Изучаем программирование с нуля

[Anton]

Добро пожаловать на курс изучения языка программирования Yabasic! Мы будем изучать этот замечательный язык постепенно, начиная с азов и продвигаясь к решению сложных задач. Данная тема поможет тебе освоиться с основными конструкциями, научит пользоваться важными инструментами и построит крепкую базу для самостоятельного творчества.

Наша первая тема посвящена изучению основных концепций программирования и работе с простыми командами. Давай приступим!

[Anton]

Из данной темы ты узнаешь, как запустить свою первую программу на Yabasic и познакомимся с несколькими ключевыми элементами.

Что такое Yabasic?

Yabasic — это интерпретируемый язык программирования, созданный для быстрого освоения основ программирования новичками. Его синтаксис близок к другим популярным языкам семейства BASIC, таким как Visual Basic или QBasic, но при этом он обладает своими уникальными возможностями.

Настройка среды разработки

Перед началом работы убедитесь, что у вас установлен интерпретатор Yabasic. Скачать последнюю версию можно с официального сайта. Затем откройте любой удобный редактор (например, Notepad++) и сохраните файл с расширением .yab.

Напишем свою первую программу

Открой новый файл и набери следующую программу:

Код: Выделить всё

REM Моя первая программа на Yabasic
PRINT "Привет, мир!"

Теперь сохрани файл, например, как hello.yab, и выполни его через терминал или проводник, вызвав команду:

Код: Выделить всё

yabasic hello.yab

Домашнее задание №1

Создай собственную программу на Yabasic, которая приветствует тебя по имени. Пусть твоя программа выведет на экран фразу "Привет, (твоё имя)!"
Решение задания под спойлером:

► Показать

Код: Выделить всё

' Приветствие
your_name$ = "Руслан" // Присвой переменной своё имя
PRINT "Привет, " + your_name$ + "!"

Заглянув под спойлер ты скорее всего заметил, что мы не использовали REM в качестве комментариев. И прямо сейчас объясним почему.

Комментарии в Yabasic

Комментарий — это текст, который поясняет смысл кода, но не влияет на выполнение программы. В Yabasic существует несколько способов вставлять комментарии:

Старый способ: REM

Исторически самый первый способ добавления комментариев в BASIC — это оператор REM. Несмотря на то, что это старый способ, он остаётся рабочим и вполне пригодным для использования. Например:

Код: Выделить всё

REM Это комментарий

Однако, есть и более современные варианты...

Современные способы комментариев:

Помимо REM, в Yabasic предусмотрены другие способы обозначения комментариев:

Символ решётки (#) который работает в начале строки:

Код: Выделить всё

# Это тоже комментарий

Одинарная кавычка (') которая также работает в начале строки:

Код: Выделить всё

' И это очередной комментарий

А также двойной слэш (//), который работает везде:

Код: Выделить всё

// Ещё один способ оставлять комментарии в начале строки
print "Привет мир!" //и комментарий в теле кода

Важно помнить, что все виды комментариев, кроме двойных слэшей работают только тогда, когда находятся в начале строки. Они не действуют, если стоят посреди другой команды.

Когда какой способ выбрать?

Выбор зависит от личных предпочтений и привычек. Я рекомендую использовать современный способ с символом # или //, так как это современнее и привычнее многим разработчикам.

Мы успели размяться, давай разберём ещё одну небольшую тему

🛠 Объединение строк

Ещё одна важная деталь — объединение строк. В примере первой программы я использовал знак плюса (+) для соединения двух строковых частей. Но Yabasic допускает ещё один способ объединения строк — через запятую.

Например, вот две эквивалентные строки:

Код: Выделить всё

PRINT "Привет, " + your_name$ + "!"

И:

Код: Выделить всё

PRINT "Привет, ", your_name$, "!"

Разница между ними небольшая:

• Плюс (+) объединяет строки точно так же, как мы привыкли видеть в других языках программирования.
• Запятая (,) добавляет небольшие удобства: при печати нескольких объектов друг за другом запятые создают пространство между объектами. То есть, фактически печатаются отдельные элементы с небольшим отступом.

Так что выбор между этими двумя способами зависит от конкретных нужд и эстетических предпочтений.

[Anton]

Представь себе переменную как контейнер, куда можно положить какое-нибудь значение и позже достать его оттуда. Каждая переменная имеет своё уникальное название и хранит определённый тип данных.

Какие бывают типы данных?

В Yabasic существуют три базовых типа данных:

1. Числовой тип — целые и вещественные числа.
2. Строковый тип — тексты, символы и строки.
3. Логический тип — правда или ложь (True/False), хотя формально Yabasic не выделяет отдельного логического типа.

Создание переменных

Переменные объявляются просто указанием имени и присвоением ей какого-то значения. Например:

Код: Выделить всё

x = 10         // Целое число
y = 3.14       // Вещественное число
name$ = "Вася" // Строка

Заметьте: если имя переменной оканчивается на знак доллара ($), значит, это строковая переменная. Если знак доллара отсутствует, значит, это числовая переменная.

Арифметические операции

Yabasic поддерживает стандартные арифметические операции:

• + — сложение
• - — вычитание
• * — умножение
• / — деление
• % — остаток от деления
• ^ — возведение в степень

Примеры операций:

Код: Выделить всё

a = 5 + 3    // Результат: 8
b = 10 / 2   // Результат: 5
c = 7 % 3    // Остаток от деления: 1
d = 2 ^ 3    // Возведение в степень: 8

Условия и ветвление

Очень важной частью программирования являются условия и управление ходом выполнения программы. Обычно это делается с помощью оператора IF:

Код: Выделить всё

x = 10
IF x > 5 THEN
    PRINT "Х больше пяти!"
ELSE
    PRINT "Х меньше или равен пяти."
ENDIF

Домашнее задание №2

Напишите программу, которая запрашивает у пользователя число и проверяет, чётное оно или нечётное. Подскажем, что операция остатка от деления (MOD) полезна для определения делимости числа на другое. Под спойлером решение задачи:

► Показать

Код: Выделить всё

# Программа проверки на чётность
input "Введите число:" number
IF MOD(number, 2) = 0 THEN
    PRINT "Число чётное."
ELSE
    PRINT "Число нечётное."
ENDIF

[Anton]

Что такое циклы?

Циклы нужны для многократного повторения одного и того же участка кода. Представь, что тебе нужно посчитать сумму первых ста чисел. Можно записать сто отдельных строк с прибавлением чисел, но разумнее автоматизировать процесс с помощью цикла.


Типы циклов в Yabasic:

Есть несколько видов циклов:

1. Цикл FOR (цикл с известным числом итераций):
   

   Код: Выделить всё

   FOR i = 1 TO 10
       PRINT i
   NEXT i
   ' Этот цикл выполняется ровно десять раз, последовательно перебирая значения переменной i от 1 до 10.
   

2. Цикл WHILE (цикл с условием продолжения):
   

   Код: Выделить всё

   WHILE x < 10
       PRINT x
       x = x + 1
   WEND
   ' Цикл продолжается до тех пор, пока условие x < 10 истинно.
   

3. Цикл REPEAT (выполнение минимум один раз):
   

   Код: Выделить всё

   REPEAT
       PRINT x
       x = x + 1
   UNTIL x >= 10
   ' Цикл REPEAT выполняется хотя бы один раз, а потом проверяет условие окончания.
   

Массивы в Yabasic

Массив — это коллекция переменных одной группы, каждая из которых доступна по индексу. Представь книгу, где страницы нумерованы — вот это и есть массив.

Создание массива:

Сначала надо объявить массив, указывая его размер:

Код: Выделить всё

DIM numbers(5)  // Создали массив длиной 5 элементов

Затем можно заполнять массив:

Код: Выделить всё

numbers(1) = 10
numbers(2) = 20
numbers(3) = 30

Доступ к элементам массива идёт по номеру индекса (начиная с единицы, а не с нуля).

Пример заполнения массива:

Код: Выделить всё

DIM grades(3)
grades(1) = 5
grades(2) = 4
grades(3) = 5

Домашнее задание №3

Напиши программу, которая суммирует первые 10 натуральных чисел с помощью цикла FOR и выводит результат на экран. Решение как всегда под спойлером.

► Показать

Код: Выделить всё

// Суммируем первые 10 чисел
sum = 0
FOR i = 1 TO 10
	print sum, " + ", i, " = ", sum+i
	sum = sum + i
	NEXT i
PRINT "Сумма равна:", sum

[Anton]

Работа со строками

Строки — это набор символов, который хранится в памяти компьютера. Многие языки поддерживают специальные инструменты для удобной работы со строками, и Yabasic не исключение.
Часто используемые функции для работы со строками:

• LEN(str$) — длина строки.
• MID(str(str, start[, length]) — получение фрагмента строки.
• LEFT(str(str, length) — левая часть строки указанной длины.
• RIGHT(str(str, length) — правая часть строки указанной длины.
• UPPER(str(str) и LOWER(str(str) — преобразование регистра букв.

Пример:

Код: Выделить всё

my_string$ = "Hello, world!!"
PRINT LEN(my_string$)  // Длина строки
PRINT UPPER$(my_string$)  // Преобразует в верхний регистр

' Важное замечание! 
' Yabasic с русским языком может использовать кодировки текста только 
' в KOI8-R, Windows-1251 и ISO-8859-5. UTF-8 не поддерживает. 

Графический интерфейс

Yabasic предлагает мощные средства для создания визуальных эффектов и работы с изображениями. Благодаря этому можно строить привлекательные приложения с удобным интерфейсом.

Создание графического окна:

Используя команду OPEN WINDOW, можно открыть графическое окно и управлять изображением в нём:

Код: Выделить всё

OPEN WINDOW 400, 300  // Окно шириной 400px и высотой 300px

Далее можно рисовать линии, круги, прямоугольники и текст с помощью специальных команд:

• LINE — линия.
• RECTANGLE — прямоугольник.
• CIRCLE — круг.
• TEXT — вывод текста на экран.

Пример рисования круга:

Код: Выделить всё

OPEN WINDOW 400, 300
CIRCLE 200, 150, 50  REM Круг радиусом 50px в точке (200, 150)

Домашнее задание №4

Создай программу, которая открывает графическое окно и выводит туда надпись "Hello, world!". Окно должно иметь размеры 200x200 пикселей, а текст должен располагаться примерно в середине окна. Решение как всегда под спойлером.

► Показать

Код: Выделить всё

#!/usr/bin/yabasic
open window 200,200
circle 100,100,50
text 65,100,"Hello world!"
pause 5
close window

Тебя наверно смутила первая строчка кода #!/usr/bin/yabasic - это шебанг. Шебанг указывает операционной системе, какой интерпретатор нужно использовать для выполнения. Поэтому данный код в linux можно запустить так (не указывая сам интерпретатор):

Код: Выделить всё

:~/$ ./hello.yab

[Anton]

Зачем нужны массивы?

Массивы позволяют хранить наборы связанных данных компактно и эффективно. Например, если нужно сохранять оценки учеников класса, цены товаров магазина или погодные показатели за месяц, удобнее использовать массив, чем отдельную переменную для каждого значения.

Одномерные и многомерные массивы

Одномерные массивы похожи на списки, а многомерные — на таблицы. В Yabasic ты можешь создать массив любой сложности.

• Одномерный массив:
  

  Код: Выделить всё

  DIM students(5)  // Объявляем массив студентов на 5 человек
  students(1) = "Вася"
  students(2) = "Коля"
  students(3) = "Миша"

• Многомерный массив (матрица):
  

  Код: Выделить всё

  DIM scores(3, 2)  // Матрица оценок трёх предметов на двоих учащихся
  scores(1, 1) = 5  // Оценка первого ученика по первому предмету
  scores(2, 1) = 4  // Оценка второго ученика по первому предмету
  

Эффективная обработка массивов

Часто приходится проходить по всему массиву, собирая или изменяя данные. Это удобно делать с помощью циклов:

Код: Выделить всё

DIM numbers(5)
SUM = 0
FOR i = 1 TO 5
    SUM = SUM + numbers(i)
NEXT i
PRINT "Сумма элементов массива:", SUM

Домашнее задание №5

Создай программу, которая создаёт двумерный массив размера 3×3 и заполняет его случайными числами от 1 до 10. Затем подсчитай сумму всех элементов массива и выведи её на экран. Решение и объяснение под спойлером

► Показать

Код: Выделить всё

// Двумерный массив и расчёт суммы
DIM matrix(3, 3)
SUM = 0
FOR i = 1 TO 3
    FOR j = 1 TO 3
        matrix(i, j) = INT(RAN()*10)+1
        SUM = SUM + matrix(i, j)
    NEXT j
NEXT i
PRINT "Сумма элементов матрицы:", SUM

Объяснение решения:

1. Matrix(i, j) — это элемент массива, расположенный на пересечении строки номер i и столбца номер j. Например, если i = 1 и j = 2, то изменяется ячейка, расположенная на первом ряду и втором столбце.
2. RAN() — это встроенная функция Yabasic, которая генерирует случайное число в диапазоне от 0 до 1 (не включая единицу). Таким образом, каждое её исполнение даст разное число в пределах указанного интервала.
3. *RAN()10 — здесь мы умножаем случайно сгенерированное число на 10. Тем самым получаем случайное число в диапазоне от 0 до 10 (точнее, почти до 10, так как максимальное значение близко к 10, но не достигает его).
4. INT(...) — функция преобразования числа в целую часть. Она отбрасывает десятичную часть, оставляя только целую. Таким образом, диапазон чисел теперь от 0 до 9.
5. +1 — добавляем единицу, чтобы диапазон стал от 1 до 10, ведь нам нужны случайные числа от 1 до 10.

[Anton]

На предыдущих этапах мы разобрались с основами языка Yabasic: переменными, циклами, массивами, работой с графикой и строками. Пришло время применить всё это на практике и создать самостоятельную программу.

Цель проекта:

Создать приложение-калькулятор, выполняющее четыре основные арифметические операции (сложение, вычитание, умножение, деление) с возможностью выбора действий и красивым графическим интерфейсом.

План проекта:

1. Создание графического окна — основное рабочее пространство.
2. Отображение меню выбора операций — предложит пользователю выбрать нужную операцию.
3. Принятие ввода данных — запрашивать числа у пользователя.
4. Расчёт результата выбранной операции — вычислить результат и показать его пользователю.
5. Оформление интерфейса — дизайн и аккуратность представления данных.

Пример реализации программы-калькулятора:

Код: Выделить всё

// Приложение-калькулятор

OPEN WINDOW 400, 300

choice = 0
WHILE choice <> 6
    CLEAR SCREEN
	clear window
    TEXT 50, 50, "Vyberite operaciyu:"
    TEXT 50, 70, "1. Slozhenie"
    TEXT 50, 90, "2. Vychitanie"
    TEXT 50, 110, "3. Umnozhenie"
    TEXT 50, 130, "4. Delenie"
    TEXT 50, 170, "5. Vyhod"
    INPUT "Vvedite nomer operatsii: " choice
    
    IF choice = 1 OR choice = 2 OR choice = 3 OR choice = 4 OR choice = 5 THEN
        INPUT "Pervoe chislo: " num1
        INPUT "Vtoroe chislo: " num2
        
        switch choice
            CASE 1
				result = num1 + num2
                TEXT 50, 200, "Resultat slozheniya: " + STR$(result) :break
            CASE 2
                result = num1 - num2
                TEXT 50, 200, "Resultat vychitaniya: " + STR$(result) :break
            CASE 3
                result = num1 * num2
                TEXT 50, 200, "Resultat umnozheniya: " + STR$(result) :break
            CASE 4
                IF num2 <> 0 THEN
                    result = num1 / num2
                    TEXT 50, 200, "Resultat deleniya: " + STR$(result) :break
                ELSE
                    TEXT 50, 200, "Oshibka: nelsya delit na nol!" :break
                ENDIF
        END switch
        PAUSE 2
    ELSEIF choice = 5 THEN
        CLOSE WINDOW
    ELSE
        TEXT 50, 200, "Nevernyi vybor. Vyberite ot 1 do 5."
        PAUSE 2
    ENDIF
WEND

Домашнее задание №6

Сделай расширение своей программы-калькулятора - Добавь поддержку операции возведения в степень (возвести первое число в степень второго).

Решение задачи под спойлером.

► Показать

Код: Выделить всё

// Приложение-калькулятор
OPEN WINDOW 400, 300

choice = 0
WHILE choice <> 6
    CLEAR SCREEN
	clear window
    TEXT 50, 50, "Vyberite operaciyu:"
    TEXT 50, 70, "1. Slozhenie"
    TEXT 50, 90, "2. Vychitanie"
    TEXT 50, 110, "3. Umnozhenie"
    TEXT 50, 130, "4. Delenie"
    TEXT 50, 150, "5. Vosvedenie v stepen"
    TEXT 50, 170, "6. Vyhod"
    INPUT "Vvedite nomer operatsii: " choice
    
    IF choice = 1 OR choice = 2 OR choice = 3 OR choice = 4 OR choice = 5 THEN
        INPUT "Pervoe chislo: " num1
        INPUT "Vtoroe chislo: " num2
        
        switch choice
            CASE 1
				result = num1 + num2
                TEXT 50, 200, "Resultat slozheniya: " + STR$(result) :break
            CASE 2
                result = num1 - num2
                TEXT 50, 200, "Resultat vychitaniya: " + STR$(result) :break
            CASE 3
                result = num1 * num2
                TEXT 50, 200, "Resultat umnozheniya: " + STR$(result) :break
            CASE 4
                IF num2 <> 0 THEN
                    result = num1 / num2
                    TEXT 50, 200, "Resultat deleniya: " + STR$(result) :break
                ELSE
                    TEXT 50, 200, "Oshibka: nelsya delit na nol!" :break
                ENDIF
			 CASE 5
                result = num1 ^ num2
                TEXT 50, 200, "Resultat vozvedeniya v stepen: " + STR$(result) :break
        END switch
        PAUSE 2
    ELSEIF choice = 6 THEN
        CLOSE WINDOW
    ELSE
        TEXT 50, 200, "Nevernyi vybor. Vyberite ot 1 do 6."
        PAUSE 2
    ENDIF
WEND

[Anton]

Файл — это хранилище данных, находящееся вне самой программы. Возможность читать и записывать файлы важна для многих задач, будь то сохранение настроек, ведение журнала событий или чтение больших объемов данных.

Основные концепции работы с файлами:

• Открытие файла (OPEN): определяет режим работы с файлом (чтение, запись, обновление).
• Закрытие файла (CLOSE): сохраняет внесённые изменения и освобождает ресурсы.
• Чтение из файла (INPUT, LINE INPUT): извлекает данные из файла.
• Запись в файл (WRITE, PRINT #): отправляет данные в файл.

Базовые команды работы с файлами:

1. Открыть файл для записи (OPEN):
   

   Код: Выделить всё

   OPEN "output.txt" FOR writing AS #1

2. Записать данные в файл (PRINT #):
   

   Код: Выделить всё

   PRINT #1, "Hello, World!"

3. Закрыть файл (CLOSE):
   

   Код: Выделить всё

   CLOSE #1

Пример программы для работы с файлами:

Создадим простую программу, которая записывает таблицу умножения в файл:

Код: Выделить всё

// Таблица умножения в файл
OPEN "table.txt" FOR writing AS #1
FOR i = 1 TO 10
    FOR j = 1 TO 10
        PRINT #1, i, "x", j, "=", i*j
    NEXT j
NEXT i
CLOSE #1
PRINT "Таблица умножения записана в файл table.txt"

Домашнее задание №7

Создай программу, которая:

1. Создаёт текстовый файл с произвольным содержанием.
2. Читает текстовый файл с произвольным содержанием.
3. Сохраняет текст в обратном порядке (переворачивает порядок символов).
4. Записывает полученный обратный текст в новый файл.

Для решения данной задачи тебе потребуется отсутствующая функция. Ты можешь создать её сам. Например такую:

Код: Выделить всё

// Подпрограмма переворота текста
sub reverseString$(st$)
    for i=len(st$) to 1 step -1
        reversedStr$=reversedStr$+mid$(st$,i,1)
    next i
    return reversedStr$
end sub

Готовое решение под спойлером:

► Показать

Код: Выделить всё

// Домашнее задание №7 по перевороту текста
// Создай программу, которая:
// 0. Создаёт файл с тексом
// 1. Читает текстовый файл с произвольным содержанием.
// 2. Сохраняет текст в обратном порядке (переворачивает порядок символов).
// 3. Записывает полученный обратный текст в новый файл.


// Подпрограмма переворота текста
sub reverseString$(st$)
    for i=len(st$) to 1 step -1
        reversedStr$=reversedStr$+mid$(st$,i,1)
    next i
    return reversedStr$
end sub

text_in$ = "Hello, World!" // Текст который будет записан в файл

OPEN "in.txt" FOR writing as #1 // Открываем, либо создаём файл с исходным текстом
PRINT #1, text_in$ // Записываем текст
CLOSE #1 // Закрываем файл
PRINT "Файл c исходным содержимым: \"" + text_in$ + "\" успешно создан."


OPEN "in.txt" FOR reading as #1 // Открываем файл с записанным текстом

while not eof(1)	// Циклом считываем текст из файла в переменную
    line input #1 line$
    text_file$=text_file$+line$ //+"\n"
wend
close #1

text_out$=reverseString$(text_file$) // При помощи своей функции обрабатываем текст


OPEN "out.txt" FOR writing as #1 // Открываем, либо создаём файл с исходным текстом
PRINT #1, text_out$ // Записываем текст
CLOSE #1 // Закрываем файл
PRINT "Файл с реверсированным содержимым: \"" + text_out$ + "\" успешно создан."

[Anton]

Модульное программирование — это способ разбивки большого программного проекта на независимые компоненты (модули), каждый из которых решает узконаправленные задачи. Это упрощает разработку, снижает сложность и увеличивает эффективность повторного использования кода.

Библиотеки в Yabasic:

Библиотека — это отдельный файл с расширением .yab, содержащий полезный код, который можно подключать к основной программе. Yabasic поддерживает импорт внешних модулей, что позволяет расширить функциональные возможности стандартной среды.

Процесс подключения внешней библиотеки:

1. Создать библиотеку (файл с расширением .yab).
2. Подключить библиотеку к своему проекту с помощью команды IMPORT.

Пример работы с библиотекой:

Предположим, у нас есть библиотека, которая реализует пару удобных функций:

Код: Выделить всё

// mathlib.yab — библиотека математических функций
sub factorial(n)
    res = 1
    for i = 1 to n
        res = res * i
    next i
    return res
end sub

sub fibonacci(n)
    a = 0
    b = 1
    for i = 1 to n
        temp = a
        a = b
        b = temp + b
    next i
    return a
end sub

Теперь, чтобы использовать эту библиотеку в нашем проекте, достаточно импортировать её:

Код: Выделить всё

// Основная программа
IMPORT mathlib  // Импортируем библиотеку

factorial_value = mathlib.factorial(5)  // Рассчитываем факториал числа 5
fibonacci_value = mathlib.fibonacci(10) // Рассчитываем 10-е число Фибоначчи

PRINT "Факториал 5 =", factorial_value
PRINT "10-е число Фибоначчи =", fibonacci_value

Почему это важно?

1. Повышенная скорость разработки: готовые модули ускоряют процесс создания программ.
2. Удобство сопровождения: изменения вносятся в одном месте, и они автоматически применяются ко всем программам, использующим библиотеку.
3. Стандартизация: общие подходы к решению задач повышают согласованность и снижают вероятность ошибок.