Марейн Хавербеке - Выразительный JavaScript

• Название: Выразительный JavaScript
• Автор: Марейн Хавербеке
• Жанр: Программирование
• ISBN: 978-1593275846

В процессе чтения вы познакомитесь с основами программирования и, в частности, языка JavaScript, а также выполните несколько небольших проектов. Один из самых интересных проектов — создание своего языка программирования.

---

Вот та же программа на JavaScript:

var total = 0, count = 1;

while (count <= 10) {

  total += count;

  count += 1;

}

console.log(total);

// → 55

Еще несколько улучшений. Главное – нет необходимости вручную обозначать переходы между строками. Конструкция языка while делает это сама. Она продолжает вычислять блок, заключённый в фигурные скобки, пока условие выполняется (count <= 10), то есть значение count меньше или равно 10. Уже не нужно создавать временное значение и сравнивать его с нулём. Это было скучно, и сила языков программирования в том, что они помогают избавиться от скучных деталей.

В конце программы по завершению while к результату применяется операция console.log с целью вывода.

И наконец, вот так могла бы выглядеть программа, если б у нас были удобные операции range и sum, которые, соответственно, создавали бы набор номеров в заданном промежутке и подсчитывали сумму набора:

console.log(sum(range(1, 10)));

// → 55

Мораль сей басни – одна и та же программа может быть написана и долго, и коротко, читаемо и нечитаемо. Первая версия программы была совершенно смутной, а последняя – почти настоящий язык – записать сумму диапазона номеров от 1 до 10. В следующих главах мы рассмотрим, как делать такие вещи.

Хороший язык программирования помогает программисту сообщать компьютеру о необходимых операциях на высоком уровне. Позволяет опускать скучные детали, даёт удобные строительные блоки (while и console.log), позволяет создавать свои собственные блоки (sum и range), и делает простым комбинирование блоков.

Что такое JavaScript?

JavaScript был представлен в 1995 году как способ добавлять программы на веб-страницы в браузере Netscape Navigator. С тех пор язык прижился во всех основных графических браузерах. Он дал возможность появиться современным веб-приложениям – браузерные е-мейл-клиенты, карты, социальные сети. А ещё он используется на более традиционных сайтах для обеспечения интерактивности и всяких наворотов.

Важно отметить, что JavaScript практически не имеет отношения к другому языку под названием Java. Похожее имя было выбрано из маркетинговых соображений. Когда появился JavaScript, язык Java широко рекламировался и набирал популярность. Кое-кто решил, что неплохо бы прицепиться к этому паровозу. А теперь мы уже никуда не денемся от этого имени.

После того, как язык вышел за пределы Netscape, был составлен документ, описывающий работу языка, чтобы разные программы, заявляющие о его поддержке, работали одинаково. Он называется стандарт ECMAScript по имени организации ECMA. На практике можно говорить о ECMAScript и JavaScript как об одном и том же.

Многие ругают JavaScript и говорят о нём много плохого. И многое из этого – правда. Когда мне первый раз пришлось писать программу на JavaScript, я быстро почувствовал отвращение – язык принимал практически всё, что я писал, при этом интерпретировал это вовсе не так, как я подразумевал. В основном это было из-за того, что я не имел понятия о том, что делаю, но тут есть и проблема: JavaScript слишком либерален. Задумывалось это как облегчение программирования для начинающих. В реальности, это затрудняет розыск проблем в программе, потому что система о них не сообщает.

Гибкость имеет свои преимущества. Она оставляет место для разных техник, невозможных в более строгих языках. Иногда, как мы увидим в главе «модули», её можно использовать для преодоления некоторых недостатков языка. После того, как я по-настоящему изучил и поработал с ним, я научился любить JavaScript.

Вышло уже несколько версий языка JavaScript. ECMAScript 3 была доминирующей, распространённой версией во время подъёма языка, примерно с 2000 до 2010. В это время готовилась амбициозная 4-я версия, в которой было запланировано несколько радикальных улучшений и расширений языка. Однако политические причины сделали изменение живого популярного языка очень сложным, и работа над 4-й версией была прекращена в 2008. Вместо неё вышла менее амбициозная 5-я версия в 2009. Сейчас большинство браузеров поддерживает 5-ю версию, которую мы и будем использовать в книге.

JavaScript поддерживают не только браузеры. Базы данных типа MongoDB and CouchDB используют его в качестве скриптового языка и языка запросов. Есть несколько платформ для десктопов и серверов, наиболее известная из которых Node.js, предоставляющие мощное окружение для программирования вне браузера.

Код, и что с ним делать

Код – это текст, из которого состоят программы. В большинстве глав книги есть код. Чтение и написание кода – это неотъемлемая часть обучения программированию. Старайтесь не просто пробегать глазами примеры – читайте их внимательно и разбирайтесь. Сначала это будет происходить медленно и непонятно, но вы быстро овладеете навыками. То же – насчёт упражнений. Не подразумевайте, что вы в них разобрались, пока не напишете работающий вариант.

Рекомендую пробовать ваши решения в настоящем интерпретаторе языка, чтобы сразу получать отзыв, и, надеюсь, подвергаться искушению поэкспериментировать далее.

Вы можете установить Node.js и выполнять программы с его помощью. Также вы можете делать это в консоли браузера. В 12 главе будет объяснено, как встраивать программы в HTML-страницы. Также есть сайты типа jsbin.com, позволяющие просто запускать программы в браузере. На сайте книги есть песочница для кода.

1. Величины, типы и операторы

Под поверхностью машины движется программа. Без усилий, она расширяется и сжимается. Находясь в великой гармонии, электроны рассеиваются и собираются. Формы на мониторе – лишь рябь на воде. Суть остаётся скрытой внутри…

Мастер Юан-Ма, «Книга программирования»

В компьютерном мире есть только данные. Можно читать данные, изменять данные, создавать новые – но кроме данных ничего нет. Все данные хранятся как длинные последовательности бит, этим они сходны между собой.

Биты – это сущности с двумя состояниями, обычно описываемые как нули и единицы. В компьютере они живут в виде высоких и низких электрических зарядов, сильного или слабого сигнала, или блестящего и матового участка на поверхности CD. Каждая часть информации может быть представлена в виде последовательности нулей и единиц, то есть бит.

К примеру, номер 13. Вместо десятичной системы, состоящей из 10 цифр, у вас есть двоичная система с двумя цифрами. Значение каждой позиции числа удваивается при движении справа налево. Биты, составляющие число 13, вместе с их весами:

0   0   0   0 1 1 0 1

128 64 32  16 8 4 2 1

Получается двоичное число 00001101, или 8 + 4 + 1, что равно 13.

Величины

Представьте океан бит. Типичный современный компьютер хранит более 30 миллиардов бит в оперативной памяти. Постоянная память (жёсткий диск) обычно ещё на пару порядков объёмнее.

Чтобы работать с ними и не заблудиться, вы можете делить их на куски, представляющие единицы информации. В JavaScript эти куски называются величинами. Все они состоят из бит, но играют разные роли. У каждой величины есть тип, определяющий её роль. Всего есть шесть основных типов: числа, строки, булевы величины, объекты, функции и неопределённые величины.

Для создания величины вам нужно указать её имя. Это удобно. Вам не надо собирать стройматериалы или платить за них. Нужно просто позвать – и оп-па, готово. Они не создаются из воздуха – каждая величина где-то хранится, и если вы хотите использовать огромное их количество, у вас могут закончиться биты. К счастью, это только если они все нужны вам одновременно. Когда величина вам станет не нужна, она растворяется, и использованные ею биты поступают в переработку как стройматериал для новых величин.

В этой главе мы знакомимся с атомами программ JavaScript – простые типы величин и операторы, которые к ним применимы.

Числа

Величины числовых типов, это – сюрприз – числа. В программе JavaScript они записываются как

13

Используйте эту запись в программе, и она вызовет к жизни в компьютерной памяти цепочку бит, представляющую число 13.

JavaScript использует фиксированное число бит (64) для хранения численных величин. Число величин, которые можно выразить при помощи 64 бит, ограниченно – то есть и сами числа тоже ограниченны. Для N десятичных цифр количество чисел, которые ими можно записать, равно 10 в степени N. Аналогично, 64 битами можно выразить 2 в 64 степени чисел. Это довольно много.

Раньше у компьютеров памяти было меньше, и тогда для хранения чисел использовали группы из 8 или 16 бит. Было легко случайно превысить максимальное число для таких небольших чисел – то есть, использовать число, которое не помещалось в этот набор бит. Сегодня у компьютеров памяти много, можно использовать куски по 64 бит, и значит, вам надо беспокоиться об этом только, если вы работаете с астрономическими числами.