Современные системы программирования
Основные этапы развития языков программирования. Характеристика машинно-ориентированной, проблемно-ориентированной и процедурно-ориентированной систем программирования. Ознакомление с системами программирования Delphi, Visual Basic и Visual C++.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.07.2012 |
| Размер файла | 102,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Современные системы программирования
Введение
Важное место в программном обеспечении современных ЭВМ занимают системы программирования. Основное их назначение - освободить программиста от необходимости работать на языке машинных команд. Язык программирования, с которым работает система программирования, называется ее входным языком. Системы программирования именуются по названию своего входного языка. Например: Бейсик - система, Паскаль - система, система пролог. Иногда в название систем включаются префиксы, обозначающие, например, фирменное происхождение системы. Очень популярны системы с приставкой «Турбо»: Турбо - Паскаль, Турбо - Си и другие. Это системы программирования, разработанные фирмой Borland.
Выбранная нами тема является актуальной, так как системы программирования - это универсальные средства работы с информацией. С их помощью можно решать вычислительные задачи, обрабатывать тексты, получать графические изображения, осуществлять хранение и поиск данных и т.д., в общем, делать все, что делают средства прикладного программного обеспечения - специализированные исполнители. Кроме того, сами эти средства (графические и текстовые редакторы, СУБД и др.) - это программы, написанные на языках программирования, созданные с помощью систем программирования.
Языки программирования претерпели большие изменения с тех пор, как в сороковых годах началось их использование. Они все еще продолжают изменяться и теперь даже быстрее, чем когда либо ранее.
Даже при наличии десятков тысяч программ для IBM PC пользователям может потребоваться что-то такое, чего не делают (или делают, но не так) имеющиеся программы. В этих случаях следует использовать системы программирования, т.е. системы для разработки новых программ. Современные системы программирования для персональных компьютеров обычно предоставляют пользователю весьма мощные и удобные средства для разработки программ.
Если раньше языки программирования использовались лишь для создания программ для автоматизации вычислительных процессов, то на сегодняшний день они используются для решения более разнообразных задач.
Изучение истории языков программирования, их разнообразия и особенностей позволяет программисту сделать правильный выбор при выборе языка для решения определенной задачи.
Все многообразие языков программирования делят на различные классы в зависимости от решаемых ими задач. Было замечено, что в процессе развития языки программирования, входящие в один класс, сближаются между собой. Хотя само разнообразие классов увеличивается, т.к. увеличивается сфера задач, решаемых с помощью компьютерных технологий.
Цель нашей работы: рассмотреть современные системы программирования.
Для достижения поставленной цели нами были поставлены следующие задачи:
1) систематизировать основные этапы развития языков программирования и систем программирования;
2) выделить основные виды систем программирования;
3) рассмотреть основные компоненты системы программирования;
4) выявить требования к системам программирования;
5) выполнить обзор современных систем программирования.
При написании работы были проанализированы различные источники научно-технической литературы и статьи Интернет.
1. Характеристика систем программирования
В иерархии программно-аппаратного обеспечения системам программирования отводится место между программами управления логическими ресурсами и прикладным программным обеспечением.
Определим термин системы программирования как комплекс программных средств, предназначенных для поддержки программного продукта на протяжении всего жизненного цикла этого продукта.
1.1 Основные этапы развития языков программирования
Системы программирования различаются, прежде всего, тем, какой язык программирования они реализуют. В связи с этим мы сочли необходимым в первую очередь рассмотреть историю развития языков программирования (ЯП).
Под ЯП понимают правила представления данных и записи алгоритмов их обработки, которые автоматически выполняются ЭВМ. В более абстрактном виде ЯП. является средством создания программных моделей объектов и явлений внешнего мира.
Первые ЭВМ, созданные человеком, имели небольшой набор команд и встроенных типов данных, но позволяли выполнять программы на машинном языке. Машинный язык (МЯ) - единственный язык, понятный ЭВМ. Он реализуется аппаратно: каждую команду выполняет некоторое электронное устройство. Программа на МЯ представляет собой последовательность команд и данных, заданных в цифровом виде.
Этот этап в развитии ЯП показал, что программирование является сложной проблемой, трудно поддающейся автоматизации, но именно программное обеспечение определяет в конечном счете эффективность применения ЭВМ. Поэтому на всех последующих этапах усилия направлялись на совершенствование интерфейса между программистом и ЭВМ - языка программирования.
Стремление программистов оперировать не цифрами, а символами, привело к созданию мнемонического языка программирования, который называют ассемблером. Этот язык имеет определенный синтаксис записи программ, в котором, в частности, цифровой код операции заменен мнемоническим кодом. Программа стала иметь более читаемую форму, но ее не понимала ЭВМ. Поэтому понадобилось создать специальную программу транслятор, который преобразует программу с языка ассемблера на МЯ. Эта проблема потребовала, в свою очередь, глубоких научных исследований и разработки различных теорий, например теорию формальных языков, которые легли в основу создания трансляторов. Практически любой класс ЭВМ имеет свой язык ассемблера. На сегодняшний день язык ассемблера используется для создания системных программ, использующих специфические аппаратные возможности данного класса ЭВМ.
Следующий этап характеризуется созданием языков высокого уровня (ЯВУ). Эти языки являются универсальными (на них можно создавать любые прикладные программы) и алгоритмически полными, имеют более широкий спектр типов данных и операций, поддерживают технологии программирования. На этих языках создается неисчислимое множество различных прикладных программ. Языки программирования высокого уровня делятся на несколько видов. (Приложение А)
Среди принципиальных отличий ЯВУ от языков низкого уровня выделяют следующее:
- использование переменных;
- возможность записи сложных выражений;
- расширяемость типов данных за счет конструирования новых типов из базовых;
- расширяемость набора операций за счет подключения библиотек подпрограмм;
- слабая зависимость от типа ЭВМ.
С усложнением ЯП усложняются и трансляторы для них. Теперь в набор инструментов программиста, кроме транслятора, входит текстовый редактор для ввода текста программ, отладчик для устранения ошибок, библиотекарь для создания библиотек программных модулей и множество других служебных программ. Все вместе это называется системой программирования. Наиболее яркими представителями ЯВУ являются FORTRAN, PL/1, Pascal, C, Basic, Ada.
Как можно заметить, было создано большое число языков одного класса. Каждый из разработчиков ЯВУ стремился создать самый лучший и самый универсальный язык, который позволял бы быстро получать самые эффективные, надежные и безошибочные программы. Однако в процессе этого поиска выяснилось, что дело не в самом языке, а в технологии его использования. Поэтому дальнейшее развитие языков стало определяться новыми технологиями программирования.
Одновременно с развитием универсальных ЯВУ стали развиваться проблемно-ориентированные ЯП, которые решали экономические задачи (COBOL), задачи реального времени (Modula-2, Ada), символьной обработки (Snobol), моделирования (GPSS, Simula, SmallTalk), численно-аналитические задачи (Analitic) и другие. Эти специализированные языки позволяли более адекватно описывать объекты и явления реального мира, приближая язык программирования к языку специалиста в проблемной области.
Другим направлением развития ЯП является создание языков сверхвысокого уровня (ЯСВУ). С помощью ЯП программист задает процедуру (алгоритм) получения результата по известным исходным данным, поэтому они называются процедурными ЯП. На ЯСВУ программист задает отношения между объектами в программе, например систему линейных уравнений, и определяет, что нужно найти, но не задает как получить результат. Такие языки еще называют непроцедурными, так как сама процедура поиска решения встроена в язык (в его интерпретатор). Такие языки используются, например, для решения задач искусственного интеллекта (Lisp, Prolog) и позволяют моделировать мыслительную деятельность человека в процессе поиска решений.
К непроцедурным языкам относят и языки запросов систем управления базами данных (QBE, SQL).
1.2 Виды систем программирования
Для современных программных средств основными являются три системы программирования (СП) - машинно-ориентированная, проблемно-ориентированная и процедурно-ориентированная. Каждая из них характеризуется различной степенью готовностью «выходного продукта» к немедленному «машинному» использованию, объемом требуемого дополнительного программного обеспечения (ПО), степенью «понятности» и «близости» пользователю. Дадим понятие каждой системе.
1) Машинно-ориентированная СП содержит средства для программирования на языке машинных команд, автокоде или языке ассемблерного типа. Для ее использования требуется сравнительно немного дополнительного ПО, ее характеризует сильная платформенная зависимость и плохая «читабельность» со стороны пользователя. Однако в силу больших возможностей по управлению аппаратными средствами эта СП наиболее важна для решения задач системного программирования.
2) Проблемно-ориентированная СП получила свое название в те времена, когда языковые средства программирования привязывались к конкретным классам решаемых прикладных задач («проблем») - для научно-технических инженерных задач - язык FORTRAN, для экономических - COBOL, для «начинающих» - BASIC. Поэтому проблемно-ориентированная СП использует какой-либо язык высокого уровня, ей требуется дополнительное сложное ПО (компиляторы, интерпретаторы), её «выходной продукт» слабо связан с платформой разработки и достаточно понятен человеку-пользователю.
3) Процедурно-ориентированные СП предназначены для выполнения каких-либо сложных процедур, инициированных пользователем, поэтому они представляют собой сложные обрабатывающие системы со своим входным языком - таковыми являются различные информационно-справочные системы, системы управления данными. Например, к ним можно отнести известную систему продажи и бронирования железнодорожных билетов.
Машинно-ориентированная СП характеризуется следующим набором из пяти групп параметров:
- организация оперативной памяти, минимально-адресуемая единица, общий объем доступного адресного пространства, способы структуризации (слова, двойные слова и т.п.).
- организация регистров - общее их число, доступность, назначение, формат
- форматы данных - поддерживаемые типы данных, формы их представления в памяти
- система команд - форматы, способы доступа к памяти, виды адресации, группы по выполняемым функциям
- специальные средства (наличие средств защиты, системы прерываний, организация ввода вывода и т.п.).
1.3 Основные компоненты системы программирования
Система программирования представляет собой совокупность реализации языка и окружающей её операционной среды - это базовые средства, доступные при работе на данном компьютере в данной системе.
Реализация же языка - это комплект программ, которым обеспечивается:
- поддержка операций с исходной программой: ввод, редактирование, сохранение текста; анализ синтаксических ошибок;
- подготовка синтаксически правильной программы к исполнению на конкретном вычислителе;
- поддержка на конкретном вычислителе всех возможных действий абстрактного вычислителя.
Помимо этого в реализацию языка могут входить другие программы, удовлетворяющие требования, логически связанные с вышеперечисленными.
Система программирования обязательно должна включать следующие компоненты:
1) Файловая система для хранения текста программ - как правило, это общая часть программного обеспечения для различных систем на данном компьютере.
2) Редактор для ввода текста программы как последовательности символов и исправление её (текстовый редактор). При этом возможно как использование редактора, специализированного для составления программ на данном языке, так и универсального, предназначенного для набора различных текстов.
3) Транслятор для преобразования текста программы к виду, в котором она может исполняться, и указания ошибок, если преобразование не удаётся. Транслятором может быть не одна программа.
Существует два больших класса программ-трансляторов: компиляторы и интерпретаторы. При использовании компиляторов весь исходный текст программы преобразуется в машинные коды, и именно эти коды записываются в память микропроцессора. При использовании интерпретатора в память микропроцессора записывается исходный текст программы, а трансляция производится при считывании из памяти программ очередного оператора. Быстродействие интерпретаторов намного ниже по сравнению с компиляторами, так как при использовании оператора в цикле он транслируется многократно.
Применение интерпретатора может обеспечить выигрыш только в случае его разработки для ЯВУ. В этом случае может быть сэкономлена внутренняя память программ, а также облегчен процесс отладки программ (при применении языка программирования BASIC) или облегчен перенос программ с одного типа процессора на другой (при применении языка программирования JAVA).
При программировании на языке программирования ASSEMBLER применение интерпретатора приводит к проигрышу по всем параметрам, поэтому для языков программирования низкого уровня применяются только программы-компиляторы.
4) Библиотеки периода трансляции, которые используются в процессе преобразования программного текста, к примеру, для включения в него стандартизованных фрагментов (чтобы программисту не нужно было их повторять в своих программных текстах).
5) Библиотеки периода исполнения, содержащие программы стандартных действий абстрактного вычислителя (её еще называют библиотека поддержки языка). Они связывают язык в операционной средой.
6) Отладчик - программа, отслеживающая ход вычислений программ на данном языке. С его помощью можно последовательно выполнять отдельные операторы исходного текста по шагам, наблюдая при этом, как меняются значения различных переменных. Без отладчика разработать крупное приложение очень сложно.
Кроме перечисленных компонентов система программирования, как правило, включает в себя:
7) Пользовательские библиотеки, которые содержат программы на данном языке (в текстовом или преобразованном виде), используемые в составляемых программах для задания специальных вычислений (они зависят от среды программирования).
8) Редакторы внешних связей, собирающие программы из модулей.
9) Загрузчики.
10) Оптимизаторы, позволяющие автоматически улучшать программу, написанную на определённом языке.
11) Профилировщики, которые определяют, какой процент времени выполняется та или иная часть программы. Это позволяет выявить наиболее интенсивно используемые фрагменты программы и оптимизировать их (например, переписав на языке Ассемблера).
К информационному обеспечению системы программирования относятся различные структурированные описания языков, служебных программ, библиотек модулей и т.п. Без хорошего информационного обеспечения современные системы программирования работать не могут. Каждый пользователь неоднократно работал с этой компонентой системы программирования, нажимая функциональную клавишу F1 или выбирая из меню пункт Help (Помощь).
На рисунке 1 показана общая схема прохождения программы пользователя через систему программирования. Программные модули пользователя на этом рисунке заключены в прямоугольники, а системные программы - в прямоугольники с закруглёнными углами.
Рисунок 1. Общая схема прохождения программы через систему программирования
1.4 Основные требования к системам программирования
Рассмотрим главные требования, которые предъявляются к современной системе программирования.
1) Требование согласованности интерфейсов и непротиворечивости результатов работы компонентов этих систем. Именно это согласование превращает наборы системных программ в единую систему, нацеленную на решение своей основной задачи - поддержку единого процесса подготовки программ.
2) Полнота набора системных компонентов. Данное требование является важным, но вторичным. В мире существуют несколько систем программирования, которые обеспечивали бы поддержкой весь процесс проектирования, разработки и сопровождения программных продуктов. Однако имеется некоторый уже обязательный круг компонентов, лакуны в котором недопустимы. Невозможно представить себе систему программирования, в которой отсутствовали бы трансляторы. Уже давно обязательным компонентом считается редактор связей (компоновщик), позволяющий объединять раздельно созданные модули в единую программу. Наличие системных библиотек также является обязательным требованием к составу систем программирования. Среди современных систем программирования уже трудно найти системы без интерактивных отладчиков и справочных систем. В то же время, отсутствие компонентов, ответственных за первые этапы проектирования программ - от фиксации первичных требований к разрабатываемому программному продукту до разработки подробных спецификаций и структурированных описаний программ, в настоящее время еще не считается существенным недостатком систем программирования, и многие из них обходятся без таких компонентов, оставляя их системам проектирования другого рода. Можно ожидать, что в будущем, по мере внедрения автоматизированных технологий разработки программного обеспечения, системы, предназначенные для автоматизации различных стадий общего процесса проектирования и разработки, будут объединяться в единые комплексы.
3) Требование удобства работы с системами программирования и отдельными их компонентами. Важными являются возможности по поддержке работы в различных режимах, а также по поддержке ведения в системе нескольких разных проектов разработки программного обеспечения. От систем программирования требуется поддерживать как режим отладки программ, так и режим получения наиболее эффективного варианта программ.
Поддержка нескольких проектов позволяет пользователям систем сохранять в архивах сделанные ими настройки и установки режимов для ведущихся ими проектов разработки и быстро извлекать их оттуда, легко восстанавливая сохраненный контекст.
2. Обзор современных систем программирования
В данной главе мы рассмотрим наиболее популярные системы программирования ведущих фирм-производителей, таких как Borland/Inprise, Misrosoft.
Отметим основные вехи на пути развития систем программирования:
- Переход от одиночных утилит систем программирования к интегрированным диалоговым средам программирования (например, семейство Turbo-продуктов фирмы Borland);
- Развитие инструментальных наборов, расширяющих возможности систем программирования, в частности, в области диалога (разного рода Tool Box);
- Появление объектно-ориентированных диалектов языков Си и Паскаль; заметим, что по нашему мнению, несмотря на то, что Паскаль является более строгим и корректным языком, феномен Си++ имеет большее значение в силу наличия стандарта;
- Возникновение операционной среды Windows со встроенной поддержкой диалога и первых Windows-приложений с помощью SDK (Software Development Keet);
- Создание объектно-ориентированных библиотек, поддерживающих диалоговый режим работы в среде DOS и Windows (TurboVision, Object Windows и MFC);
- Появление систем программирования, облегчающих создание приложений для DOS и Windows;
- Развитие механизма встраивания и связывания объектов OLE 2;
- Переход к визуальным системам программирования (Visual Си++, Delphi, Visual Basic), которые ориентированы на разработку информационных приложений.
2.1 Системы программирования фирмы Borland/Inprise
программирование система требование язык
Система программирования Delphi.
Delphi появился на рынке в начале 1995 года и быстро завоевал титул первой системы быстрой разработки приложений для Windows, сочетающей в единой среде высокопроизводительный компилятор, визуальные механизмы двунаправленного проектирования и новую методику масштабируемого доступа к базам данных.
Данная среда является одной из ведущих систем программирования, используемых для разработки современных программных продуктов, и в первую очередь приложений операционной системы MS Windows. Система Delphi базируется на использовании языка программирования Object Pascal, который является логическим продолжением и развитием классического языка программирования Паскаль.
Данное название, подобно названию языка Паскаль, также не является случайным. Свое название система программирования Delphi получила в честь существовавшего в древней Греции города Дельфы, где находился знаменитый храм бога Аполлона.
Систему программирования Delphi подобно системе Турбо Паскаль часто называют интегрированной средой программирования. Слово «интегрированный» (от латинского integrare - восстанавливать, восполнять) означает в данном случае, что в системе объединены в одно целое различные средства, способствующие наиболее быстрой и эффективной разработке программы.
К этим средствам относится, во-первых, файловый менеджер, позволяющий не покидая среду программирования создавать новые программные файлы, сохранять их там, где это необходимо и когда необходимо, а также открывать уже существующие файлы. Во-вторых, это экранный редактор, позволяющий не только набирать и корректировать текст программы, но и в ряде случаев автоматизировать этот процесс и подсказывать программисту те служебные слова, которые можно использовать в данном контексте. В третьих, - это система отладки программы, которая в большинстве случаев не ограничивается указанием характера сделанной ошибки, указывая также строку, в которой эта ошибка была допущена. В четвертых, - это разветвленная справочная система, которая содержит не только сведения теоретического характера, но и конкретные примеры разработки приложений в среде Delphi. Все вышеперечисленное далеко не исчерпывает все многообразие средств, способствующих созданию приложений в данной системе.
Характеризуя среду программирования Delphi, о ней также говорят как о визуальной и событийно-ориентированной. Первое означает, что пользователь визуально, то есть наглядно может увидеть в системе те заготовки, которые в дальнейшем будут использованы для создания экранных объектов в его программе, а затем сам сконструировать ее интерфейс (внешний вид) путем переноса этих заготовок на экранную форму. Второе же означает, что программист может выбрать из имеющегося в системе программирования списка те события, на которые должны реагировать экранные объекты и запрограммировать эту реакцию нужным ему образом.
Существенным дополнением к возможностям обычных систем программирования в системах Delphi является наличие средств подключения и работы с локальными и распределенными системами баз данных. В состав самых первых систем программирования Delphi уже был включен процессор баз данных компании Borland (BDE - Borland Database Engine). Процессор BDE является посредником между прикладными программами и базами данных. Для уменьшения зависимости прикладных программ от конкретной базы данных этот процессор предоставляет пользователям единый интерфейс, благодаря чему при смене базы данных приложение остается вполне работоспособным. В состав процессора BDE входят драйверы систем управления базами данных (СУБД) для некоторых, наиболее распространенных на персональных ЭВМ СУБД: Microsoft Access, FoxPro, Paradox, dBase и некоторых других. В состав BDE входит также драйвер ODBC (Open Database Connectivity), разработанный для включения в системы Delphi возможностей, предоставляемых для связи с базами данных.
Сама компания Borland продолжила развитие собственной системы программирования в части поддержки работы с базами данных. Ею были разработаны технологии IBX (InterBase Express) и dbExpress, которые полностью заменили процессор BDE. В настоящее время компания рекомендует пользоваться не процессором BDE, а более современной технологией dbExpress, которая использует для получения данных исключительно запросы SQL.
Наконец, еще одним важным достоинством системы программирования Delphi является ее универсальность. Дело в том, что многие современные языки и соответствующие системы программирования созданы для решения узкоспециальных задач. Так, язык Cobol предназначен в первую очередь для создания программ в области экономики, язык Fortran - для инженерно-технических расчетов, языки Lisp и Prolog - для работы над системами искусственного интеллекта и т.д. Система же Delphi позволяет создавать профессиональные и эффективно работающие приложения, используемые в самых различных сферах человеческой деятельности. Поэтому время, затраченное будущим специалистом на изучение данной системы программирования, будет потрачено с пользой, вне зависимости от того, какую специализацию он изберет для себя в дальнейшем.
1. Систем программирования C++Builder.
Язык Си++ появился раньше языка Object Pascal и раньше языка Delphi. Именно на примере Си++ были продемонстрированы принципы объектно-ориентированного программирования и его достоинства.
Новейшая система объектно-ориентированного программирования C++ Builder производства корпорации Borland предназначена для операционных систем Windows. Интегрированная среда C++ Builder обеспечивает скорость визуальной разработки, продуктивность повторно используемых компонент в сочетании с мощью языковых средств C++, усовершенствованными инструментами и разномасштабными средствами доступа к базам данных.
C++ Builder может быть использован везде, где требуется дополнить существующие приложения расширенным стандартом языка C++, повысить быстродействие и придать пользовательскому интерфейсу качества профессионального уровня.
По своим возможностям С++ Builder практически полностью пересекается с системами Delphi: и здесь и там использован метод технического проектирования программы, называемый визуальным программированием. Отличие от систем Delphi в данном случае заключается в том, что базовым языком данной системы программирования является язык Си++.
C++Builder объединяет в себе комплекс объектных библиотек (STL, VCL, CLX, MFC и др.), компилятор, отладчик, редактор кода и многие другие компоненты. Цикл разработки аналогичен Delphi. Большинство компонентов, разработанных в Delphi, можно использовать и в C++Builder без модификации, но обратное утверждение не верно.
C++Builder содержит инструменты, которые при помощи drag-and-drop действительно делают разработку визуальной, упрощает программирование благодаря встроенному WYSIWYG - редактору интерфейса и прочим.
В системе программирования С++ Builder явно прослеживается тенденция построения многоязыковых систем программирования. В большой степени это связано с входящей в состав системы С++ Builder библиотекой визуальных компонентов VCL.
Первоначально эта библиотека была разработана для систем программирования на Паскале, то есть систем Delphi, а позднее была перенесена в С++ Builder. Наличие этой библиотеки в разных системах программирования позволяет пользователю писать программу, состоящую из фрагментов, написанных на разных языках. При этом программист имеет возможность пользоваться одними и теми же абстракциями. В то же время системы Delphi и С++ Builder - это разные системы, поэтому реально создавать многоязыковые программы с их помощью нелегко.
Библиотека VCL замечательна еще и тем, что она полностью построена на принципах объектно-ориентированного программирования и единой иерархии классов с общим базовым классом TObject, находящимся в основе этой иерархии. Все классы VCL являются потомками этого класса. Наличие общего корня библиотеки классов позволяет использовать полиморфизм для реализации общих алгоритмов и структур данных. По своей функциональности библиотека VCL в значительной степени пересекается с другими широко распространенными библиотеками Си++, в частности, со стандартной библиотекой Си++, в том числе со стандартной библиотекой шаблонов STL.
2.2 Системы программирования фирмы Microsoft
К наиболее распространенным системам программирования для настольных ЭВМ относятся системы, выпускаемые компанией Microsoft. Весь комплекс программ, поставляемых компанией Microsoft, следует называть единой операционной средой, предназначенной для разработчиков системного и прикладного программного обеспечения.
Системы, выпускаемые компанией Microsoft, выполнены в едином стиле, их интерфейс хорошо продуман. Многооконный интерфейс позволяет одновременно видеть различную информацию о создаваемой, тестируемой или исполняемой программе. Все системы имеют развитые отладчики, которые работают в терминах базового языка программирования (Basic/Cи++/Язык ассемблера). В любой момент времени у программиста есть возможность проверить состояние того или иного объекта данных, а в процессе отладки можно даже менять некоторые значения переменных и сразу продолжать работу с точки остановки программы без дополнительной перекомпиляции.
1. Система программирования Visual Basic.
Microsoft Visual Basic - сегодня самая популярная в мире система проектирования приложений для Windows. Среда Visual Basic может с успехом использоваться начинающими пользователями для познания секретов программирования и увлекательных занятий по созданию несложных для начала приложений и, в то же время, предоставляет мощные инструменты разработки опытным программистам. Чрезвычайно развитые справочная система, средства обучения, мастера и программы-надстройки позволяют при построении приложения и работе в Visual Basic найти выход из любой ситуации и получить ответ на любой вопрос. Начинать работать с Visual Basic можно практически с любым уровнем подготовки.
Язык Basic, в том виде, каким он предстает в современных системах программирования, сильно отличается от своей первоначальной версии. В настоящее время это объектно-ориентированный язык, обладающий всеми возможностями других, более новых языков программирования, но оставшийся весьма простым для изучения, благодаря простым изобразительным средствам. Процесс создания диалоговых форм и расстановки на них элементов управления диалогом благодаря визуальному подходу стал несложным и понятным. Система программирования в процессе создания форм автоматически создает программу на языке Visual Basic. Отладчик, встроенный в систему программирования, работает в терминах языка Visual Basic, поэтому отладка программ не представляет особой сложности.
В целом, систему Visual Basic можно определить, как инструментальную среду для разработки самых различных программных продуктов. Создаваемые в этой интегрированной инструментальной среде программы обладают свойством автономности и в состоянии после завершения разработки функционировать в отрыве от самой среды. Следует только помнить о необходимости сопровождать распространение программы, написанной в системе Visual Basic, библиотеками, отслеживая совместимость версий стандартных библиотек фирмы Microsoft с версией созданной программы. Отсутствие нужной библиотеки, а иногда и небольшого системного файла в системном каталоге неминуемо заблокирует работу программы.
Если задаться вопросом - что такое Visual Basic - компилятор или интерпретатор, можно смело сказать: «И то, и другое». Его нельзя всецело отнести ни к компиляторам, ни к интерпретаторам.
Основным признаком интерпретатора Visual Basic является то, что созданные с помощью него программы выполняются только в среде разработки. Программу можно запустить непосредственно из среды и если в ней есть ошибки, они сразу же распознаются. Все это наблюдается и в Visual Basic, где можно запустить приложение непосредственно в среде программирования. При этом Visual Basic использует технологию Threaded-p-Code, при которой каждая написанная строка кода преобразуется в промежуточный код - Threaded-p-Code. Это не машинный код, но такой код выполняется быстрее, чем при работе с обычным интерпретатором. Во-первых, Visual Basic сразу же проверяет синтаксис программы и выдает сообщение, если присутствует ошибка. Также можно самим искать эти ошибки.
Но при этом Visual Basic - не просто интерпретатор, так как это означало бы, что приложения выполняются только в среде Visual Basic. Эта среда программирования предоставляет возможность создавать и исполняемые ЕХЕ-файлы, поэтому она относится и к компиляторам.
Visual Basic нельзя назвать чистым компилятором, так как в отличие, например, от Visual C++, Visual Basic не создает исполняемый файл сразу же при запуске из среды разработки. Для создания такого файла необходимо сделать это явно (команда File\Make ***.EXE). Начиная с пятой версии, Visual Basic обладает так называемым «Native Compiler», то есть компилятором, который может создавать машинный код. Таким образом. Visual Basic объединяет в себе возможности, как интерпретатора, так и компилятора. И это имеет больше преимуществ, чем недостатков.
2. Среда программирования Visual C++.
Система программирования Microsoft Visual C++ представляет собой реализацию среды разработки для распространенного языка системного программирования C++, выполненную компанией Microsoft. Эта система программирования в настоящее время построена в виде интегрированной среды разработки, включающей в себя все необходимые средства для разработки результирующих программ, ориентированных на выполнение под управлением ОС типа Microsoft Windows различных версий.
Возможность использовать язык Си++ превращает эту систему программирования в инструмент, позволяющий создавать не только обычные офисные приложения, но и решать другие задачи.
Основу системы программирования Microsoft Visual C++ составляет библиотека классов MFC (Microsoft foundation classes). В этой библиотеке реализованы в виде классов C++ все основные органы управления и интерфейса ОС. Также в ее состав входят классы, обеспечивающие разработку приложений для архитектуры клиент-сервер и трехуровневой архитектуры (в современных версиях библиотеки). Система программирования Microsoft Visual C++ позволяет разрабатывать любые приложения, выполняющиеся в среде ОС типа Microsoft Windows, в том числе серверные или клиентские результирующие программы, осуществляющие взаимодействие между собой по одной из указанных выше архитектур.
Классы библиотеки MFC ориентированы на использование технологий COM/DCOM, а также построенной на их основе технологии ActiveX для организации взаимодействия между клиентской и серверной частью разрабатываемых приложений. На основе классов библиотеки пользователь может создавать свои собственные классы в языке C++, организовывать свои структуры данных.
В отличие от систем программирования компании Borland, система программирования Microsoft Visual C++ ориентирована на использование стандартных средств хранения и обработки ресурсов интерфейса пользователя в ОС Windows.
Система программирования Microsoft Visual C++ выдержала несколько реализаций. В процессе выхода новых версий системы программирования было выпущено и несколько версий библиотеки MFC, на которой основана данная система.
Сама по себе библиотека MFC является, по мнению автора, довольно удачной реализацией широкого набора классов языка C++, ориентированного на разработку результирующих программ, выполняющихся под управлением ОС типа Microsoft Windows. Это во многом обусловлено тем, что создатель библиотеки компания Microsoft одновременно является и создателем ОС типа Microsoft Windows, на которые ориентирован объектный код библиотеки. Библиотека может быть подключена к результирующей программе с помощью обычного компоновщика, либо использоваться как динамическая библиотека, подключаемая к программе во время ее выполнения. Библиотека MFC достаточно широко распространена. Ее возможно использовать не только в составе систем программирования производства компании Microsoft, но и в системах программирования других производителей.
В систему программирования встроен удобный интерактивный отладчик, работающий в терминах языка Си++ или языка ассемблера и позволяющий одновременно видеть на экране тексты различных фрагментов программ, значения переменных и регистров центрального процессора ЭВМ, стек вызовов процедур и другую необходимую при отладке информацию. Отладчик позволяет менять значения переменных, что иногда помогает программисту проверить гипотезу о причинах неправильного поведения программы, а впоследствии и исправить программу.
При работе в системе Visual C++ доступна вся справочная информация, как о самой системе, так и о языке Си++, библиотечных функциях и операционной системе Windows. Справочник снабжен большим количеством примеров, которые часто позволяют повысить эффективность как процесса программирования, так и процесса работы уже подготовленной программы.
Заключение
Системы программирования в современном мире доминируют на рынке средств разработки.
Для популярных языков программирования на IBM PC существует множество систем программирования. Естественно, что программисты предпочитают те системы, которые легки в использовании, позволяют получить эффективные программы, имеют богатые библиотеки функций (подпрограмм) и мощные возможности для отладки разрабатываемых программ. В качестве примеров таких систем программирования можно назвать Turbo С, Turbo C++, Turbo Pascal, Microsoft С, Microsoft Basic. В последнее время стали появляться системы программирования на языке Java, они позволяют создавать программы, вызываемые при просмотре Web-страниц в глобальной электронной сети Internet.
Особым классом систем программирования являются системы для создания приложений типа клиент-сервер. Эти системы позволяют быстро создавать информационные системы для подразделений и даже крупных предприятий. В них содержатся средства для создания пользовательского интерфейса, описания процедур обработки данных, заготовки для выполнения типовых действий по обработке данных и т.д. Эти системы, как правило, позволяют работать с самыми различными СУБД - Oracle, Microsoft SQL Server и др.
Системы программирования, прежде всего, различаются естественно по тому, какой язык программирования они реализуют. Среди программистов, пишущих программы для персональных компьютеров, наибольшей популярностью пользуется языки Си, Си+ +, Паскаль и Бейсик.
Из универсальных языков программирования сегодня наиболее популярны следующие: Бейсик (Basic) - для освоения требует начальной подготовки (общеобразовательная школа); Паскаль (Pascal) - требует специальной подготовки (школы с углубленным изучением предмета и общетехнические ВУЗы); Си++ (C++), Ява (Java) - требуют профессиональной подготовки (специализированные средние и высшие учебные заведения).
Для каждого из этих языков программирования сегодня имеется немало систем программирования, выпускаемых различными фирмами и ориентированных на различные модели ПК и операционные системы. Наиболее популярны следующие визуальные среды быстрого проектирования программ для Windows:
Basic: Microsoft Visual Basic
Pascal: Borland Delphi
C++: Borland C++Bulider
Java: Symantec Cafй.
Для разработки серверных и распределенных приложений можно использовать систему программирования Microsoft Visual C++, продукты фирмы Inprise под маркой Borland, практически любые средства программирования на Java.
Тенденция такова, что все развитие систем программирования идет в направлении неуклонного повышения их дружественности и сервисных возможностей. Это связано с тем, что на рынке в первую очередь лидируют те системы программирования, которые позволяют существенно снизить трудозатраты, необходимые для создания программного обеспечения на этапах жизненного цикла, связанных с кодированием, тестированием и отладкой программ. Показатель снижения трудозатрат в настоящее время считается более существенным, чем показатели, определяющие эффективность результирующей программы, построенной с помощью системы программирования.
В качестве основных тенденций в развитии современных систем программирования следует указать внедрение в них средств разработки на основе так называемых языков четвертого поколения 4GL (four generation languages), а также поддержка систем быстрой разработки программного обеспечения RAD (rapid application development).
Языки четвертого поколения 4GL представляют собой широкий набор средств, ориентированных на проектирование и разработку программного обеспечения. Они строятся на основе оперирования не синтаксическими структурами языка и описаниями элементов, а представляющими их графическими образами. На таком уровне проектировать и разрабатывать прикладное программное обеспечение может пользователь, не являющийся квалифицированным программистом, зато имеющий представление о предметной области, на работу в которой ориентирована прикладная программа. Языки четвертого поколения являются следующим (четвертым по счету) этапом в развитии систем программирования.
Описание программы, построенное на основе языков 4GL, транслируется затем в исходный текст и файл описания ресурсов интерфейса, представляющие собой обычный текст на соответствующем входном языке высокого уровня. Сэтим текстом уже может работать профессиональный программист-разработчик он может корректировать и дополнять его необходимыми функциями. Такой подход позволяет разделить работу проектировщика, ответственного за общую концепцию всего проекта создаваемой системы, дизайнера, отвечающего за внешний вид интерфейса пользователя, и профессионального программиста, отвечающего непосредственно за создание исходного кода создаваемого программного обеспечения.
В целом языки четвертого поколения решают уже более широкий класс задач, чем традиционные системы программирования. Они составляют часть средств автоматизированного проектирования и разработки программного обеспечения, поддерживающих все этапы жизненного цикла CASE-систем.
программирование язык delphi
Список источников
1 Баула В.Г. Введение в архитектуру ЭВМ и системы программирования. - М., 2003. - 144 с.
2 Волкова И.А., Головин И.Г., Карпов Л.Е. Системы программирования: Учебное пособие. - М.: Издательский отдел факультета ВМК МГУ, 2009. - 129 с.
3 Непейвода Н.Н., Скопин И.Н. Основания программирования: Учебное пособие. - М., 2003. - 913 с.
4 Пестриков В.М., Маслобоев А.Н., Федоров О.К. Основы программирования в системе Borland Delphi: Учебное пособие / СПб ГТУ РП, СПб, 2004. - 107 с.
5 История компьютера. Языки программирования для микроконтроллеров [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
http://chernykh.net/content/view/694/. - Загл.с экрана
6 Кузнецов С.Д. Проектирование и разработка корпоративных информационных систем [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://citforum.ru/cfin/prcorpsys/infsistpr_04.shtml#311. - Загл. С экрана
7 Основы среды программирования Microsoft Visual Basic 6.0 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.4-articles.ru/computers/41-programmnoe-obespechenie/2105-microsoft-visual-basic-60. - Загл.с экрана
8 Системное ПО [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://stfw.ru/page.php? id=9944 - Информационные технологии. - Загл.с экрана
9 Современные системы программирования [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.ci.ru/inform12_03/p_22.htm. - Загл. с экрана
10 Соколов В.В. Эволюция языков программирования [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.ait.org.ua/p/pub_evolution.html. - Загл.с экрана
11 Среда визуального программирования Borland C++Builder [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.bourabai.kz/C-Builder/1.htm. - Загл. с экрана
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Язык программирования Visual Basic: краткая история возникновения, значение и общая характеристика. Изучение основных свойств Visual Basic, синтаксис языка. Обзор ключевых операторов Visual Basic, пользовательские процедуры и функции данного языка.
контрольная работа [36,4 K], добавлен 23.07.2014Описание современных языков программирования (Паскаль, Ассемблер, С++, Бейсик, Лого, Форт, Пролог, Рефал и Лекс). Понятие, назначение и составные элементы систем программирования (машинно-ориентированных и машинно-независимых систем программирования).
курсовая работа [96,3 K], добавлен 18.08.2010Развитие и классификация языков программирования. Методические рекомендации по изучению языков программирования. Основные понятия объектно-ориентированного программирования. Создание электронного учебного пособия с помощью языка гипертекстовой разметки.
курсовая работа [331,1 K], добавлен 06.09.2011Исследование теоретических аспектов разработки программы посредством использования Visual Basic. Анализ достоинств и недостатков данного языка программирования. Изучение особенностей создания интерфейса приложения. Основные этапы реализации программы.
практическая работа [460,6 K], добавлен 22.01.2013Понятие объектно-ориентированного программирования, общая характеристика языков высокого уровня. Разработка программного обеспечения для реализации компьютерной игры "пинбол" с помощью императивного программирования в среде Microsoft Visual Basic.
курсовая работа [428,9 K], добавлен 19.09.2012Понятие математического программирования. Класс как тип структуры, позволяющий включать в описание типа не только элементы данных, но и функции. Рассмотрение основных особенности языка программирования C++. Характеристика среды MS Visual Studio 2008.
контрольная работа [318,0 K], добавлен 13.01.2013Машинные коды и ассемблер. Первые языки программирования высокого уровня. Язык программирования FORTRAN. Достоинства и недостатки ALGOL. Научные и бухгалтерские программы. Основные принципы, которые соблюдались при создании языка программирования Basic.
курсовая работа [407,4 K], добавлен 21.06.2014Сравнительная характеристика средств обучения программированию в среде Visual Basic. Задачи проектируемых автоматизированных программных систем. Комплекс технических средств. Математическое и программное обеспечение. Язык программирования Visual Basic.
дипломная работа [64,1 K], добавлен 17.05.2007Рождение и развитие Basic. Краткое описание Visual Basic for Applications. Новые возможности Visual Basic 5.0. Пример взаимодействия Excel и Visual Basic. Программирование табличных функций. Встраивание, применение функций. Формы, средства управления OLE.
реферат [20,7 K], добавлен 11.03.2010Разработка программного продукта с помощью языка программирования Visual Basic. Описание интерфейса пользователя и возможностей программы. Исходный код основных модулей. Программа, демонстрирующая основные возможности диаграмм и среды Visual Basic.
контрольная работа [989,9 K], добавлен 29.03.2011
