ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА

Программирование богато и многообразно. Ведь кажется нет такой сферы человеческой деятельности, где нельзя было бы с пользой применить вычислительную машину для оценки, информационно-справочного обслуживания, планирования, моделирования и т. п. И это многообразие задач переходит в многообразие программ, которые должны разрабатывать программисты. Они пытаются справиться с этим многообразием, "заключив" его в проблемно-ориентированные языки программирования. Языки вбирают в себя специфические черты конкретных сфер программирования — характерные структуры данных, принципы организации типичных процессов, соответствующую терминологию — и таким образом делают сам процесс программирования более универсальным. Одновременно они освобождают программистов от необходимости детализировать программы до уровня слишком мелких машинных команд и даже от необходимости знать особенности конкретных вычислительных машин. Более того, операционные системы призваны превратить вычислительные машины из предмета постоянного беспокойства в "существа", которые сами заботятся о программисте и готовы оказывать всяческие услуги ему и его программе.

И тем не менее, после того, как любая более или менее сложная задача сформулирована (пусть даже в адекватных и удобных терминах) и машина выбрана (пусть даже в самом деле готовая к всевозможным услугам), каждый программист снова и снова остается один на один со своей собственной задачей: ему нужно составить программу! Выбрать, как именно следует расположить и связать данные в памяти, понять, какая именно последовательность операторов, — способных сделать все что угодно и оттого одновременно и податливых и опасных — выполнит поставленную задачу. И как организовать операторы в цикл, который будет с каждым шагом приближать машину к намеченной цели. Выбрать, понять, изобрести, проверить, усомниться и повторить все сначала.

Показательно, что хотя в таких "внешних" разделах программирования, как языки и трансляторы, операционные системы и базы данных, широко развивается и используется теория (от математической лингвистики и логики до статистики и теории массового обслуживания), во внутренних, собственных разделах программирования господствуют умение и интуиция или в лучшем случае "полезные советы". Есть, правда, некоторые исследования, касающиеся уже готовых программ, но нет никакой теории самого процесса программирования.

Предлагаемая книга представляет собой один из первых шагов в этом направлении. В ней с каждым оператором, с их комбинациями и, в том числе, с циклами связываются преобразования предикатов, являющиеся формальным выражением их свойств, и определение свойств программы в целом превращается в задачу логического вывода. Особенно важно, что автор объясняет и демонстрирует на примерах, как этим формализмом можно пользоваться для практического программирования. При этом он, разумеется, не дает ответа на вопрос о том, как написать любую программу, — ответа на этот вопрос вообще не существует. Он предлагает нам инструмент, позволяющий проверять наши гипотезы в процессе проектирования программ, а иногда и подсказывающий те или иные варианты решений.

А это совсем не мал о. Представьте себе человека, живущего в эпоху зарождения математического анализа, которому нужно находить неопределенные интегралы от весьма громоздких подынтегральных выражений и который знает только определение первообразной функции и не знает никаких приемов интегрирования. Каким для него было бы подспорьем, если бы ему сообщили о правиле интегрирования по частям или о таком приеме, как замена переменных! Его работа не перестанет быть творческой, но насколько расширятся его возможности и как много перейдет из области находок в область техники. То, что было сложным, станет простым, то, что было непосильным, станет только сложным. Систематическое использование, обобщение и расширение этих приемов позволит постепенно перейти к формализации, алгоритмизации, а затем и к автоматизации отдельных этапов решения или полного решения специальных классов задач

Автор книги, Э. Дейкстра, не нуждается в представлении,— его работы хорошо известны советским программистам. Вместе с Ч. Хоаром они недавно совершили поездку по крупнейшим городам нашей страны, во время которой выступили с лекциями перед многочисленными аудиториями.

О структуре и стиле книги достаточно полно сказано в предисловии автора. Там же он предупреждает, что читать его книгу трудно. Причина этого заключается в сложности самих программ, послуживших для нее материалом. Я хотел бы добавить, что они сложны для нас только сейчас, когда теория программирования делает свои первые шаги. Придет время, и такие программы сможет составлять (или выводить) прямо на уроке каждый школьник. И чтобы это время приблизить, надо осваивать, внедрять и развивать теорию. А этот процесс легко не проходит.