Андрей Викторович Столяров: сайт автора

Текст этой страницы сейчас безнадёжно устарел. Конечно, радикальная смена формата создаваемой книги — замена одной большой книги четырёхтомником, два тома которого к настоящему моменту уже вышли — не могла не сказаться на общей концепции содержания. Какими получились в итоге первые четыре части из исходно планировавшихся семи, вы можете посмотреть сами — оба вышедших тома доступны здесь на сайте в виде PDF-файлов. Что планируется к включению в будущие тома, можно узнать на новой странице, посвящённой планируемому развитию проекта.

update: Книга в общих чертах завершена, так что изложенные здесь планы теперь представляют разве что исторический интерес. С оглавлением получившейся рукописи (заметим, очень сильно отличающимся от того, что написано здесь) можно ознакомиться в новости о завершении рукописи, там оно прилагается отдельным файлом.

Некоторые главы будущей книги будут сформированы из уже написанных текстов после их глубокой переработки, но многое предстоит написать с нуля. Оглавление будущей книги мыслится примерно таким:

• Часть первая: предварительные сведения
  • Что такое компьютер
    

    Имея дело с многообразием компьютерных устройств, окружающих нас сегодня, мы забываем, что исходная функция компьютера — считать; большинство из нас не помнит, когда в последний раз использовали компьютер для вычислений. Как так получилось?

  • Как правильно использовать компьютер
    

    Добро пожаловать в мир Unix!

  • Программы и данные
  • Немного теории, или что такое алгоритм
    

    Каждый первый автор учебника почему-то считает своим долгом дать определение алгоритма — не пояснение, о чём идёт речь, не рассказ о предмете, а именно определение, короткую фразу вида «алгоритм — это то-то и то-то». Определение всенепременнейшим образом выделяется крупным жирным шрифтом, обводится рамочкой, снабжается какой-нибудь пиктограммой с восклицательным знаком — словом, делается всё, чтобы убедить как учеников, так и их учителей, что сие подлежит заучиванию наизусть. Собственно, только на это такие определения и годятся: зазубрить, так и не поняв ни слова. На самом же деле определения алгоритма не существует и, более того, существовать не может...

  • Ещё немного математики
    • Основы комбинаторики
    • Множество и его мощность
    • Системы счисления
• Часть вторая: язык Паскаль и первые шаги
  • Что такое программа, язык программирования, компиляторы и интерпретаторы
  • Как выглядит программа на Паскале и как её запустить; понятие оператора на примере writeln
  • Переменные, значения, типы, выражения и оператор присваивания
  • Логические выражения и логические переменные; оператор ветвления
  • Составной оператор
  • Цикл: что это такое и зачем; оператор цикла с предусловием
  • Структурные отступы и комментарии
  • Блок-схемы. Принципы структурного программирования
  • Типы char и string; обработка текстов
  • Двоичное и текстовое представление чисел; перевод числа в текстовое представление и обратно
  • Параметры командной строки
  • Массивы; тип массив; строка как частный случай массива
  • Задачи поиска максимума и минимума, простейшие алгоритмы сортировки
  • Подпрограммы; процедуры и функции, локальные описания, глобальные описания, описания для локального использования в главной программе; правильный выбор порядка описаний в тексте программы
  • Параметры-значения и параметры-переменные
  • Перечислимый тип, тип-диапазон, понятие порядкового типа, pred и succ
  • Индексирование массивов по произвольным порядковым типам
  • Тип запись; массивы записей
  • Операторы арифметического цикла, цикла с постусловием и выбора
  • Операторы break и continue, оператор goto, операторы exit и halt
  • Модуль crt и его основные возможности
  • Как определить размер окна терминала с помощью GoToXY, WhereX и WhereY
  • Функции KeyPressed и ReadKey; расширенные коды управляющих клавиш. Как писать динамические игры в текстовом режиме
  • Общее понятие потока ввода-вывода и файла; текстовые файлы
  • Ситуация "конец файла" и её обработка, в том числе на стандартном вводе
  • Ошибки ввода-вывода и их обработка; посимвольный ввод любых текстовых данных с целью выдачи подробной диагностики пользовательских ошибок
  • Структурированные ("типизированные") файлы, произвольный доступ к записям
  • Блочные файлы; организация файла с заголовком и записями
  • Переменная и её адрес; тип указатель, операции разыменования и взятия адреса, операторы new и dispose
  • Односвязные списки и основные приёмы работы с ними
  • Модификация списка во время его просмотра; указатель на указатель
  • Понятие рекурсии; рекурсия на примере сопоставления с образцом, рекурсия на примере работы с односвязным списком
  • Двоичное дерево поиска и приёмы работы с ним
  • Двусвязные списки
  • Хэш-таблицы
  • Основы грамотного оформления программного кода: ещё о структурных отступах, выбор имён, выделение поздадач
  • Дополнительный материал: методы сортировки массивов и списков, поддержание списка в отсортированном состоянии, слияние отсортированных потоков
  • Дополнительный материал: сбалансированные деревья
  • Дополнительный материал: различные подходы к представлению символов, не вошедших в ASCII-таблицу, однобайтовые кодировки, реестр Unicode, кодировка utf-8
  • Дополнительный материал: многомодульные программы на Паскале, ключевые слова unit, interface, implementation; понятие библиотеки. Правила разбиения программы на модули и подсистемы.
• Часть третья: архитектура ЭВМ и язык ассемблера
  

  В основу этой части ляжет материал выпущенной ранее книги Программирование на языке ассемблера NASM для ОС Unix, подвергнутый существенной переработке. Следует отметить, что начальное понимание роли операционной системы возникнет именно здесь.

• Часть четвёртая: язык Си
  • История создания языка Си; язык Си как заменитель языка ассемблера
  • Примеры программ на языке Си
  • Система типов языка Си
  • Операции языка Си; арифметические выражения
  • Операторы языка Си
  • Указатели и массивы. Строки
  • Функции в языке Си; эмуляция параметров-переменных через передачу адреса
  • Ввод-вывод при работе со стандартными потоками ввода-вывода. Почему за использование gets и scanf("%s",...) увольняют с работы
  • Тип enum
  • Высокоуровневый ввод-вывод при работе с файлами
  • Работа с динамической памятью; организация динамических массивов
  • Параметры командной строки
  • Тип struct и односвязные списки
  • Примеры организации двусвязных списков, двоичных деревьев, хеш-таблиц и работы с ними
  • Модификатор const
  • Многомерные массивы и тип "указатель на массив". Тип "указатель на функцию". Правила чтения сложных деклараций. Директива typedef
  • Тип union. Анонимные структуры и объединения, вариантные структуры
  • Макропроцессор языка Си; директивы условной компиляции; определение макросимволов в командной строке компилятора
  • Организация раздельной трансляции в языке Си; ключевые слова static и extern; заголовочные файлы; защита от повторного включения
  • Локальные переменные класса static
  • Автоматизированная сборка и автоматическое отслеживание зависимостей
  • Интерфейс к операционной системе, обёртки системных вызовов; низкоуровневый ввод-вывод
  • Дополнительный материал: вариадические функции
  • Дополнительный материал: управление режимом терминала, функции из termios.h
  • Дополнительный материал: Библиотека GNU Readline
  • Дополнительный материал: Основные возможности библиотеки ncurses
  • Дополнительный материал: как написать программу на Си без использования стандартной библиотеки, с написанными на языке ассемблера точкой входа и обёртками системных вызовов
• Часть пятая: взаимодействие с операционной системой
  

  В основу этой части ляжет материал выпущенной в 2006 г. книги Введение в операционные системы, точнее, её части до гл.26 включительно; в итоговом тексте, впрочем, останется довольно немного от исходного материала этой книги, поскольку за прошедшие девять лет моё понимание того, как этот материал должен излагаться, существенно поменялось.

  Хотелось бы отметить, что, в числе прочего, при изложении работы с сокетами на основе вызова select здесь даётся понятие событийно-ориентированного построения приложения.

• Часть шестая: разделяемые данные и многопоточное программирование
  

  В основу этой части лягут главы 27, 28 и 29 книги Введение в операционные системы; будет особо подчёркнуто, что с тредами лучше не работать, даже зная, как это делается — иначе говоря, надо знать, как работать с тредами, хотя бы для того, чтобы осознанно принять решение об отказе от их использования. В то же время любому квалифицированному программисту необходимо понимать, зачем нужны мьютексы и семафоры, откуда возникает потребность во взаимоисключении, что такое критическая секция и т.п., в противном случае, к примеру, читая описание архитектуры ядра Linux или FreeBSD, человек просто не поймёт, о чём идёт речь.

• Часть седьмая: объектно-ориентированное программирование и язык Си++
  

  В этой части будет рассказано ядро языка Си++ (без использования каких-либо частей его стандартной библиотеки); этот материал, по-видимому, будет с незначительными изменениями заимствован из книги Введение в язык Си++.

• Часть восьмая (дополнительная): построение графических пользовательских интерфейсов; библиотека Qt
• Часть девятая (дополнительная): парадигмы программирования. Языки Лисп и Пролог

Приведённый план ни в коей мере не является окончательным; итоговая книга может содержать параграфы, которых здесь нет, и не содержать что-то из того, что здесь заявлено (в особенности это касается материала, помеченного как дополнительный). Настоящий план показан исключительно для создания общего впечатления о задуманном.

[<<< НА СТРАНИЦУ ПРОЕКТА]