Вопрос 11. этапы постановки и решения. назначение и классификация

Можно выделить следующие этапы постановки и решения задачи на компьютере:

1) четкая формулировка задачи, выделение исходных данных и формы представления результатов;

2) формальная (математическая) постановка задачи – представление ее в виде уравнений, соотношений, ограничений;

3) выбор метода решения; метод решения определяется решаемой задачей;

4) разработка алгоритма решения задачи;

5) выбор структуры данных; от выбора способа представления данных зависит способ их обработки; поэтому этапы 4) и 5) взаимосвязаны;

6) собственно программирование (запись разработанного алгоритма на языке программирования);

7) тестирование и отладка программы (проверка правильности работы программы и исправление обнаруженных ошибок);

8) выполнение программы на компьютере.

Для того, чтобы программа была понятна компьютеру, она должна быть составленной из последовательности элементарных операций, представленных на машинном языке – в виде совокупности нулей и единиц, т.е. в так называемых машинных кодах.

Программирование в машинных кодах было характерным для начального этапа развития вычислительной техники. Существенными недостатками такого программирования является большая трудоемкость и высокая стоимость программирования, необходимость высокой квалификации программиста. В связи с этим возникла потребность в максимальном облегчении процесса общения человека с компьютером, освобождения его от необходимости описания алгоритма на машинном языке. Стала очевидной возможность и необходимость автоматизации процесса получения программ. Возникли методы автоматизации программирования, позволяющие облегчить процесс общения человека с компьютером.

К основным методам автоматизации программирования можно отнести следующие.

1) Использование языков высокого уровня, близких к естественному человеческому языку, позволяющих автоматически однозначно преобразовывать написанную на них программу в программу на языке машины, т.е. в машинные коды.

2) Создание и использование библиотек стандартных программ и подпрограмм, предназначенных для реализации часто используемых задач.

3) Использование современных технологий программирования.

4) Использование Case-средств, предназначенных для автоматизации процесса разработки программ.

Основная идея автоматизации программирования заключается в отказе от написания программ непосредственно в машинных кодах. Программа пишется на некотором входном языке. Входные языки делятся на следующие группы:

1) машинно-ориентированные языки;

2) процедурно-ориентированные языки;

3) объектно-ориентированные языки;

4) проблемно-ориентированные языки;

5) языки четвертого поколения (4GL).

Машинно-ориентированные языки

Программы, написанные на языках данной группы, могут выполняться только на тех компьютерах, для которых разработаны соответствующие языки.

Данные языки относятся к языкам низкого уровня.

Уровень языка определяется отношением количества машинных команд, необходимых для реализации некоторой средней программы, к количеству операндов языка, необходимых для написания данной программы. Чем ближе это соотношение к единице, тем ниже уровень языка.

К языкам низкого уровня относятся языки символического кодирования, автокоды, ассемблеры.

Недостатки данной группы языков – трудоемкое программирование, машинная ориентированность, высокие требования к уровню подготовки программистов.

Машинно-независимые языки

Вторая – пятая группы языков относятся к машинно-независимым языкам

высокого уровня. Написанные на них программы могут быть выполнены на

любых компьютерах, имеющих транслятор с данного языка.

Вторая группа. Процедурно-ориентированные языки.

Языки данной группы первоначально предназначались для решения

конкретного класса задач – инженерных, научно-технических, обработки

экономической информации, обработки списков, моделирования и т.д. Со

временем большинство из языков данной группы развивалось и превратилось в

достаточно мощные универсальные языки программирования. Ниже дана

краткая характеристика первых версий языков данной группы.

Третья группа. Объектно-ориентированные языки.

Объектно-ориентированные языки являются развитием процедурно-

ориентированных языков. Поэтому часто не выделяются в отдельную группу

языков.

В объектно-ориентированных языках, при сохранении всех свойств

процедурно-ориентированных языков дополнительно введено понятие объекта.

К данной группе языков относятся версии языка Турбо Паскаль 5.5 и

выше, Си++ и ряд других.

Четвертая группа. Проблемно-ориентированные языки.

Ориентированы на узкий класс однотипных задач. Исключают работу программиста по разработке алгоритмов решаемых задач. К данной группе относится, например, язык РПГ (Report Program Generator – генератор отчетов). Предназначен для печати отчетов. Программисту достаточно задать информацию о форме входных и выходных документов отчета, о носителях информации.

Пятая группа. Языки четвертого поколения.

Языки четвертого поколения (4GL) реализуют современные технологии визуального программирования. Автоматически генерируют исходный текст программ целиком или в виде отдельных фрагментов.

К данной группе языков можно отнести, например, визуальные среды программирования Delphi, Builder C++.

Вопрос 12. Структура по. Системы программирования

Программное обеспечение

Совокупность программ, предназначенная для решения задач на ПК, называется программным обеспечением. Состав программного обеспечения ПК называют программной конфигурацией.
Программное обеспечение, можно условно разделить на три категории:

Системное ПО

Это программы общего пользования не связаны с конкретным применением ПК и выполняют традиционные функции: планирование и управление задачами, управления вводом-выводом и т.д.
Другими словами, системные программы выполняют различные вспомогательные функции, например, создание копий используемой информации, выдачу справочной информации о компьютере, проверку работоспособности устройств компьютера и т.п.
К системному ПО относятся:

§ операционные системы (эта программа загружается в ОЗУ при включении компьютера)

§ программы – оболочки (обеспечивают более удобный и наглядный способ общения с компьютером, чем с помощью командной строки DOS, например, Norton Commander)

§ операционные оболочки – интерфейсные системы, которые используются для создания графических интерфейсов, мультипрограммирования и.т.

§ Драйверы (программы, предназначенные для управления портами периферийных устройств, обычно загружаются в оперативную память при запуске компьютера)

§ утилиты (вспомогательные или служебные программы, которые представляют пользователю ряд дополнительных услуг)

Прикладное ПО

Прикладные программы могут использоваться автономно или в составе программных комплексов или пакетов. Прикладное ПО – программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых работ на ПК: редактирование текстовых документов, создание рисунков или картинок, создание электронных таблиц и т.д.
Пакеты прикладных программ – это система программ, которые по сфере применения делятся на проблемно – ориентированные, пакеты общего назначения и интегрированные пакеты. Современные интегрированные пакеты содержат до пяти функциональных компонентов: тестовый и табличный процессор, СУБД, графический редактор, телекоммуникационные средства.
К прикладному ПО, например, относятся:
 Комплект офисных приложений MS OFFICE
 Бухгалтерские системы
 Финансовые аналитические системы
 Интегрированные пакеты делопроизводства
 CAD – системы (системы автоматизированного проектирования)
 Редакторы HTML или Web – редакторы
 Браузеры – средства просмотра Web - страниц
 Графические редакторы
 Экспертные системы
И так далее.

Инструментальное ПО

Инструментальное ПО или системы программирования – это системы для автоматизации разработки новых программ на языке программирования.
В самом общем случае для создания программы на выбранном языке программирования (языке системного программирования) нужно иметь следующие компоненты:
1. Текстовый редактор для создания файла с исходным текстом программы.
2. Компилятор или интерпретатор. Исходный текст с помощью программы-компилятора переводится в промежуточный объектный код. Исходный текст большой программы состоит из нескольких модулей (файлов с исходными текстами). Каждый модуль компилируется в отдельный файл с объектным кодом, которые затем надо объединить в одно целое.
3. Редактор связей или сборщик, который выполняет связывание объектных модулей и формирует на выходе работоспособное приложение – исполнимый код.
Исполнимый код – это законченная программа, которую можно запустить на любом компьютере, где установлена операционная система, для которой эта программа создавалась. Как правило, итоговый файл имеет расширение.ЕХЕ или.СОМ.
4. В последнее время получили распространение визуальный методы программирования (с помощью языков описания сценариев), ориентированные на создание Windows-приложений. Этот процесс автоматизирован в средах быстрого проектирования. При этом используются готовые визуальные компоненты, которые настраиваются с помощью специальных редакторов.
Наиболее популярные редакторы (системы программирования программ с использованием визуальных средств) визуального проектирования:

 Borland Delphi - предназначен для решения практически любых задачи прикладного программирования
 Borland C++ Builder – это отличное средство для разработки DOS и Windows приложений
 Microsoft Visual Basic – это популярный инструмент для создания Windows-программ
 Microsoft Visual C++ - это средство позволяет разрабатывать любые приложения, выполняющиеся в среде ОС типа Microsoft Windows.

СИСТЕМЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ: ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Система программирования - это набор специализированных программных продуктов, которые являются инструментальными средствами разработчика.
Программные продукты данного класса поддерживают все этапы процесса программирования, отладки и тестирования создаваемых программ.

Современные системы программирования обычно предоставляют пользователям мощные и удобные средства разработки программ. В них входят:

компилятор или интерпретатор;
интегрированная среда разработки;
средства создания и редактирования текстов программ;
обширные библиотеки стандартных программ и функций;
отладочные программы, т.е. программы, помогающие находить и устранять ошибки в программе;
" дружественная" к пользователю диалоговая среда;
многооконный режим работы;
мощные графические библиотеки; утилиты для работы с библиотеками
встроенный ассемблер;
встроенная справочная служба;
другие специфические особенности.

Популярные системы программирования — Turbo Basic, Quick Basic, Turbo Pascal, Turbo C.

В последнее время получили распространение системы программирования, ориентированные на создание Windows-приложений:

пакет Borland Delphi (Дельфи) — блестящий наследник семейства компиляторов Borland Pascal, предоставляющий качественные и очень удобные средства визуальной разработки. Его исключительно быстрый компилятор позволяет эффективно и быстро решать практически любые задачи прикладного программирования.
пакет Microsoft Visual Basic — удобный и популярный инструмент для создания Windows-программ с использованием визуальных средств. Содержит инструментарий для создания диаграмм и презентаций.
пакет Borland C++ — одно из самых распространённых средств для разработки DOS и Windows приложений

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 10 Следующая ⇒