Как написать программу самому

Все, что вам нужно для создания программ для Windows

Программирование является одним из фундаментальных аспектов нашей повседневной жизни. Программирование может помочь нам автоматизировать и упростить использование компьютера, и даже сегодня это одна из самых интересных возможностей для работы. Конечно, даже если мы изучаем программирование, знание определенного языка не очень нам помогает. Помимо управления языком, мы также должны знать, какие программы нам следует использовать для программирования в соответствии с типом программного обеспечения, которое мы собираемся создать.

Запрограммировать приложение для Android (где у нас есть Android Studio и множество платформ для создания приложений, не зная, как программировать), как программировать видеоигру (где нам понадобится движок) или создать комплексную программу для Windows , Каждая платформа использует свой собственный язык, который должен быть представлен в определенных программах, которые помогают нам как при программировании, так и при его компиляции и формировании.

Если мы думаем начать программировать и создавать программы для Windows, это все, что нам нужно для достижения нашей цели.

Определение идеи

Чтобы написать программу, которая работает, нужно хорошо продумать, что она должна делать и как. Для этого следует разобраться с целями, которые она должна решать, а затем разобраться с будущим функционалом. Для этого лучше записать ответы на следующие вопросы:

1. Что должна делать написанная программа.
2. Чем будет полезна.
3. Как может помочь пользователям, чем упростит работу.
4. Чем отличается от конкурентов, похожих программ.
5. Где можно написать программу.
6. На какой платформе написать прогу.

После ответа на эти вопросы должна сформироваться чёткая картинка того, как будет выглядеть продукт и что он будет делать.

Освойте и используйте несколько языков

Если другой язык (или другая среда разработки) является лучшим решением или дает вам большие преимущества, то используйте его. Часто овладение очередным инструментом не стоит дополнительных усилий.

Не стоит недооценивать значение чего-то нового для рабочей среды: все новинки должны быть проверены, задействованы, защищены, должен быть произведен контроль – а это может занять годы.

Gedit

Цена: Бесплатно
Платформа: Linux, macOS, Windows

Gedit — легкий, но мощный текстовый редактор общего назначения среды рабочего стола GNOME. В соответствии с философией проекта GNOME, он имеет чистый и простой графический интерфейс для редактирования исходных текстов и структурированный текст вроде языков разметки.

В дополнение к подсветке синтаксиса для различных языков программирования, он также имеет функции проверки орфографии и все другие основные параметры, такие как перейти к строке, найти и заменить.

Инструмент может работать быстро на ПК с низким уровнем производительности: он использует мало памяти и ресурсов процессора при чтении очень больших журналов.

Создание программы

Давайте создадим программу — калькулятор. Почему-бы и нет? Изобретать велосипед — это-же так весело! А если серъезно, то ничего зазорного в этом нет, ведь клепают-же хелловорлды во всех учебниках и не стесняются. Мы в этом плане даже чем-то лучше.

Как уже оговаривалось выше, язык программирования будет использован C#,

1. Нажимаем кнопку Create a new project.
2. Шаг Create new project:

• Язык программирования: C#
• Платформа: Windows
• Тип проекта: Desktop

Открылось главное окно Visual Studio,

Перетащите кнопку Button на форму главного окна, только что созданного проекта.

Эта кнопка не делает ничего связанного с вычислениями — при её нажатии будет закрываться программа. На примере этой кнопки вы увидите насколько просто наполнять окно программы необходимыми элементами пользовательского интерфейса.

Настройте только что добавленную кнопку в панели свойств:

• Свойство Text, меняем значение на Close
• Name меняем на bnClose
• Anchor: Bottom,Right

Добавьте обработчик события нажатия кнопки: делаем двойное нажатие на кнопке, программа автоматически создаст необходимый метод bnClose_Click. Внутри метода пишем: this.Close();

При нажатии кнопки Close, окно программы закроется, в след за этим завершит работу и сама программа.

Примечание
За всеми проделанными выше действиями с созданием конпки и редактирования ее свойств, лежит создание кода программы средой разработки VisualStudio.

Откойте файл Form1.Designer.cs. Как видите, все те действия, что вы делали в настройках, отображены здесь в виде кода программы:

То-есть для среды разработки, элементы управления окна выглядят в виде кода, но для удобства, настройки графического интерфейса создаваемой программы в VisualStudio можно делать в наглядном визуальном представлении.

Примечание
Если вы поставили Visual Studio и хотите изменить язык интерфейса на другой язык, то это можно сделать в настройках программы Tools — Options — Internetional Settings. Если языка, который вам нужен нет в списке, доустановите его через Microsoft Visual Studio Installer. После этого опять откройте Tools — Options — Internetional Settings, и измените язык интерфейса.

Сделаем что-нибудь посложнее, чем просто вывод текста на экран

В большинстве учебников для начинающих программистов первая программа выводит простое сообщение «Hello world!». Мне кажется это немного тупо, так как для того, чтоб заинтересовать начинающего программиста, нужно показать нечто большее и полезное, нежели просто окно с текстом.

Для того чтоб оценить возможности языка программирования C# и .Net Framework, давайте в нашей программе реализуем возможность выполнения простейших арифметических операций. Мне кажется это будет гораздо полезней.

Итак, давайте создадим следующие элементы интерфейса программы

• Text: «+»
• Name: bnPlus

• Text: «-«
• Name: bnMinus

• Text: «*»
• Name: bnMult

• Text: «/»
• Name: bnDiv

• Name: tbOperand1

• Name: tbOperand2

• Name: tbResult

• Name: lblOperand1
• Name: lblOperand2

Примечание: Очень удобно использовать копирование элементов пользовательского интерфейса. Для того, чтоб это сделать, нужно выделить элементы, которые нужно скопировать и при нажатой кнопке Ctrl, потянуть мышью выделенные элементы в сторону.

Как видите, добавлять элементы интерфейса программы весьма просто — перетягиваем их из панели инструментов (или создаем копии уже существующих) в то место окна, где должен находиться элемент, изменяем размер, свойства и положение.

Попробуйте закончить настройку внешнего вида программы, чтоб она стала выглядеть так:

Высота текстового поля tbResult регулируется за счет изменения размера шрифта.

Обратите внимание, что имя элементов назначаются автоматически и, если не давать им осмысленные имена, и при достаточно большом их количестве, очень легко потеряться в хаосе, состоящем из элементов с названиями button1, button2, button3, textBox1, textBox2, textBox3 и так далее. Сразу после создания элементов, не ленитесь, давайте им осмысленые имена — дальше, при создании обработчиков событий, имена методов будут генерироваться автоматически на основании имени элемента управления. Думаю никто не сомневается в том, что имя метода ButtonAdd_Click() гораздо более осмысленно, чем Button1Click()

Назначим обработчики событий нажатия кнопок

Выбираем по очереди каждую кнопку.Даблкликом создаем обработчик нажатия кнопки(Click). Если нужно добавить обработчик другого события, или выбрать уже существующий метод — следует открыть вкладку События (значок в виде молнии) и там уже выбрать необходимое событие.

Пишем код обработчика

Как видите, все методы-обработчики отличаются только одним символом. Это не есть красиво, но наведением порядка в коде мы займемся немножко позже. Сейчас для наглядности путь обработчики событий нажатия кнопки остаются как есть.

Давайте на примере операции сложения разберем как работает наша программа.

Из курса школьной программы математики мы знаем, что действия, заключенные в скобки выполняются в первую очередь. В программировании то-же самое:

1. float.Parse(tbOperand1.Text) — Извлекается значение свойства Text переменной tbOperand1 и передается в качестве параметра статичскому методу Parse() типа System.Single результат записывается в промежуточную переменную A
2. float.Parse(tbOperand2.Text) — то-же самое, результат записывается в промежуточную переменную B
3. Производится сложение промежуточных переменных (A + B) в промежуточную переменную C
4. C.ToString() — Преобразовуется переменная C в строку. Так как любая переменная в C# это объект, то путем обращения к методу ToString() этого объекта мы можем получить его строковое представление.

Более сложные типы, такие как DateTime, могут иметь несколько мeтодов ToString().

Проверяем работу программы

Нажмите кнопку Пуск на панели инструментов, или нажмите клавишу F5

Программа работает и делает то, что от нее требовалось:

Обратите внимание, что я пока не реализовал проверку вводимого значения в текстовое поле. Если ввести в него некорректное значение — программа выдаст сообщение об ошибке, в которой сообщается, что вы пытаетесь преобразовать в числовое значение неправильную строку:

Давайте теперь перепишем программу, чтоб она могла выводить предупреждение, в случае, если было введено некорректное значение одного из операторов. Скопируйте следующий метод к себе в файл Form1.cs, там где находятся остальные обработчики *_Click:

Этот метод принимает параметр object sender, который используется для определения того, какая кнопка была нажата. Здесь использован основополагающий принцип ООП — Полиморфизм. Объект типа Button можно абстрагировать до типа object, но при этом информация, специфичная для типа Button никуда не пропала — для того, чтоб к ней обратиться, нужно sender привести к типу Button. Например:

Теперь перейдите в конструктор формы (Shift + F7) и для каждой кнопки, в качестве обработчика события Click выберите метод bnMathAction_Click.

Если перейти к коду, то можно увидеть, что ссылок на этот метод стало четыре, а на остальные методы обработчики теперь никто не ссылается — ссылок ноль. Их можно спокойно удалить.

В итоге вы должны получить файл Form1.cs следующего вида:

Языки программирования

В курсе «Основы программирования» от Geekbrains используется язык программирования JavaScript. Во-первых, у него широкая область применения: JavaScript используют в веб-разработке, в разработке офисных и серверных приложений. Во-вторых, он универсален. Для работы с JavaScript не нужно устанавливать среду разработки, то есть систему для написания программного обеспечения — все операции проводятся в браузере.

Начать писать на JavaScript довольно просто. Нужно создать файл с расширением HTML (подойдет любой текстовый редактор, даже «Блокнот») и прописать в нем несколько строчек кода.

На Windows лучше всего использовать программу Notepad++. На OS X ее нет, но есть неплохие аналоги, например Sublime Text или TextMate. Чтобы вывести на экран всем знакомую надпись ‘Hello, World!’, нужно прописать в редакторе следующие строчки:

После этого сохранить файл в формате HTML и открыть. Он откроется в браузере — если все сделано верно, то появится окно с введенным текстом.

Компиляторы

Компиляторы работают по-разному. Они полностью конвертируют исходный код с помощью компиляции в двоичный файл. Затем выполняется двоичный код. Если в исходном варианте были ошибки, они обнаруживаются и помечаются во время компиляции. Это прерывает процесс генерации двоичного кода.

Интерпретаторы работают построчно и выполняют одну линию перед тем, как перейти к следующей. Компилятор же переводит все строки программы в файл (двоичный) и выполняет его целиком.

Помните определение компьютерной программы? Это последовательность инструкций для компьютера. Выполнение программы обычно называется процессом. Такие ПО используют определенные ресурсы в компьютерной системе или любом другом девайсе. К ресурсам относятся память, дисковое пространство и файловая система.

Мы используем слово «run» при выполнении компьютерной программы. Время, затрачиваемое на запуск, называется временем выполнения программы.

Обычно рассматриваются продукты, известные как приложения. Еще мы ассоциируем программы с платформами или средами, в которых они работают или для которых предназначены. Существуют веб-приложения, запускаемые в браузерах, есть мобильные ПО, работающие на смартфонах, а также настольные, такие как Evernote.

Интерпретируемый исходный код выполняется из исходного файла, скомпилированный – преобразовывается в двоичный файл. Затем этот файл выполняется. Скомпилированный код может завершиться неудачно во время выполнения даже после успешной компиляции.

Основные этапы разработки ПО

Вот этапы, которые в большинстве случаев должны соблюдаться при разработке программного обеспечения:

Некоторым может показаться, что это слишком сложный план, но если Вы будете работать над крупным проектом, то столкнётесь со всем этим, и даже более детализированным планом.

Сейчас давайте рассмотрим каждый этап, т.е. узнаем, какие действия необходимо выполнять на каждом этапе.

Этап 1 – Определение проблемы

Перед тем как приступать к кодированию, необходимо четко сформулировать проблему, которую Ваша будущая программа должна решать. Так как, не имея хорошего определения проблемы, Вы можете потратить много усилий и времени на решение не той проблемы, которую требуется решить.

На данном этапе проводится простая формулировка сути проблемы без каких-либо намеков на ее возможные решения, при этом формулировать ее следует на языке, понятном пользователю, т.е. она должна быть описана с пользовательской точки зрения.

Определение проблемы – это фундамент всего процесса программирования!

Этап 2 – Выработка требований

Что такое требования и зачем их нужно выработать?

Требования к программе – это подробное описание всех возможностей программы и действий, которые должна выполнять программа. Такие требования иногда также называют «Функциональной спецификацией» или просто «Спецификацией».

Требования вырабатывают для того, чтобы свести к минимуму изменения системы после начала непосредственной разработки. Такие требования должны быть обязательно официальными, т.е. документально оформлены. Так как это гарантирует то, что функциональность системы определяется заказчиком, а не программистом. Даже в случае с внутрикорпоративными разработками такие требования должны быть зафиксированы, например, в виде технического задания, подписанного всеми задействованными лицами, тем самым Вы избежите лишних разговоров и споров, например, о том, что реализованный функционал делает не все или не так.

Выработка требований очень важна, так как она позволяет определить функциональность программы до начала программирования.

Этап 3 – Создание плана разработки

На данном этапе Вы уже должны в формальном виде составить план разработки программного обеспечения с учётом существующей проблемы и выработанных требований. Иными словами, Вы должны составить план того, как Вы будете действовать дальше.

Этап 4 – Разработка архитектуры системы или высокоуровневое проектирование

Архитектура системы – это каркас программы, это высокоуровневое проектирование программы.

Данный этап также очень важный, так как, не имея хорошей архитектуры, Вы можете решать правильную проблему, но прийти к неправильному решению. Хорошая архитектура программы упрощает программирование, а плохая архитектура усложняет его.

Архитектура системы обычно включает:

• Общее описание системы;
• Основные компоненты;
• Формат и способ хранения данных;
• Специфические бизнес-правила;
• Способ организации пользовательского интерфейса;
• Подход к безопасности системы;
• Оценки производительности;
• Возможности масштабирования;
• Моменты, связанные с интернациональностью, т.е. будет ли система интернациональной.

Кроме того, в архитектуру необходимо включить подтверждение того, что при разработке этой архитектуры рассматривались альтернативные варианты в каждом из вышеперечисленных направлений, с обоснованием окончательного выбора и подхода.

Этап 5 – Детальное проектирование

На этом этапе проводится проектирование программы на низком уровне, иными словами, здесь проектируются классы и методы, рассматриваются, оцениваются и сравниваются различные варианты и причины выбора окончательных подходов и способов реализации.

При разработке небольших программ программисты обычно сами проектируют программу на таком уровне, это выглядит как написание псевдокода или рисование схем, поэтому часто этот этап рассматривается как часть непосредственного кодирования и в таких случаях итоговый документ (если того требует формальность) состоит преимущественно из различных набросков и заметок программистов.

Но при реализации крупных проектов данному процессу отводится отдельный этап и проектирование в этом случае проводится с очень высокой степенью детальности.

Этап 6 – Кодирование и отладка

Это как раз тот этап, который все знают и, наверное, думают, что это единственный этап в процессе разработке программного обеспечения – это непосредственное написание кода и его отладка. Но, как видите, это далеко не первый и не единственный этап разработки ПО.

Если все вышеперечисленные этапы выполнены, то данный этап подразумевает чисто механическую работу, т.е. кодинг. Программисту в этом случае не нужно что-то выдумывать и самостоятельно разрабатывать, ему нужно просто написать код, который реализует заданный, очень детально описанный в проекте, алгоритм.

После того как код написан, программисту необходимо отладить этот код, чтобы в нем не было никаких ошибок.

Этап 7 – Тестирование компонентов

После того, как код написан, и проведена отладка, необходимо провести тестирование реализованного функционала. Если программа состоит из нескольких компонентов, сначала тестируют каждый компонент в отдельности, так как очень крупные программы включают огромный функционал, который часто разделяют на отдельные компоненты, разработка которых осуществляется по отдельности. В менее крупных проектах этот этап может включать просто тестирование отдельных классов.

Этап 8 – Интеграция компонентов

Когда тестирование всех компонентов закончено, можно переходить к интеграции всех компонентов в единый программный комплекс, этот этап как раз и подразумевает процесс интеграции, т.е. слияния всех компонентов в единую систему.

В небольших проектах этот этап может заключаться в объединении нескольких классов, на что будет затрачено не больше одного дня, но в крупных проектах этот этап может длиться не один месяц.

Этап 9 – Тестирование всей системы

На данном этапе проводится тестирование всей системы, уже с учётом интеграции всех компонентов. На этом этапе можно выявить проблемы взаимодействия компонентов и устранить их. Также на этом этапе основным предметом тестирования является безопасность, производительность, утечка ресурсов и другие моменты, которые невозможно протестировать на более низких уровнях тестирования.

Этап 10 – Сопровождение, внесение изменений, оптимизация

После запуска программы в промышленную эксплуатацию осуществляется сопровождение этой программы, т.е. внесение изменений на основе выявленных недочетов в процессе эксплуатации системы, а также проводится оптимизация функционала или добавление нового.

Если Вы хотите погрузиться глубже в мир проектирования и конструирования программного обеспечения, то рекомендую почитать книгу Стива Макконнелла «Совершенный код», в которой очень детально рассказывается о том, как нужно разрабатывать программу, и как правильно писать код. С помощью нее Вы не научитесь какому-нибудь языку программирования, но Вы научитесь писать правильный код, иными словами, она для тех, кто уже владеет базовыми знаниями в программировании.

Если Вы еще не умеете программировать, и даже не знаете, с чего начать, то в этом случае я рекомендую Вам начать с книги «Как стать программистом? 14 советов по достижению поставленной цели», в ней приведены советы и рассмотрен конкретный план действий, которые помогут Вам стать программистом.