Системы программирования

Для написания программы на языке программирования необходимо иметь на компьютере установленную соответствующую систему программирования.

Системы программирования – хорошо интегрированная система, включающая:

-   специализированный текстовый редактор (для написания текста программы);

-   компилятор для перевода текста программы в машинный код (в редких случаях – интерпретатор);

-   библиотека функций (подключенные модули);

-   редактор связей для связывания модулей (файлов с исходными текстами) и стандартных функций, находящихся в библиотеках;

-   исполнимый код – законченную программу с расширением .COM или .EXE, которую можно запустить на любом компьютере, где установлена операционная система, для которой эта программа создавалась;

-   справочную систему;

-   отладчик, позволяющий анализировать работу программы во время ее выполнения по шагам.

В последние несколько лет в программировании (особенно в программировании для операционной системы Windows) наметился так называемый визуальный подход. Он облегчает создание графических приложений, в таких системах имеется множество стандартных элементов управления и контроль за их работой. Подобные системы программирования называются средами быстрого проектирования RAD-среды. 

Наиболее популярны следующие визуальные среды быстрого проектирования программ для Windows:

-   Basic: Microsoft Visual Basic

-   Pascal: Borland Delphi

-   C++: Borland C++ Bulider

-   Java: Symantec Café.

Этапы решения функциональных вычислительных задач

1.      Формулируются  и анализируются требования к проекту. Этот этап самый важный, так как неправильная постановка цели проекта заставляет выполнять ненужную работу. На данном этапе определяются входные данные (их количество должно быть минимально), тип этих данных, результирующие (выходные данные) и их приблизительная оценка. На основе требований по разным методикам определяется примерный объем проекта и его трудоемкость, рассчитываются будущие трудозатраты и определяется его стоимость (если речь идей о программном продукте).

2.      Выбирается методология разработки программы. Используя метод структурного программирования, решаемую основную задачу разбивают на отдельные подзадачи, которые могут быть объединены в модули. При использовании RAD-средств проектируется интерфейс пользователя, определяются объекты управления программой, события и реакция на эти события. Выбираются события и определяются подзадачи, которые при этом событии будут решаться.

3.      Алгоритмизация. Разработка алгоритмической структуры каждой подзадачи.

4.      Программирование. Реализация конкретной подзадачи на языке программирования, возможно в виде реакции на событие.

5.      Тестирование и отладка. Когда программа закончена (готова работоспособная альфа-версия), она тестируется. Тестирование – обнаружение ошибок. Исправляются синтаксические ошибки, ошибки программы. Задавая входные данные, полученный результат сравнивают с ожидаемым, в случае расхождения приступают к отладке.

Синтаксические ошибки – это ошибки в записи конструкций языка программирования (чисел, переменных, функций, выражений, операторов, меток, подпрограмм).

Семантические ошибки – это ошибки, связанные с неправильным содержанием действий и использованием недопустимых значений величин.

Обнаружение большинства синтаксических ошибок автоматизировано в основных системах программирования. Поиск же семантических ошибок гораздо менее формализован; часть их проявляется при исполнении программы в нарушениях процесса автоматических вычислений и индицируется либо выдачей диагностических сообщений рабочей программы, либо отсутствием печати результатов из-за бесконечного повторения одной и той же части программы (зацикливания), либо появлением непредусмотренной формы или содержания печати результатов.

6.      Исполняемая программа. Для программы необходимо подготовить сопровождение – справочную информацию о разработчике,  назначение и правила работы с программой.

7.      Контроль качества. На этапе тестирования и отладки нельзя дать стопроцентную гарантию качества программы. Чем крупнее проект, тем больше в нем ошибок. Предусматривается непрерывный, сквозной контроль качества за программой: вносятся изменения, конфигурируется новыми решаемыми подзадачами – выпускается новая обновленная версия. В ходе функционирования программы постоянно должны появляться новые версии (раз в 2-3 года) для поддержания спроса и удовлетворения потребностей на возникающие новые решаемые задачи в рамках программы.