Разработка больших проектов
До сих пор все рассмотренные примеры программ на Си имели небольшой объем (за исключением, возможно, программы Записная книжка). Такие маленькие программы помещаются в один файл. Однако реальные проекты имеют, как правило, значительно больший объем, измеряемый десятками, а чаще сотнями тысяч строк. Реализовать такую программу в виде одного непрерывного текста, помещающегося в одном файле, невозможно. Большой проект разбивается на более или менее независимые модули, которые можно написать и отладить по отдельности. Обычно в один такой модуль выделяется группа функций, работающих над общими глобальными данными и в той или иной мере связанных логически между собой. В простейшем случае каждому модулю соответствуют два файла с исходными текстами: заголовочный, или h-файл, описывающий интерфейс модуля, и файл реализации - c- или cpp-файл. Заголовочный файл содержит прототипы функций модуля, описания констант и глобальных переменных, структур, определения используемых типов и т.п. Файл реализации содержит определения глобальных переменных (т.е. их описания без слова extern), определения статических переменных, которые не экспортируются за пределы данного файла (т.е. описания со словом static), реализацию глобальных функций, а также описания прототипов и реализацию вспомогательных функций, которые не экспортируются за пределы файла.
Технология тестирования и отладки отдельного модуля предполагает использование заглушек вместо функций из других модулей, вызываемых функциями данного модуля, в том случае, когда другие модули еще не реализованы.
Существуют различные подходы к разбиению проекта на модули. Наиболее популярна технология сверху вниз, когда основной модуль реализуется на первом шаге на основе нескольких вспомогательных, интерфейс которых формулируется по мере реализации основного модуля. На следующем шаге реализуются вспомогательные модули, для этого придумываются новые вспомогательные модули более низкого уровня и т.д., пока не дойдем до базовых исполнителей.
Удобнее всего разрабатывать большие проекты в объектно-ориентированных языках (C++, Java, C#, Visual Basic и др.). В них имеются понятия класса и пространства имен, использование которых значительно облегчает создание больших проектов. Класс - это, говоря упрощенно, набор функций, которые работают над общими данными. Функции называются методами класса, а общие данные - членами класса. Объектно-ориентированный язык позволяет создавать объекты класса, т.е. однотипные наборы данных, соответствующие описанию класса. Пространством имен в C++ или пакетом в Java называется набор классов и функций, логически связанных между собой, реализуемых и используемых совместно. Отдельные классы или пространства имен соответствуют модулям, на которые разбивается проект.
Отметим, что, даже не используя объектно-ориентированного языка, можно придерживаться объектно-ориентированного стиля программирования, т.е. выделять группы функций и общие глобальные или статические данные, над которыми эти функции работают. Такие группы, подобно классам, реализуются и отлаживаются как отдельные структурные единицы.
Пример небольшого проекта "Стековый калькулятор" будет рассмотрен в следующей главе, посвященной структурам данных.
