Интегрированные среды программирования

Локальные средства разработки программ включают языки и системы программирования, а так же инструментальную среду пользователя (рис. 16).

Рис. 16. Средства программирования

В общем случае для создания программы на выбранном языке программирования нужно иметь следующие компоненты:

1. Текстовый редактор. Формировать текст программы можно в любом редакторе. Существуют специализированные редакторы, которые ориентированы на конкретный язык программирования и позволяют в процессе ввода текста выделять ключевые слова и идентификаторы разными цветами и шрифтами, а также автоматически проверять правильность синтаксиса программы непосредственно во время ее ввода.

2. Исходный текст с помощью программы-компилятора переводится в машинный код. На этом этапе уже возможно получение готовой программы, но чаще всего в ней не хватает некоторых компонентов, поэтому компилятор обычно выдает промежуточный объектный код (двоичный файл с расширением.OBJ).

3. Исходный текст большой программы состоит, как правило, из нескольких модулей (файлов с исходными текстами). Каждый модуль компилируется в отдельный файл с объектным кодом, которые затем надо объединить в одно целое. Кроме того, к ним надо добавить машинный код подпрограмм, реализующих различные стандартные функции. Такие функции содержатся в библиотеках (файлах с расширением.LIB), которые поставляются вместе с компилятором.

4. Объектный код обрабатывается специальной программой — редактором связей или сборщиком, который выполняет связывание объектных модулей и машинного кода стандартных функций, находя их в библиотеках, и формирует на выходе работоспособное приложение исполнимый код для конкретной платформы. Исполнимый код — это законченная программа, которую можно запустить на любом компьютере, где установлена операционная система, для которой эта программа создавалась. Обычно итоговый файл имеет расширение.ЕХЕ или.СОМ.

Таким образом, система программирования — это комплекс программных средств, предназначенных для создания, отладки и поддержки новых программ с помощью определенного языка программирования.

Системы программирования (programming system) включают:

- компилятор;

- интегрированную среду разработчика программ;

- отладчик;

- средства оптимизации кода программ;

- набор библиотек (возможно с исходными текстами программ);

- редактор связей;

- сервисные средства (утилиты) для работы с библиотеками, текстовыми и двоичными файлами;

- справочные системы;

- документатор исходного кода программы;

- систему поддержки и управления проектом программного комплекса.

Средства поддержки проектов предназначены для:

- отслеживания изменений, выполненных разработчиками программ;

- поддержки версий программы с автоматической разноской изменений;

- получения статистики о ходе работ проекта.

Инструментальная среда пользователя представлена специальными средствами, встроенными в пакеты прикладных программ, такими, как:

- библиотека функции, процедур, объектов и методов обработки;

- макрокоманды, клавишные и языковые макросы;

- программные модули-вставки;

- конструкторы экранных форм и отчетов;

- генераторы приложений;

- языки запросов высокого уровня;

- языки манипулирования данными;

- конструкторы меню и др.

Среды быстрого проектирования автоматизируют процесс программирования графических интерфейсов. Окно любой Windows-программы содержит множество стандартных элементов управления (кнопки, пункты меню, списки, переключатели и т. д.). В средах быстрого проектирования (Rapid Application Development, RAD-среды) все эти элементы создаются и обслуживаются с помощью готовых визуальных компонентов, которые с помощью мыши «перетаскиваются» в проектируемое окно, а затем настраиваются. При этом текст программы, ответственный за создание и работу этих элементов, генерируется RAD-средой автоматически.

Основные системы программирования

Для каждого из популярных языков программирования сегодня имеется немало систем программирования, выпускаемых различными фирмами и ориентированных на различные модели ПК и операционные системы. Наиболее известны следующие визуальные среды быстрого проектирования программ для Windows:

Basic — Microsoft Visual Basic

Pascal — Borland Delphi

C++ — Borland C++Bulider

Java — Symantec Cafe

Методы программирования

Среди современных методов проектирования программ и направлений программирования выделяют 3 основных:

1) Алгоритмическое (модульное) программирование

Основная идея алгоритмического программирования — разбиение программы на последовательность модулей, каждый из которых выполняет одно или несколько действий. Единственное требование к модулю — чтобы его выполнение всегда начиналось с первой команды и всегда заканчивалось на самой последней (то есть, чтобы нельзя было попасть на команды модуля извне и передать управление из модуля на другие команды в обход заключительной). Формируется линейная последовательность операторов.

2) Структурное программирование

При решении сложных задач разработка линейной последовательности операторов неприменима, поскольку текст программы становится малопонятным, общая структура и логика построения алгоритма теряется.

Идея структурного программирования заключается в том, что структура программы должна отражать структуру решаемой задачи, чтобы алгоритм решения был ясно виден из исходного текста. Для этого программа разбивается на множество мелких подпрограмм, каждая из которых выполняет одно из действий, предусмотренных исходным заданием. Комбинируя эти подпрограммы, удается формировать итоговый алгоритм из блоков, имеющих определенную смысловую нагрузку, причем обращаться к таким блокам можно по названиям. Небольшие подпрограммы значительно проще отлаживать, что существенно повышает общую надежность всей программы. Очень важная характеристика подпрограмм — это возможность их повторного использования.

3) Объектно-ориентированное программирование

В основе его лежит понятие объекта, который объединяет в себе как алгоритмы, так и данные, обрабатываемые этими алгоритмами.

Принципы объектно-ориентированного программирования Алана Кея:

- все, с чем мы имеем дело в компьютерном мире, является объектами;

- вычисление в компьютере осуществляется путем обмена данными между объектами.

- объекты взаимодействуют, посылая и получая сообщения. Сообщение — это запрос на выполнение действия;

- каждый объект является представителем класса, который выражает свойства принадлежащих ему объектов;

- в классе задается поведение объекта, поэтому все объекты, принадлежащие к данному классу, могут выполнять одинаковые действия;

В объектно-ориентированной среде с любым объектом сопоставлена определенная совокупность действий. Вы­бор из этой совокупности действий определяется поставленной целью. Например, в Windows, щелкнув по любому объекту правой кнопкой мыши, вы получаете доступ к командам контекстного меню. Контекстное меню объекта предоставляет пользователю возмож­ность ознакомиться со свойствами этого объекта.

Дата добавления: 2015-05-26