Введение. Немного истории

Введение

Предлагаемый курс написан по материалам лекций, читавшихся автором на протяжении ряда лет студентам первых курсов факультета вычислительной математики и кибернетики Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского. Как правило, лекции по языкам программирования C, C++ читаются во 2-м семестре после полугодичного курса "Основы программирования", построенного на базе алгоритмического языка Паскаль в средах Turbo Pascal 7.0, Delphi 6. Во втором семестре для обучения используются системы программирования Borland C++ (ver 3.1) и Borland C++ Builder (ver 5.0). Близость интегрированных сред и идейное совпадение основных синтаксических конструкций позволяют избежать ненужных повторений при изучении особенностей второго языка программирования.

Автор выражает признательность сотруднику НИИ прикладной математики и кибернетики ННГУ А.И. Кузнецову, который внимательно прочитал содержимое всех разделов и тщательно проверил все примеры программ. Его советы и рекомендации были учтены при оформлении окончательного варианта предлагаемого пособия.

Немного истории

Язык программирования C++ является наиболее распространенным инструментом разработки программных средств как системного, так и прикладного характера. Историю его появления связывают с сотрудником американской фирмы Bell Labs Денизом Ритчи, хотя его детищу – языку C предшествовали разработки и других системных программистов (М. Ричардс – система BCPL, К. Томпсон – язык B). Толчком к появлению различных программных средств, облегчавших жизнь системных программистов, явились работы по созданию операционной системы Unix для компьютера PDP-7, начатые в 1969 году. Дело в том, что тогда единственной операционной системой большого компьютера GE-645, обслуживавшей сотрудников лаборатории, была довольно громоздкая многопользовательская система Multics. К. Томпсон (кстати, один из разработчиков Multics) в свое время написал программу, моделирующую движение небесных тел. Каждый ее запуск на GE-645 обходился в 75$, а траектории движения выдавались в табличном виде.

И тогда небольшая группа сотрудников, возглавляемая К. Томпсоном, решила создать более удобную однопользовательскую систему на маленьком заброшенном компьютере PDP-7 с дисплеем. В состав этой группы входил и Д. Ритчи. Система Unix стала очень популярной среди сотрудников лаборатории, т.к. она существенно упрощала процесс прохождения задач и не требовала от пользователей знания многочисленных директив системы Multics. В 1970 году Д. Ритчи помог перенести Unix на более мощный компьютер PDP-11. В процессе этой работы пригодился набор макрокоманд на языке ассемблера, который упрощал программирование многочисленных процедур. Этот набор и был положен в основу языка C, который удачно сочетал специфику машинных команд с элементами языка высокого уровня. В 1973 году Д. Ритчи и К. Томпсон переписали ядро операционной системы Unix на язык C (до этого все программы были написаны на ассемблере).

С 1974 года система Unix вместе с исходными текстами на языке C и компилятор этого языка были переданы ряду университетов. Наиболее важную роль в последующем развитии системы Unix, превратившейся из однопользовательской в многопользовательскую, сыграли сотрудники университета Беркли. Популярность системы Unix, устоявшей до наших дней и обслуживающей сегодня более 90% серверов, в значительной мере содействовала и популярности языка C, компилятор которого поставлялся в составе Unix.

Следующий вклад в развитие мощности и универсальности языка C в 1983 году внес сотрудник все той же Bell Labs Бьёрн Страуструп. Предложенные им расширения привели к появлению версии C++ (первоначальное название – C с классами). Эти новшества позволили пользователям конструировать собственные типы данных, включать в язык новые операции над такими данными, агрегировать данные с обрабатывающими их функциями-методами, наследовать и переопределять методы в порождаемых классах.

Следует отметить и существенный вклад в развитие систем программирования на базе языков C, C++, внесенный фирмой Borland, точнее, ее основателем – Филиппом Канном. Речь идет о создании интегрированных систем разработки, в которых удачно соединились средства подготовки, хранения, отладки и компоновки программ. Впервые такая среда появилась в системе Turbo Pascal, а после ее успешного продвижения аналогичная среда была реализована в системе Turbo C. Все более поздние системы программирования в той или иной мере позаимствовали основные идеи Ф. Канна.

В настоящее время достаточно интенсивно эксплуатируются несколько систем программирования на базе языка C++. В среде профессиональных разработок наибольшей популярностью пользуются различные версии Visual C++ фирмы Microsoft. Они позволяют создавать довольно качественные по объему и производительности приложения. В вузовских организациях предпочтение отдают продукции фирмы Borland – Borland C++ (версии 3.1, 4, 5), визуальным средам Borland C++ Builder. Эти системы более просты в освоении, хотя качество производимой ими продукции оставляет желать лучшего. Среди профессионалов высокие оценки можно услышать в адрес компиляторов фирмы Intel. Несколько лет тому назад довольно много пользователей работало с различными версиями фирмы Symantec.