Programmazione e sviluppo del software

Per i principianti Arduino è un punto di partenza ideale che non richiede una profonda preparazione tecnica. Ma se siete ingegneri oppure maker che intendono utilizzare Arduino per prototipare il vostro innovativo prodotto hardware, dovete sapere con precisione come e perché funziona. Questo manuale tecnico descrive i dettagli di funzionamento interno ed esterno di questa piattaforma di prototipazione elettronica open source. Qui troverete informazioni sui microcontroller AVR, sulle librerie di Arduino, sulle shield, sui moduli e su altri componenti. I capitoli finali sono dedicati a progetti reali e avanzati che mettono in luce idee specifiche che potete utilizzare in altre applicazioni, fra i quali, oltre alle molte possibilità descritte su come personalizzare i componenti, troviamo un generatore di segnale programmabile e il design di un termostato intelligente.

Lo scopo di questo libro consiste nell'illustrare il linguaggio di programmazione Python tramite esempi concreti. Tale testo, oltre ad illustrare i concetti cardine del linguaggio di programmazione, illustra anche come creare script Python in ambiente Microsoft. Python è un linguaggio di scripting "compilato", nel senso che ogni sorgente viene pseudo-compilato da un programmino chiamato interprete. Questa tecnologia porta con se l'indubbio vantaggio della portabilità, ossia un programma Python può essere tranquillamente eseguito su una macchina Linux o su una macchina con installato Windows. La struttura del libro è la seguente: descrizione del software e delle procedure di installazione dell'IDE Python per Windows e per Linux; presentazione dei costrutti e delle strutture basi di Python tramite esempi.

C# è un linguaggio di programmazione che affonda le radici nella grande famiglia dei linguaggi C-style. Semplice e potente, è stato realizzato da Microsoft per l'ambiente di sviluppo .NET e permette di realizzare qualsiasi tipo di applicazione da quelle web e mobile a quelle per i videogiochi. Partendo dalle basi della sintassi, questo manuale affronta tutte le caratteristiche del linguaggio, da quelle più comuni a quelle più avanzate. Il lettore viene messo in condizione di lavorare con variabili, costanti, matrici, strutture di controllo, operatori, eccezioni, metodi, namespace, per poi approfondire la programmazione a oggetti e quella funzionale, fino ad affrontare argomenti come l'utilizzo delle direttive del preprocessore e l'uso delle più importanti librerie software. Ogni capitolo è ricco di esempi per passare velocemente dalla teoria alla pratica. Il testo fa riferimento a C# versione 6.0, tutto il codice degli esempi è scaricabile online e può essere utilizzato su sistemi Windows, OS X e GNU/Linux attraverso gli IDE Visual Studio 2015 e MonoDevelop.

Questo volume nasce dall'esperienza pluridecennale degli autori nell'insegnamento dei fondamenti della programmazione dei calcolatori elettronici nell'ambito dei corsi di Ingegneria Informatica e, più in generale, del settore dell'Informazione. Insegnare un linguaggio di programmazione ed insegnare a programmare, come ben sanno gli esperti del settore, sono due cose profondamente diverse, anche se profondamente legate tra loro. Ed infatti l'obiettivo dichiarato degli autori è quello di offrire un libro di testo sull'introduzione alla programmazione attraverso l'uso di un linguaggio, il C. Il titolo, volutamente provocatorio, porta da subito a comprendere che non ci si trova di fronte ad un classico manuale sul linguaggio, quanto piuttosto ad un insieme di lezioni che, passo dopo passo, introducono gli allievi dei nostri giorni (con spesso alle spalle molta "informazione" sul mondo digitale ma poche "conoscenze" pregresse specifiche) all'affascinante mondo della programmazione dei calcolatori, facendo diventare l'apprendimento di un linguaggio di programmazione una continua scoperta. L'obiettivo viene perseguito anche tramite la presentazione di un sottoinsieme della sintassi del linguaggio C++, funzionale ad una migliore comprensione di alcuni aspetti legati allo sviluppo dei programmi.

Questo libro si propone di rispondere a una delle sfide più impegnative poste dai primi corsi di Programmazione nelle lauree di area scientifica e tecnologica: la necessità di acquisire non solo un nuovo strumento (il linguaggio, con la sua sintassi e le sue specificità), ma una nuova mentalità, una metodologia strutturata orientata alla risoluzione di problemi. L'enfasi del testo è posta proprio sul "problem-solving": dopo la presentazione di uno schema generale per la classificazione dei problemi computazionali, il lettore è guidato passo passo nella risoluzione delle diverse tipologie di problemi, dalla costruzione di un modello formale alla definizione di un algoritmo alla scrittura del programma. Si presuppone la conoscenza sintattica dei principali costrutti del linguaggio C (che vengono comunque richiamati in un capitolo apposito). L'esposizione si basa in gran parte sugli esempi, svolti in notevole dettaglio, e su un gran numero di esercizi, molti dei quali corredati da soluzione.

La programmazione come strumento per il problem-solving si appoggia su due grandi pilastri: gli algoritmi, che definiscono le operazioni da svolgere per trasformare i dati in ingresso nei dati in uscita, e le strutture dati, dove sono memorizzati i dati in ingresso, quelli in uscita e quelli intermedi generati durante la computazione. Per la risoluzione di qualunque problema, tranne i più banali, conoscere le strutture dati e saperle implementare in un linguaggio di programmazione è di fondamentale importanza. Questo libro analizza la progettazione e la realizzazione di strutture dati efficienti e modulari in linguaggio C. Prima di affrontare le strutture dati, il testo approfondisce alcuni meccanismi propri di questo linguaggio, quali i puntatori e l'allocazione dinamica della memoria, fondamentali per una programmazione avanzata. Puntatori e allocazione dinamica sono introdotti in stretta relazione alla rappresentazione dei dati in memoria, all'architettura e al funzionamento di un sistema di elaborazione basato sul modello di Von Neumann.

Scratch è un linguaggio e un ambiente di sviluppo nato al MIT Media Lab con l'obiettivo di insegnare i fondamenti della programmazione a bambini o utenti alle prime armi, favorendo l'assimilazione dei principali concetti informatici e del pensiero creativo tipico di un buon programmatore. L'apprendimento avviene attraverso un approccio visuale che ben si adatta a progetti pedagogici. L'elemento base di un programma in Scratch è il blocco di costruzione. La combinazione di blocchi (sprite) rende possibile la creazione di animazioni accompagnate da suoni e musica, ma solo se viene rispettato il giusto ordine di assemblaggio, ovvero la sintassi del linguaggio. Le animazioni, come un normale programma, possono evolvere fino a diventare storie interattive o giochi. Inoltre Scratch favorisce la condivisione di progetti in rete per stimolare il lavoro in gruppo. Scratch è gratuito e può essere utilizzato online oppure scaricato e installato su qualsiasi computer Windows, OS X o GNU/Linux. Questo manuale, tutto a colori e ricco di immagini, guida all'uso di Scratch con un approccio semplice a pratico e si rivolge a lettori dai dieci anni in su.

Questo manuale si rivolge a chi non conosce PHP e vuole imparare a utilizzarlo nella moderna versione 7 secondo il paradigma della programmazione a oggetti. L'approccio è tutoriale: alla teoria sono affiancati numerosi esempi di codice che spaziano dalle basi del linguaggio alle sue funzionalità più moderne, dedicate per esempio alla sicurezza e alla cifratura delle password. Inoltre sono presenti diversi box che spingono ad approfondire i temi trattati attraverso esercizi mirati allo sviluppo di un'applicazione nelle sue tre componenti chiave: l'interfaccia utente, la parte logica e la gestione dei dati e dei database. In questo modo il lettore si trova ad apprendere un metodo di lavoro professionale e a sperimentare PHP 7 insieme a tecnologie web moderne come HTML5, CSS3, JSON, senza dimenticare JavaScript, XML e MySQL.

Smartphones e Tablets con sistema operativo Android possono trasformarsi in utili strumenti elettronici portatili, ad esempio in generatore di segnale per audio frequenze ed oscilloscopio come quelli qui presentati. Questi due strumenti virtuali fanno parte di un dispositivo elettronico realizzabile da studenti di elettronica e makers in generale con minimo impegno di tempo e risorse. In pratica si devono installare due applicazioni cioè due software applicativi che sono scaricabili gratuitamente dal negozio virtuale di Google, Google Play Store, in due smartphones oppure due tablets. Le due applicazioni sono autoinstallanti e non richiedono particolari operazioni di download se non quella di avere un account Google ed avere installato l'applicazione Play Store nei dispositivi Android che si devono utilizzare e che è normalmente preinstallata in tutti i dispositivi Android più recenti. Con le due applicazioni installate nei due dispositivi Android e pochi altri componenti, attivi e passivi, è possibile realizzare uno strumento molto utile per provare velocemente le realizzazioni dei makers in ambiente audio, per verificare il funzionamento di apparecchiature ad audio frequenza e per altri impieghi che richiedono l'utilizzo di segnali ad onda sinusoidale, quadra e triangolare, sino alla massima frequenza di 22 kHz, disponibili su due canali indipendenti e visualizzabili sullo schermo di un oscilloscopio.

La programmazione è una forma d'arte, così come possono esserlo la pittura, il disegno o la scultura. Realizzare un programma significa infatti creare qualcosa che prende vita grazie al talento di un essere umano. Questo testo vuole fornire gli strumenti per intraprendere il lungo viaggio che può portare chiunque sia dotato di passione per le macchine a diventare un vero programmatore e quindi a dialogare con esse. Per farlo individua quelle che potrebbero essere definite "le chiavi della programmazione" nell'uso dei linguaggi C e C++, strumenti imprescindibili per qualsiasi programmatore. Questa seconda edizione introduce inoltre il lettore alla programmazione delle schede per microcontroller e alla loro interconnessione con la rete Internet, un contesto in cui il linguaggio C mostra ancora tutta la sua potenza e attualità.