В данном случае ПОКА (WHILE) — это особый тип условного оператора, который называется циклическим. Циклический оператор заставляет процесс повторяться до тех пор, пока не будет выполнено условие. Вернемся к аналогии управления автомобилем: ПОКА (WHILE) сигнал светофора красный, ехать нельзя.

Все очень просто, правда? Если провести аналогию между написанием компьютерной программы и составлением блок-схемы, этот процесс будет довольно легко представить.

И еще одно, последнее замечание: что будет, если компьютер зайдет в тупик, не зная, что ему делать, или команды, которые компьютер пытается выполнить в какой-то момент, не работают или не имеют смысла? Что произойдет?

В таком случае программа «вылетает» — останавливается и нередко вместо ожидаемого результата выдает сообщение об ошибке. Мы все знакомы с внушающим страх «синим экраном смерти» Windows или с сообщением «Ошибка 404: веб-страница не найдена» при поиске в интернете. Иногда происходит непредвиденное, компьютер «сходит с ума» и зависает.

Ваша задача как программиста предотвратить зависание и ошибки программы. Лучший способ — убедиться, что программа всегда имеет информацию, чтобы завершить процесс так, как планировалось, но это не всегда возможно. В тех случаях, когда неопределенности не избежать, полезно предусмотреть способ восстановления, если программа не может завершить процесс.

Эти операторы восстановления после ошибки называются исключениями, и они очень полезны. Их можно считать условными операторами, связанными с ошибкой: ЕСЛИ (IF) программа вылетает по ветке Х, ТО (THEN) делать Y вместо Х.

Исключения немного похожи на резервный генератор для больничного оборудования. Бо2льшую часть времени генератор просто присутствует, но не работает. Но если электроснабжение прервется, генератор включится, и больница будет использовать электроэнергию, вырабатываемую генератором, а не погрузится в полную темноту. Это спасет жизнь пациентам, подключенным к аппаратуре поддержания жизнедеятельности, которой требуется бесперебойное электропитание. Полный отказ опасен, и потому резервные планы очень важны.

Это и есть основы программирования. Определить входные данные. Ввести переменные. Создать процессы, которые ведут к желаемому результату. Рассмотреть эти процессы как блок-схему, добавив при необходимости условные операторы и исключения. Если все идет хорошо, ввести входные данные, запустить программу и получить желаемый результат.

Это сильное упрощение чрезвычайно сложного занятия, но достаточно подробное для того, кто впервые сталкивается с программированием. Разбив процесс создания программы на составляющие, легче понять, с чего нужно начинать.

Тут возникает еще одна трудность: компьютер не разговаривает так, как люди. В сущности, работа компьютера основана на переключении крошечных электронных переключателей. Если у компьютера нет какого-либо способа перевести наш человеческий язык в команды переключения электронных элементов, он не сможет выполнить нашу команду.

Именно для этого и предназначены языки программирования: они предлагают программисту конкретный способ объяснить компьютеру, когда нужно начинать работу, что делать и когда остановиться. Они также позволяют программисту определить входные данные, процессы, выходные данные и действия по завершению программы.

В каждом языке программирования определен свой способ написания команд, который называется синтаксисом. Синтаксис языка включает правила, которые компьютер использует для перевода строк программы в команды крошечным электронным переключателям.

Практически в каждом языке предусмотрен способ описания переменных, условных операторов и исключений. Детали разнятся, но суть одна и та же.

Программисты часто обдумывают проблемы с помощью так называемого псевдокода: языка, напоминающего язык программирования, но недостаточно конкретного, чтобы его команды исполнял компьютер. Его можно рассматривать как эскиз. Псевдокод помогает обдумать процесс решения задачи.

В примере, описывающем поведение водителя за рулем, я использовал псевдокод. Если сесть в машину и вслух произнести: «КОГДА я поверну ключ зажигания, ТО двигатель запустится», — ничего не произойдет. Но это не значит, что мое утверждение бессмысленно. Оно представляет собой способ обдумать шаги, необходимые для разрешения проблемы или получения желаемого результата.

Вы можете использовать основные понятия программирования, которые мы только что рассмотрели, для создания набросков программ, позволяющих решить повседневные задачи.

Вот забавный способ проверить это на себе. Попросите приятеля помочь вам решить простейшую задачу под названием «сделать сэндвич». Единственное правило — приятель должен лишь точно выполнять ваши инструкции, не больше и не меньше. Он ничего не знает и все ваши указания воспринимает буквально.

Вы: Возьми хлеб.

Приятель: Я не понимаю, что такое «возьми».

Вы: Протяни руку туда, куда я скажу, и схвати его.

Приятель: Я не понимаю, что такое «рука».

Вы (вздыхая): Вот эта штука. (Вы указываете на руку приятеля.)

Приятель: Понял.

Вы: Протяни руку туда, куда я скажу, и схвати его.

Приятель: Я не понимаю, что такое «схвати».

Вы: Согни пальцы вот так. (Вы демонстрируете, сгибая и разгибая пальцы.)

Приятель: Понял.

Вы: Протяни руку к хлебу и схвати его.

Приятель: Я не понимаю, что такое «хлеб».

Вы: Вот эта штука, вот здесь! (Вы указываете на хлеб.)

Приятель: Понял.

Вы: Протяни руку к хлебу и схвати его.

Приятель: (Протягивает руку к хлебу, сжимает пальцы и разжимает. Хлеб остается на месте.)

Вы: ИДИОТСКАЯ ИГРА!!!

Это глупый пример, но именно так выглядит программирование, особенно в самом начале.

Компьютер, подобно вашему приятелю, не может понять то, что вы в точности не определили. Любой сложный процесс, который вы пытаетесь описать, нуждается в полном и однозначном определении.

Именно в этом и заключается сложность программирования: одна-единственная неточная или ошибочная команда делает всю программу нерабочей. В этом отношении программирование не терпит компромиссов — ваша программа либо корректная, либо некорректная. Точность нужна в каждой детали.

Компьютеру безразлично ваше очарование и чувство юмора. Если программа неполная или плохо написана, то ваше приложение зависнет, и вы потеряете данные. Или вы напишете баг: фрагмент неверного кода, который вызовет неожиданные и непредсказуемые последствия. Тут как в математике — либо работает, либо нет. Никто не поставит вам высокую оценку за усердие.