lektsii_po_infe

						41
2)	Тестированиеветвей.			Набортевстововокупностидолженобеспечивать
прохокаждойветвинеменодногоразаие.Этс распросмыйкритерийраненный
впрактикепрограммирования.
Непрдавильнаята		33			Заправильнойосдаты
Неправильноевремя		88			Запраосвремениильного
Датаодинаковая,		1.01, 11.10			Поездприходитвовремя
Поездприходит		1.01, 11.10
вовремя
Датаодинаковая,		1.01,	11.10		Поездопаздывает1	h5m
Поездопаздывает		1.01	12.15
Датаодинаковая,		1.01	11.10		Поездпризодитраньше	1h10m
Поездприходит		1.01	10.00
раньше
Датыразные,поезд		2.01	0.30		Поездпризодитраньше1	h0m
приходитраньше		1.01	23.30
Датыразные,поезд		1.01	23.30		Поездопаздывает1	h0m
опаздывает		2.01	0.30

10. Сиисредатемапрограммирования

10.1Понятие. сисртемыпрограммированияд

Под системойпрограммировпонимаютязык аммирования совокупностьпрогр,поддерживающихедстваммныхразрабисп ткулнение программ,написанныхэтомязыке.

Длявыпрограммаолнениядолжнабытьзагруженавсредуиспо.Влучаенения использованияЯВУзагрузкепрограммыможедшествоватьрядпреобразований, цельюкоторыхявляетсяприведениепрограммыквиду,необходимомудлязагрузкив

средуисполнения.
ДлядолговременнхраненпрограмманаЯВУия послекаждогорамма
преобразованияразме	щаетсянавнешнемзапоминающемустройствевидефайлов.
Частьпрограммы,котораяхранитсяводномфайле,называетмодулем.Впростейшемя
случаевсяпрограммахранитсяводномфайле.Имефайлов,какнапра,назначаетило
разработчик,расширенияфайловна		значаютсяавтоматическипоправ,принятымлам
средеисполнения.
Модуль,содепрограммужнязыкевысокогощийуровня,называетсяисходным
модулем.Текстисходнмодулясостоитизготдельныхпредложений,называемых
операт.Модуль,с дерамип огражащий		ммуввиде,готовомдлязагрузкисреду
исполнения,называетсямодулемемым		.
Различаютдвеосновнпреобразованиясхемыисходногомодуляисполняемый
модуль:трансляцияинтерпретация.
Схематранисполяциидпредсьзуеи тполняемогоавленияся		модуляввиде
машинныхкома.Этоозначает,чтодисхомодульолженйбытьпредварительно
переведеннаязыкмашиннкоманд.Перевыпхспециальнойдлняетсяпрограммой		-
транслятором.СхематрансляцииприведенаРис.1		5.

42

	Рис. 15
Приразработке	программбычноиспольранеесозподпрограммыуютсяданные,
которыехранятсявбиблиотекестандартныхподпрограммввиде,пригодномдля
загрузкивсредуисполнения.Подключениестандартныхподпрограммможет
выполнятьсяходепрограмолнеди( ниямичесы		кикомпонуемыебиблиотеки)
илипредваритедозагрузкииспокодалвсредуьноняемогосполнениястатически(
компонуемыебиблиот)В. с модульучакидн,полученныйтранслятором,
называютобъектныммодулем.
Подключениестандартныхподпрограммвозлагает		сянаспециальнуюпрограмму	-
компоновщикредактор( связей)Обозначен. асширендлямодулет дляпичной
большинствасистемпрограммоперационс стемероваWindowsТрансляториияой .
компоновщикявляютсостчасвнымияистемытямипрограммирования.О			тме,чтоим
рассматбиблиопркакостоиватьнаборпекудпрможнот вгпредельнолькоамм

упрощвид.Операциипонномдобавлениюподпрогрбиблиотудаммленияку подпрограммизбиблиотекивыполняютсяспециальныпрограм,которыебудемами рассматриватькаксоставнуючастьбиблиотеки.

		Рис. 16
Схемаинтериспретациидонепосредственноголяьзуетра познавания
выполненияоп	ераторисходногом Рисдуляв.(16	)Распознавание. выполнение
оператороввозлнспециальнуюгаетсяпрограмму		– интерпретатор.Понятияисходного
иисполняемодулявэтослучаесовпадаютого.
Такимобразом,можноуточнитьсоставныечастисистемыпрогр,какммирования
покнРиса.зано	17

43

Рис.17

Средстваразрабомогуиспользтавтономнокиилиобъединятсяватьси. тему Вперв омслучзапук изеждогоскредствинициирразработчикомпувводатемся командыоперационнойсистемы.Средстваразработки,объединвсистнаенныему основеобщинтерфгообщебазыданных,йобразуютсасредупрограммирования.

Приведенныевышесоставны ечастисистемыпрограммированиянеобходимо рассматриватькакдостатоКонкртипи. чнсистемыепрограммированиятнымогуте иметькакбослее,ожнуютакиболеепростстр.Рассмотримуктуруюотличияна

примереплатформыMicrosoft.Net (MSDN)

10Общая.2ха. рактеристикаплатформыMSDN

ПлатформаMSDNпреднляазирниспабченаприложенийткилнения

различныхтипов:

•автономноеконсольноеприложиспользованитекстовогонтерфейсам пользователя;

• автономноеWindows	-приложениесиспользованиемграфическо	гоинтерфейса
пользователя;

•бибкласс,иотопреекаврыедляназначеныиспользованиядругих приложениях;

•Web-приложение,доступккоторомувыполняечерезбраузерикотпзапросусярое

формируетWeb -страницуотправляетееклипосети;нту

•Web-сервис – компонент,методыкоторогомогутвызывачерезИн.тернеться

Приложениеможетвыполнятьсярежимеуправкоданебезопасногояемогои

кода.

Впервомслучаеисхдолженйкодбытьперевнаспециальноден разработанныйдляплатформыпромежуточныйязыкMSIL( MS Common Intermediate Language).

ЯзыкCILпосинтаксисумнемоникенапоминаетязыкасс.Егомоблеражно

рассматриватьк ссемблеркви ртуальнмашины.ВNETжеовремяйязык. CIL соднекоторыержитдосвысат конструкциичнокоуровневые,повышающиеего уровеньпосравнениюассемблеромд юбойяреальносуществующейашины,

писатькоднепосредствнаCILлегче,чемнаассденномблере ляреальныхмашин. Поэтегоморассматриватьжномукаксвоеобрвысокоуровневый« ассемблерзный».

Этотре режиму.

			44
Дляисполнениякоданапромежуточномязыкеприложенияиспользуется
специальнаяпрограммкомпоплатформынентаая		– общеязыковаясредаисполнения
CLR (Common Language Runtime) — «общеязыковаяисполняющаясреда»			— компонент
пакетаMicrosoftвиртуальисполняющиймаши.,NETнпрограммыFramework,
написанные.NET	-совместимыхязыкахпрограммирования.
CLRинтерпретируетиспконаязыкелняетдMCIL,атакжепред			оставляет
MSIL-программамследовательно( ,ипрограммам,написаннымязыкахвысокого
уровня,поддерживающих.NETдоступкбиблиотекамFramework)классов.NET
Framework,илитакназываемой.NET FCL (		Framework Class Library).
ОднойизосновныхидейMicr		osoftявляетсясовместимость.NETпрограммных
частей,написаразязыкахн.Напримерных,служба,написаннаяC++для
Microsoftможетбратитьсякметоду.NET,классаизбиблиотеки,написаннойDelphi;
наможноC#написатькласс,наследованныйоткл		асса,написанногоVisual Basic
.NET,аисключсоздаметодом,написаннымноеиеC#,ожбытьерехвачено
обработановDelphiКаждаябиблиотекасборка.( )в.NETимесв своейдениятверсии,
чтоп зволяетустранитьвозможныеконфликтымеждуразн		ымиверсиямисборок.
Вовторомслучаеисхдолженйкодбытьпереведеннаязыкмашинных

ком.Машинныйндкодисполняетсянепосредствоперационнойподуправлением системы.

Основныепреимуществаплатформыпроявляютсярежимеуправляемогокода. жимпринятпоумолч.Всескавдниюзальннноеотноситсякэтомуйшем

Платформаподдержразработкупринавложенийнесколькихетязыках.Для		Рис. 18
этогоплатфосодетранслятмажитдляязыкпрограммированиярывC#,С++, Visual
Basic,ПлатфJ#.	ормаоткрыдлявключениятрансляторовстороннихразработчиков
языкудовлетв, требобщеязыковойванияряющспецти(CTS)фикацииповх.
Платформаобеспечиваетвоз жвзаимодействияязыковогоность,
использованиебширннабораготпрограммныхвыхгок		омпонент,отслеживание
несанкцидействийсостонировп поныиспгранныхммыосновнойльзованию
памятивнешнихустройств.
ИсхмодтранслируютсяныеулинапромежуточныйязыкMSIL,какпоказано
Рис. 18.Коднапромежуточномязыкерассматриваетсясред		ойисполненияCLRкак
исполнямодуль.Срисполнениядамыйпредставляетсобойпрограмму,надс роенную
надоперационнойсистемойWindowsилиXPвыполняемуюподME,98,2000ее
управлен. другойCсто, реионысполнениядампредставляетсобойфункциональный
аналогЭВМ,	- виртуальмаши,которвыполнупрограммыюйняются
промежуточномязыке.
ПривызовеметосрисполнениядактивизируеттрансляторCLR,который
переводиткодметодаспромежутязыкавмашинныйсохраняетчногодегов
памяти.Приповт	орномвызовеметодаповторнаятраневыполняетсясл, ция

используетсямашинныйкод,сохраненныйвпамяти.Засчеттак достигаетсягохода эффективность,соизмеримаяэффективностьюнеуправляекодаэкономогоия

45

расходаосновнойпамятизасчеревода вмашинныйкодневсейпрограммы,только техмет,кобылиторыедреальноввызваныпроцессепрограммыолнения.

Рис. 19

Такимобр, платфорркзомобразуютсдвеком,показанныепонаенты Рис. 19:

•	Статическаякомпонента	– базоваябибкласиотека	сов,содержобширныйаборщая
	готовыхкиспользованиюпрограммкомнапромежуточномязыкеентых.Базовая
	бибклассовиотекаявляетсяобщейдлясехзыковпрограммирования,
	поддерживаеплатфор. меых
•	Динамическаякомпонента	– общеязыковаясредаисполн	ения(CLR).
	Указанныекомпонентыявляютсяобязательнымидляисполненпрограммна я
	промежутоязыкеMSILвслуиспользовчаеномнаЭВМоперсистеманц яонных
	WindowsилиВXPперспективныхME,98,2000.операционныхси темахемейства
	Windowsпредполагается	включениебазовойбиблклассовсредствотекиисполнения
	составоперационнойсистемы.
	ИнтегсредаазработкиированнаяMS VisualпредставляетсобойStudio.NET
	программкомпо,подденентууюрразроцессживпрограмм.боткиющую
	Возможностиинтегрированно	йсредыдляприложенийнавсехязыкахпримерно
	рав,новнаибольшейценныстепенивозможностисредыраскпрываютсяазработке
	программнаязыкеС#Спо. средствощьюMS выполняетсяVisual Studio.NET
	редактированолнениеисхкода,выногопрвложения		отладочномрежиме,
	визуальноеотображениелогическойструктурыприложения,выдачисправочной
	инфорпосамойсреде,платформеациязыкамипрограммирования,чтоявляется
	традициодлябольшинстватегнымр. едированных
	ОсобенностьюMS Visual	Studio.NET	являетсявозможностьавтоматической

генерацииисхкодаповизуальномуногопредиаграммыставлениюклассовнотации

UMLинаоборот,построениевизуальноклассовпредставленияиаграммыпо исходномукодупрограммы.

В MS можетVisualбытьин е Studio.NET

инструментальсредствоRationalориенарешеXDE,тированноезадачанализаие проектировапрограммнаязыкеC#наособъектноовеия результатечеговозможностисрпоанализуды,проектированию существеннорасширяются.

Приложевпроцессразрнаиезываютпроектомботки.Прл гически объединяетвсеобходимыедлясозданияприложенфайлы,па рочиекресурсы.я Типоваяструктураконсольногоприложениянекоторымиупрощен Рис. 20.

Рис. 20

Описаниеструктурыпрохранитсявктаспециафайрасширениемльном

csproj.

Нескпрлогическилькоектмогутбытьобъевв дрешениеиненыно. Структураешенияхранитвфайлес сширениемяСslnпомощью. решенияSolutionвходящегосоставинтегExplorer,срможноедыированной просматриватьлогичеструктурупроектовехкую,включенрешеи ниеых выполнятьоперацииизменениюлогическойструктурырешенияпроектов.

10.3. Версии

Наиболеезна чимыеверсиипакета:

•Visual Studio 97 — перваявыпущенверсияVisualнвпервыебылиейаяStudio, собранывместеразличныесредстваразраПО.Онабылавыпущенаоткидвух версияхProfessionalEnterpriseОнавключаласебяVisual. Basic 5.0, Visual C++ Visual J++впервыепоявил1.сред1,разработкиVisualASPсь FoxPro 5.0,

InterDev. Visual Studio 97 — былапервойпопыткойMicrosoftсозедсредуинуюать дляразразнаботпрограммированияязыкхах: Visual C++, Visual J++, Visual InterDev,иMSDNисподнусредульзовали,называемуюDeveloper Studio. Visual Basic

иVisualиспоFoxProтдельныельзовалисредыдляразработки.

46

грированоспециализированное

-ориентирподх,в овданного идокументированию

иямипрнаведена

инспектора

5.0,

— Visual

							47
•	Visual Studio	6.0 —	выпущиюне1998на	— последнверсиVisualяя Studio,
	работающаянаплатформе		Win9x.По	-прежнемупопулярнасредипрограммистов,
	использующих Visual Basic.Даннаяверсияявл			яласьосновнсредразработкиой
	приложенийподWindowsотMicrosoft,допоявленияплатформы				.NET.
•	Visual Studio	.NET (кодовоеимяRainier;внутренняяверсия7.0)			— выпущена
	феврале 2002года	(включает .NET Framework 1.0). дляServiceVisual PackStudio1
	.NETвыпущен(2002)марте		2005.
• Visual Studio .NET 2003 (кодовоеимяEverett;внутренняяверсия7.1)					— выпущена
	апреле 2003года	(включает .NET Framework 1.1). дляServiceVisual PackStudio1 .NET
	2003выпущен13сентября		2006.
•	Visual Studio 2005 (кодовоеимяWhidbey;вну			тренняяверсия8.0)	— выпущенаконце
	октября 2005года	,последняяофициальноработающаяна		Windows 2000,включае(			т
	.NET Framework 2В.начале0)ноября.			2005 такжевышласерияпродуктовредакции
	Express: Visual C++ и2005 Express, Visual Basic 2005 Express, Visual C# 2005 Express
	др. апреля192006редакцияExpressсталабесплатной.
•	Visual Studio 2008 (кодоимяOrcas;военутренняяверсия9.0)				— выпущена19	ноября
	2007,одновременнос		.NET Framework 3Нацелена.5. созданиеприложенийдляОС
	Windows Vista (ноподдерживаетXP),			Office 2007 ивеб -приложений.Включаетв
	себя LINQ,новыеверсииязыков		C# и Visual Basic.Встудиюневошёл		Visual J#.С		28
	октября 2008года	впердоступнавыерсияусскомязы		ке.

Language Integrated Query (LINQ) — проект Microsoft по добавлению синтаксиса

языказапросов,напоминающего			SQL,вязыкипрограммированияплатформы					.NET
Framework.Ранбылрееализованязыках				C# и Visual Basic .NET. LINQвыпущенвместе
с Visual Studio 2008вконценоября2007года
• Visual Studio 2010 (кодовоеимяHawaiдляUltimate,						— Rosario;внутренняяверсия
10.0) — выпущена 12апреля 2010года					вместе .NET Framework 4.0. Visual Studio
включаподдязыковержкут			C#	4и.0	Visual Basic .NET 10атакже.0,языка			F#,
отсутствовавшегопредыдущихверсиях.
F#произносится(эф			-шарп)	— это	функциональныйязыкпрограммирования
общегоназн.Разработанчения			ДономСаймом		(англ.	Donв Syme)	Microsoft Research в
Кембридже.ВнастоящеевремяегоразработкуведетMicrosoftи Developer Division,
распространяетсявместе			.NET Framework и Visual Studio какчасть				Visual Studio 2010.
СтруктуравоF#многсхожаструктуройм					OCaml стойлишьразницей,чтоF#
реализованповерх		библиотек исредыисполнения			.NET.
НекотозадачирыеешаютсязначпрощеияснтельноиспользованиемF# (
сравнениюрешенияминагосподствующихОО					-языках),особенноте,чтоиспользуют
математическийстильпрограмм.Напр,написаниерованиямер							компилятора	требует
работысо	структурамиданных		ипреобразованияминадними.

11.СтруктурапрограммынаязыкеC/C++

ЛогическипрограмманаС++представляетсобойнаборфункций,каждаяфункция
должнареализкакоевывать	-тологическизакончендействие.Функциивызываютсяое
лидругихбозфункций,л главнойбозфункциисименем		main().
ФизическипрограмманаС++предст		авляетсобойодинилинесколькофайлов.
Главфунаякция	main()находитсявфайлерасширением	.cpp ипроизвольными

			48
именемжелательно( ,чтобыимяфайлакаким			-тообразомотражтузад,коталочурая
решаетсяэтойпрограммфайлы)Другие. обычнос держатфун			кции,вызываемые
main(),ониоформляютсяввидесп заголовочныхциальныхфайловимеют
расширение .h.
Рассмотримпримерпрог: аммы
//Данапоследовательность			n
//целыхчиселиз
//элементов.Найтисреднее			комментарии
//арифметическоеэтой
//последовательности.
#include <iostream.h>			директивыпрепроцессора
#include <math.h>
void main()			заголовокфункции,скоторой
			начинаетсявыпрограммыолнение
{			началофункции
int a,n,i,k=0;			определенияпеременных,
double s=0;			используемыхвфункции
cout<<"\nEnter n";
сin>>n;			ввод-выводданных
for(i=1;i<=n;i++)			циклспараметром
	{		началоцикла
cout<<"\nEnter a";			тело цикла
	cin>>a;
	s+=a;
	k++;
	}		конеццикла
s=s/k;			операторисваивания
cout<<"\nSr.			выводрезультата
arifm="<<s<<"\n";			конецпрограммы
}
Директивыпрепроцессопреобразованиемуправляюттекстапрограммыдоее
компиляции.Исходнаяпрограмма,подготовленнаяС			++ ввидетекстовогофайла,
проходитэтапаобработки3		(Рис.21)	:
1)	препроцессорноепреобразование		текста;
2)	компиляция;
3)	компоновкаредактир( связейилисб)о. ркавание

Послеэтихрэтаповформируетсяхисполняемыйкодпрограммы.	Задача
препроцессора – преобразовтекстапрогрдоеекоамние.Правилапиляциимы
препроцессорнойобработкиопределяетпрограмми	стпомощьюдиректив
препроце.Директиваначинается#сора.
#define - указыпразамввтилакстее.ны

49

#define ZERO 0.0

означает,чтокаждоеиспользовпрограммимениние

ZERO будетзаменятьсяна

0.0.

Исходный

текст( cpp)

препроцессор

Полныйтекст

компилятор

программы

Включаемые

файлы( h)

Объектный

Исполняемый

Компоновщик

код ( obj)

код ( exe)

Стандартные

библиотеки ( lib)

Рис. 21.

#include<имязаголовочногофайла>

–

директивапре назначеналя

включениятекстпрограммыизстаз л файловловочныхга,поставляемых

вместесостандартнымибиблиотеками.КаждаябиблиотечнаяфункцияимеетC

соответствующееописаниеодномизза

головочныхфайлов.Списзаг ловочныхк

файловопределенстандартомязыка.Употреблениедирективы

include неподключает

соответствующуюстандартнуюбиблиотеку,толькопозволяютвставитекс ь

программыопиуказаннсаниязаголфайо.Есливочногоа

спользуется

заголовочныйфайлизстандартнойбибл,тоегоизаключаютмятекивугловыескобки.

Еслииспользуетсязаголовочнфайл,которыйнаходите йущематалогепроектася

(онможетбытьсозданразрабпрограммы),тоеготчиимязаключаетсяомвкавыч

ки.

Подключениекодовбиблиотосущнаэтапекомпоновкиствляется,..после

компил.Хотявзаголовочныхфайлахциисодержатсявсеописстандартныхия

функций,вкодпрограммывключаютсятольтефункциикоторые, используютсяв

программе.

Послевып

олненияпрепроцобрабовтепрскстеонекиостаетсярнойграммыни

однойпрепроцессорнойдирективы.

Программапредставляетсобнаборопйиопределенийсаний,состоитизнабора

main.Безн

функцфункций.Средиэт хвсегдадолжнабытьфункциясименем

ее

программанеможетбытьвыполн.Передимефункциипомещаютсяемсведения

типевозвращфункцзнат(емогочрипейниязультата)Если. функцияничегоне

возвращает,тоуказываетсятип

void: void main().Каждаяфункция,втомч сле

main,должнаимет

ьсписокпара.Списокможететровбытьпустым, огдаон

()).

указываетсякак

(void) (слово void можетбытьопущено:

Зазаголовкомфункцииразмещателофункции.Телофункциится

– это

последовательопределе, ииспсанийоператоровостьлняемых,заключе

нныхв

фигурныескобки.Каждопреде, илоперасаизаканниетосчкойривается

запятой.

50

Определения – вводятобъекты(		– этоименованнаяоблпамяти,частныйсть
случайобъекта	– переменная),необходимыедляпредставленияпрограмме
обрабатываданных.Примерамиявляютсямых

const int y = 10 ; //именованконстантаая float x ; //пере менная

Описания – уведкомосвойствпиляторляютименобъектовфункцийах, описанныхвдругихчастяхпрограммы.

Операторы – определяютдействияпрограммынакаждомшагеееисполнения.

12.ЭлементыязыкаC/C++

1)	Алфавитязыка			которыйвключает
	•	прописныеистрочныелатинскиебуквызнакподчеркивания;
	•	арабскиецифрыот		0	до 9;

•специальныезнаки “{},| []()+-/%*.\’:;&?<>=!#^

•пробельныесимв( ,символлытабу,символыпереходаяции

	нановуюстроку).
2)	Изсимволовформируются	лексемыязыка	:
	• Идентификаторы	– именаобъектовC/C++		-программ.В
	идентификаторемогутбытьиспользовацифрылатинскиебуквы, ак			PROG1,
	подче.Пропискивастрочнбуквразличаютсяыеия,например,
	prog1 и Prog1 – тразличныхидентификатора.Первымсимволомдолжн
	быть укваилизнакподчеркино(нецифр)Проб. виданияентификаторахлы
	недопускаются.
	• Ключевыезарезервированные( )слова			– этослова,которыеимеют
	специазначениедкомпиляьное.Ихнеисплятьзявокачествельзоватьра
	идентификаторов.

•Знакиопераций – этоодинилинесимволовколько,определяющих действиенадоперанд.Оперделятсяунармиц,бинарные тернарнуюпоколичесучаствующихэтойоперацииоперандов.

•Константы – этонеизменяемлыевеличин.Сущц, ствуюты вещественные,символьстроковые.Компиляторстантывыделяет константувкачлествексэле( мкоыен)иотноситтастрееукцииной одномуизтиповеевнешнемувиду.

•	Разделители – скобки,точка,зап		ятаяпробельныесимволы.
Константа – этолекс,премадставляющаяизображениефиксированного
чистрокового, ловогоилисимвользначе.Конделятсяогостиянгрупп5анты:
•	целые;
•	вещественные(плавающточкой);	й
•	перечислимые;
•	символьные;
•	строковые.

Компилявыдлекслятеорноситкмуеилиойдругойгруппе,азатем внутригрукоппыредтипупоеформеленномузаписивтекстепрограммыипо числовомузначению.

Целыеконстанты	могутбытьдесятичными,восьмеричными
шестнадцатеричными.Десятич	наяконстантаопределякакпоследовательностьтся
десятицифр,начнеинающаясяыхесли0,эточ неслопримеры0 :( 8, 0, 192345).
Восьмеричнконстантая	– эток нстакоторая, всегданачинаетсятаЗа0.следуют0