I. fejezet
„Hello Világ!”
Programozás tankönyv
II. Fejezet
„Helló Világ!” avagy a Miért?-ek elkezdődnek
1
Programozás tankönyv
I. fejezet
Majd minden programozó ezzel a kedves kis programmal kezdi a programozás-tanulást: írjunk olyan számítógépes programot, amely kiírja a képernyőre, hogy „helló világ” (angolul: Hello World). Ezen program elhíresült példaprogram – ezzel kezdjük hát mi is ismerkedésünket ezzel a különös, néha kissé misztikus világgal. class Sajat { static void Main() { System.Console.WriteLine("Hello Világ"); } }
A fenti példaprogramot készítsük el egy tetszőleges editor programmal (akár a jegyzettömb is megfelel) HelloVilag.CS néven, majd command prompt-ból fordítsuk le a kis programunkat: csc HelloVilag.cs parancs kiadása segítségével.
A
csc.exe
–
a
C-Sharp
compiler
-
a
C:\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework\
alkönyvtárban található, ahol a helyében a .NET Framework verziószáma található (például: v1.1.4322). Amennyiben a számítógép nem ismeri fel a csc programnevet, úgy vagy írjuk ki a teljes nevet, vagy vegyük fel a PATH-ba a fenti alkönyvtárat.
2
I. fejezet
„Hello Világ!”
A fenti parancs kiadása után ugyanazon alkönyvtárban, ahova a program szövegét is lementettük, elkészül egy HelloVilag.exe futtatható program is. Elindítva e kis programot, az kiírja a képernyőre a kívánt üdvözlő szöveget. Nos, ezen módja a programkészítésnek nagyon ’kőkorszaki’. Nézzük, milyen módon kell ezt csinálni a XXI. században… Első lépésként indítsuk el a Microsoft Visual Studio.NET fejlesztői környezetet, majd a File/New/Project menüpontot válasszuk ki.
1. ábra
A felbukkanó párbeszédablak arra kíváncsi, milyen típusú program írását kívánjuk elkezdeni:
3
Programozás tankönyv
I. fejezet
2. ábra
A fenti párbeszédablak minden pontja roppant fontos! Első lépésként a bal felső részen határozzuk meg, milyen nyelven kívánunk programozni (ez C#). Második lépésként válasszuk ki, milyen típusú programot akarunk fejleszteni ezen a nyelven. Itt a sok lehetőség közül egyelőre a Console Application, a legegyszerűbb működési rendszerű programtípust válasszuk ki. Harmadik lépésként a Location részben adjuk meg egy (már létező) alkönyvtár nevét. Negyedik lépésben válasszuk ki a készülő program nevét a Name részben. Mivel e program több forrásszövegből fog majd állni, ezért a Studio külön alkönyvtárat fog neki készíteni. Ezen
4
I. fejezet
„Hello Világ!”
alkönyvtár neve a Location és a Name részből tevődik össze, és a Project will be created részben ki is van írva, jelen példában ez a C:\Programjaim\HelloVilag alkönyvtár lesz! Az OK nyomógombra kattintva rövid időn belül nagyon sok minden történik a háttérben. Ezt egy Windows Intéző indításával azonnal meg is tapasztalhatjuk, ha megtekintjük a fenti alkönyvtár tartalmát. Több file is generálódott ebben az alkönyvtárban. De térjünk vissza a Studio-hoz! using System; namespace HelloVilag { /// <summary> /// Summary description for Class1. /// class Class1 { /// <summary> /// The main entry point for the /// application. /// [STAThread] static void Main(string[] args) { // // TODO: Add code to start // application here // } } }
5
Programozás tankönyv
I. fejezet
A fenti generált program nagyon sok sorát kitörölhetnénk, és akit zavarnak a programban lévő felesleges programsorok azok tegyék is meg bátran (csak ne végezzenek félmunkát!). Mire figyeljünk? A programunk utasításokból áll. Egyelőre jegyezzük meg a következő fontos szabályt: minden programutasítást a Main függvény belsejébe kell írni! Sehova máshova! A Main függvény belsejét a Main utáni kezdő kapcsos zárójel és a záró zárójel jelzi! using System; namespace HelloVilag { class Class1 { static void Main(string[] args) { // ... // ide kell írnunk a program sorait // ... } } }
Koncentráljunk most a valódi problémára: a programnak ki kell írnia a képernyőre a Helló Világ szöveget! Vigyük a kurzort a Main függvény belsejébe, és a hiányzó sort (System.Console.WriteLine("Hello Világ");) gépeljük be. A kiíró utasításunk neve WriteLine, mely az angol Write=írni, Line=sor szavakból tevődik össze. A szöveget a konzolra kell írni (Console=karakteres képernyő). Ez egy, a rendszer (angol: System=rendszer)
6
I. fejezet
„Hello Világ!”
által eleve tartalmazott utasítás, ezért a parancs teljes neve System.Console.WriteLine. A kiírandó szöveget a parancs után gömbölyű zárójelbe kell írni, és dupla idézőjelek közé kell tenni. Az utasítás végét pontosvesszővel kell lezárni (mint a ’pont’ a mondat végén). Az elkészült programot a File/Save All menüponttal mentsük le, majd indítsuk el. Ennek több módja is van. Az első: Debug/Start menüpont. Második: üssük le az F5 billentyűt. A harmadik, kattintsunk az indítás gombra, amelyet egy pici kis háromszög szimbolizál:
3. ábra
Mivel a programindítás igen fontos, és sűrűn használt funkció, ezért javaslom, hogy jegyezzük meg az F5 billentyűt! Máris van egy problémánk: a program elindul, rövid időre felvillan egy fekete színű kis ablak, esetleg elolvashatjuk a kiírást, de csak ha elég gyorsak vagyunk, mert az ablak azonnal be is csukódik! Miért? A válasz: a programunk egyetlen utasítást tartalmaz: a szöveg
7
Programozás tankönyv
I. fejezet
kiírását. Mivel a program ezt már megtette, más dolga nincsen, ezért így a futása be is fejeződik. És ha a program már nem fut, akkor bezáródik az ablak! A megoldásunk is erre fog épülni: adjunk még dolgot a programnak, hogy ne fejeződjön be azonnal! Első módszer: utasítsuk arra, hogy várjon valamennyi idő elteltére. A szóban forgó utasítás: System.Threading.Thread.Sleep(1000);
Ezen utasításnak zárójelben (paraméterként) ezredmásodpercben kell megadni a várakozás idejét. A megadott érték (1000) éppen 1 másodpercnyi várakozást jelent. A Sleep=aludni jelentése konkrétan annyi, hogy a program jelen esetben 1 másodperce ’elalszik’, e közben nem történik semmi (még csak nem is álmodik), de a következő utasítást majd csak ezen 1 másodperc letelte után fogja végrehajtani a számítógép! Lényeges, hogy hova írjuk ezt a sort! A szabály értelmében a Main függvény belsejébe kell írni. De milyen sorrendben? A programozás tanulás legjobb módszere a próbálkozás! Próbáljuk meg a kiíró sor elé beírni! static void Main(string[] args) { System.Threading.Thread.Sleep(1000); System.Console.WriteLine("Hello Világ"); }
Indítsuk el a programot, és gondolkozzunk el a látottakon: a kis ablak előbukkan, kis ideig nem történik
8
I. fejezet
„Hello Világ!”
semmi, majd felvillan a kiírás, és azonnal bezáródik az ablak. Próbáljuk meg fordított sorrendben: static void Main(string[] args) { System.Console.WriteLine("Hello Világ"); System.Threading.Thread.Sleep(1000); }
A kiírt szöveg megjelenik, eltelik egy kis idő (1 másodperc), majd bezáródik az ablak. Miért? A számítógép a program sorait nem akármilyen sorrendben hajtja végre. Van egy nagyon fontos szabály: az utasításokat ugyanabban a sorrendben kell végrehajtani, amilyen sorrendben a programozó leírta azokat. Ezt azt elvet később pontosítjuk, és elnevezzük szekvencia-elvnek. Program elindul (ablak megnyílik) ↓ WriteLine végrehajtása (a szöveg kiíródik a képernyőre) ↓ Sleep végrehajtása (a program vár 1 mpercet) ↓ Program befejeződik (az ablak bezáródik)
9
Programozás tankönyv
I. fejezet
Persze felmerül a kérdés, hogy 1 mperc elég-e? Növelhetjük az időt persze az 1000 érték átállításával. De mennyire? Ez a megoldás nem elég rugalmas. Néha több időt kellene várni, néha kevesebbet. Keressünk más megoldást: System.Console.ReadLine();
A Sleep-es sort cseréljük le a fenti sorra. Próbáljuk elindítani a programot. Mit tapasztalunk? Hogy az ablak nem akar bezáródni! Üssük le az Enter billentyűt – és ekkor az ablak bezáródik végre. Mi történt? Az ablak akkor záródik be, amikor a program futása befejeződik. Ezek szerint a program még futott, azért nem záródott be! Mivel most összesen két utasításunk van (a WriteLine, és a ReadLine), melyik utasítás miatt nem fejeződött be a program? Az nem lehet a WriteLine, mert a szöveg már kiíródott a képernyőre, ez az utasítás végrehajtása tehát már befejeződött! Ekkor csak a ReadLine utasítás maradt. Nos, a ReadLine utasítást alapvetően akkor használjuk majd, ha adatot kérünk be a billentyűzetről. Az adatbevitelt az Enter leütésével jelezzük, ezért a ReadLine mindaddig nem fejeződik be, amíg le nem ütjük az Enter-t. Megj.: a megoldás azért nem tökéletes, mert bár a ReadLine ellátja a feladatát, de sajnos az Enter leütése előtt lehetőségünk van bármilyen szöveget begépelni, s ez elrontja a dolog szépségét. De egyelőre ez a módszer lesz az, amit használni fogunk.
10
I. fejezet
„Hello Világ!”
Kerüljünk közelebbi kapcsolatba a programmal, és programozással! Figyeljük meg lépésről lépésre működést. Ehhez ne az F5 billentyűvel indítsuk el programot, hanem az F11 billentyűvel (vagy Debug/Step into menüponttal):
a a a a
4. ábra
A sárga kiemelés a következő végrehajtandó utasítást jelöli. Közben láthatjuk, hogy a program ablaka létrejött, de még egyelőre üres. Üssük le újra az F11 billentyűt! A sárga kiemelő csík átlépett a Sleep sorára. Ezt azt jelenti, hogy a WriteLine végrehajtásra került? Ellenőrízzük! A programablakra kattintva láthatjuk, hogy kiíródott a szöveg a képernyőre. Üssük le újra az F11 billentyűt. Kb 1 másodpercig nem történik semmi (a program ’elalszik’), majd újra felbukkan a sárga kiemelés a Main függvény blokkjának záró kapcsos zárójelén. Ez az utolsó pillanat, amikor még ellenőrizhetjük a program kiírásait a fekete hátterű ablakban. Újabb F11 leütésére a program végképp befejeződik, az ablak bezáródik. Nagyon ügyeljünk, hogy ha már elkezdtük a programot futtatni lépésenként, akkor ne módosítsuk a
11
Programozás tankönyv
I. fejezet
program szövegét (ez főként akkor fordul elő, ha véletlenül leütünk valamilyen billentyűt). Ha ez mégis előfordulna, a Studio nem fogja tudni, mit is akarunk tőle:
5. ábra
A szöveg fordítása: „A forráskód megváltozása nem fog jelentkezni a program futásában, amíg azt újra nem indítja. Ha folytatja a futtatást, a forráskód és a futó program nem fog megegyezni.” Ez azt jelenti, hogy ha pl. átírjuk a szöveget „Helló Világ!”-ról „Helló Mindenki”re, és folytatjuk a program futtatását, akkor is még az eredeti „Helló Világ” fog kiíródni. Ennek oka az, hogy amikor elkezdtük a programot futtatni (az első F11 leütésével), a Studio rögzítette az állapotot (a forráskód akkor tartamát), és a közben bekövetkezett változásokat nem fogja figyelembe venni. Ez azért nagy gond, mert mi a forráskódban a már megváltozott szöveget látjuk, és
12
I. fejezet
„Hello Világ!”
esetleg nem értjük, hogy miért nem az történik, amit látunk, ha végrehajtjuk a következő lépést! A Restart lenyomásával leállíthatjuk a program futtatását, vagy a Continue lenyomásával dönthetünk úgy is, hogy a változás ellenére folytatjuk az eredeti program futtatását. A program futtatását egyébként bármikor megszakíthatjuk a Debug/Stop debugging menüponttal, vagy a Shift-F5 leütésével. A fenti módszert főként akkor használjuk, ha a program nem teljesen azt csinálja, amit szeretnénk, vagy csak nem értjük annak működését teljes mértékben. E módszert nyomkövetésnek hívjuk (angolul debugging), jelen esetben lépésenkénti programvégrehajtást végzünk. Később újabb módszerekkel és technikákkal bővíthetjük ez irányú tudásunkat.
13
Programozás tankönyv
I. fejezet
Feladatok: 1. Írassuk ki a képernyőre a családfánk egy részét, pl. az alábbi formában: Kis Pál (felesége: Nagy Borbála) Kis József Kis Aladár (felesége: Piros Éva) Kis István Kis Pál 2. Írassuk ki a képernyőre az eddig megismert C# parancsokat, és rövid leírásukat, pl. az alábbi formában: *** WriteLine *** Kiír egy szöveget a képernyőre. *** ReadLine *** Vár egy ENTER leütésére. *** Sleep *** Várakozik a megadott időig.
14
