языков.
Очень избыточный (число ключевых слов превалило за 100), запутанный и сложный в изучении язык, со множеством исключений и массовыми нарушениями ОО парадигмы. Но если вы хотите работать в индустрии, знать его нужно, так как альтернативы ему не предвидится. На C++ написана большая часть научных и инженерных программ, игр, фото- видео- аудиоредакторов и много чего ещё. После того, как Objective-C и Smalltalk сформировали у вас правильное представление об ООП и программировании, C++ уже не сможет повредить ваш разум. Но всё равно будьте очень осторожны. Вообще, слово «знать» в применении к C++ имеет несколько иное значение, ибо знать его в том же смысле, в каком можно знать, например, Objective-C или Java мало реально. Хорошая новость: в большинстве случаев для успешной работы вам нужно освоить лишь небольшое подмножество языка. Великолепным примером грамотного использования C++ является I/O Kit – интерфейс программирования драйверов в Mac OS X.
Assembler
Ассемблеров существует очень много, намного больше, чем различных архитектур процессоров, так как они представляет собой всего лишь мнемонические коды машинных команд и различаются в разных операционных системах и их версиях. В настоящее время на них не пишут большие программы (исключая, разве что Demo сцену). Однако они широко используются при написании компьютерных вирусов и антивирусов, аппаратно зависимых компонент операционных систем, программировании микроконтроллеров, в реверсивной инженерии и отладке программ.
JavaScript
Пожалуй, главный язык программирования Всемирной Паутины. Основное его применение – создание динамических web страниц на клиентской стороне. Каждый браузер снабжён интерпретатором и средствами для анализа и разработки на нём. Если вы хотите заниматься web программированием, JavaScript – ваш выбор. В нём реализованы по меньшей мере три парадигмы: процедурная, функциональная и объектно-ориентированная, причём последняя основана на прототипах. На первый взгляд JavaScript кажется очень лёгким, ибо позволяет писать в C-подобной манере, но в реальности он сложный. Большинство JavaScript разработчиков программируют не с использованием языка и даже не на языке, а на одной из библиотек.
Язык Ada
По крайней мере его стоит выучить, чтобы шокировать знакомых священников громким заявлением. Шучу. Благодаря правильному дизайну, многочисленным встроенным механизмам и проверкам Ada является одним из самых безопасных языков программирования. Вряд ли вы будете регулярно использовать его (если, конечно, вам не повезло работать в Министерстве Обороны США, авиационной или космической сфере), но ознакомиться с ним крайне полезно. После его изучения вы узнаете, каким должен был быть C++.
Scheme
Функциональный язык, разработанный в Массачусетском Технологическом Институте специально для обучения студентов программированию. Один из диалектов знаменитого Lisp. Интересен своей элегантностью и минимализмом. В промышленности не замечен, главным образом используется (и весьма успешно) в образовательных учреждениях. Своё знакомство с миром функционального программирования лучше начать именно с него.
Знание разных языков позволит вам выбирать нужный язык под конкретную задачу, а не наоборот.
Особое мнение
Многие авторы советуют первыми изучать скриптовые языки высокого уровня, такие, как Shell, Perl, JavaScript или Scheme. Но лично я рекомендую первым языком учить именно Си. Скриптовые языки с автоматическим управлением памятью, скрывающие всю сложную работу с указателями глубоко в недрах программы, действительно легче в освоении, но все их преимущества можно в полной мере понять и оценить лишь после изучения языка уровнем ниже.
Когда вы научились считать каждый байт, привыкли проверять границы массивов, освоили ручное управление памятью и разобрались с указателями и адресной арифметикой, переход на любой скриптовый язык покажется вам лёгкой прогулкой. Обратное же, как правило, не верно. Если вы привыкли, что ваш интерпретатор всё делает за вас, освоиться в C или C++ будет намного сложнее, особенно, в процессе смены специализации. Ещё вы будете знать, что происходит под капотом вашей программы, и сможете примерно представлять в уме, как могли бы выглядеть на Си выражения используемого языка.
По схожей причине ряд учёных предлагает изучать физику не с классической, а с упрощённой версии квантовой механики. Чтобы у студентов сразу формировалось правильное представление о мире.
Более того, поскольку практически все интерпретаторы и компиляторы языков высокого уровня, а также их модули расширений (во всяком случае самые важные их компоненты) написаны на C, его знание будет вам очень полезным, если вы захотите внести в них изменения или исправления.
Также не нужно выбирать первым объектно-ориентированный язык. Не бегите впереди паровоза. Дело в том, что временные затраты на проектирование и реализацию классов весьма существенны. И в маленьких учебных программах польза от них не очевидна. ООП является логическим расширением процедурного программирования, и изучать его лучше именно в таком ключе. После того, как вы написали несколько сложных программ на процедурном языке, естественным путём пришли к объектным моделям, вам сразу будут ясны все преимущества языков, реализующих объектно-ориентированную парадигму. И ещё, на первом языке обычно изучают основы программирования и алгоритмы, а применение объектной парадигмы, требующей немалого объёма «лишней» работы, будет отвлекать ваше внимание.
Хороший пример объектной модели, реализованной на языке C – библиотека CoreFoundation в Mac OS X.
Как учить язык?
Изучение языка программирования очень похоже на изучение обычного человеческого языка общения. Чтобы выучить новый язык вам понадобятся:
Во-первых, хороший учебник. Не «Для чайников» и не «За 21 день». Лучше, если это будет учебник именно по языку, а не руководство по созданию и выкладыванию игры в App Store (в котором процессу выкладывания посвящено больше времени, чем самому программированию). Во-вторых, стандарт языка ANSI/ISO и справочник по стандартной библиотеке. И, в-третьих, учебные и реальные примеры, которые можно найти в Сети.
Читайте учебники, выполняйте упражнения, изучайте чужие и пишите свои учебные примеры. Экспериментируйте с языком, например, попробуйте реализовать на нём несвойственные ему парадигмы. Полезное упражнение не только поможет вам лучше прочувствовать язык, его достоинства и недостатки, но и приведёт вас к правильной мысли – не существует универсальных языков. Бывают языки хорошо или плохо спроектированные.
Лучшее упражнение – это написание небольших программ, реализующих различные структуры данных и алгоритмы – деревья, списки, таблицы, графы, поиск и сортировку из книги «Алгоритмы. Построение и анализ», Томас Кормен, Чарльз Лейзерсон, Рональд Ривест, Клиффорд Штайн (Introduction to Algorithms by Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserson, Ronald L. Rivest and Clifford Stein). Несложные функции стандартной библиотеки или утилиты командной строки. Не нужно пытаться сразу писать большие и сложные программы, всё равно вы ещё плохо знаете язык.
Ещё один хороший способ лучше разобраться в языке – портировать на него учебные примеры или реальную программу с другого языка. По сравнению с разработкой программы с нуля, при портировании у вас уже есть образец перед глазами, и вы сможете всецело сфокусироваться на языке, а не на архитектуре и проектировании. В отличие от многих моих коллег лично я не считаю портирование скучным занятием.
У многих на фоне первых успехов возникает желание сразу начать писать большие серьёзные программы. Я крайне не рекомендую вам следовать их примеру. Взявшись за сложный проект, вы через месяц обнаружите, что ваш первый код был ужасен и приметесь его переписывать, вполне возможно, вам потребуется ещё несколько итераций. В результате вы потратите время и силы на то, что нужно отрабатывать на учебных или небольших программах. Так что не торопитесь – к счастью, примерно за год изучения и упражнений легко можно выйти на приемлемый уровень коммерческой разработки.
Даже если вы опытный программист, лучше вначале разберитесь в языке – как известно, программисты на Fortran (в основном касается ранних версий) могут на любом языке писать как на Fortran. Дело в том, что язык программирования не ограничивается синтаксисом и семантикой, кроме них он включает в себя набор шаблонов, приёмов, идиом и парадигм характерных именно для него. За неделю разобраться в них не представляется возможным.
Подпишитесь на каналы и новостные группы, списки рассылки, посвящённые вашему языку. Ценным источником информации и ответов на многие вопросы являются профильные сообщества в stackexchange.com и аналогичных ресурсах.
В последнее время получил широкое распространение иная стратегия – нацеленная на немедленный результат. Появилось множество книг и курсов, обещающих сделать из человека без малейшего представления о программировании высококлассного специалиста менее чем за месяц. Немало людей посещают подобные курсы (за приличные деньги), учатся писать screensaver, радостно публикуют его в Сети и получает на выходе красивый сертификат с которым бегут устраиваться в фирмы. Подобный подход опасен тем, что создаёт иллюзию знания: человек наспех выучивает одну технологию (как правило не самую лучшую) и считает её единственно возможной.