1.4.5. Общие правила разработки программ

При разработке большой прикладной программы с самого начала нужно решить несколько принципиальных вопросов, касающихся общей структуры программы и способов взаимодействия ее компонентов. В частности, должно быть определено, будет ли программа единой или она будет состо­ять из нескольких программных модулей. Также определяется способ хра­нения данных, а именно: в одном файле или нескольких файлах, так как от этого зависят качество разработки программы, объем требуемой памяти и быстрота решения задачи.

Для создания эффективных и надежных программ можно воспользоваться следующими рекомендациями:

1. Хорошо изучить и использовать все средства автоматизации разра­ботки программ применяемой системы программирования.

2. Программа должна быть универсальной по отношению к набору данных, т.е. обрабатывать как простые переменные, так и массивы данных.

3. Вместо констант лучше использовать в программе переменные. Если использованы константы, то при их изменении нужно изменить в программе каждый оператор, содержащий эти константы.

4. Предусмотреть контроль вводимых данных, в частности, не выходят ли данные за допустимые пределы или соответствуют ли данные определенному типу данных.

5. Некоторые простые приемы могут повысить эффективность программ, т.е. уменьшить количество выполняемых операций и время исполнения программы:

- использование операций умножения вместо возведения в степень;

- арифметическое выражение, которое несколько раз вычисляется в программе с одними и теми же данными, лучше вычислить один раз и присвоить его значение переменной, которую затем и использовать вместо арифме­тического выражения;

- при организации циклов в качестве параметров циклов лучше использовать переменные, а не выражения, которые вычислялись бы в каждом цикле;

- обратить внимание на организацию циклов, убрав из тела цикла все повторяющиеся с одинаковыми данными вычисления, выполняя их до входа в цикл.

6. Программа должна содержать комментарии, позволяющие легко проследить за функциями и взаимосвязями частей программы, а также сопровождать и модернизировать программу.

В результате Ваших усилий должна быть разработана программа, удовле­творяющая таким требованиям как правильность, точность, надежность, полезность, адаптируем ость, возможность изменений, эффективность.

1.5. Работа после ввода программы в компьютер

После ввода разработанной программы в ПК пользователь использует средства системы программирования, которые включают:

- редакторы программ;

- трансляторы;

- библиотеки программ;

- отладчики;

- компоновщики;

- программы тестирования;

- интерфейсы пользователей.

Редактирование текста программы аналогично редактированию обычного текста, только редакторы программы, как правило, проще текстовых ре­дакторов и работа ведется на английском языке.

Трансляцией программы называется процесс преобразования (перевода) программы с языка программирования на язык машины. Трансляция выполняется автоматически специальной программой-транслятором. Программы трансляции делятся на трансляторы компилирующего и интер­претирующего типов.

Компилятор осуществляет:

- орфографический и синтаксический анализ программы, записанной на языке программирования;

- выдачу сведений пользователю об ошибках в программе на экран или принтер;

- генерацию всей программы на машинном языке;

- исполнение программы.

Интерпретатор генерацию всей машинной программы не делает. Цикл "анализ программы —> выдача ошибок —> генерация программы" интерпретатор осуществляет последовательно для каждого оператора (конструкции) языка программирования. Интерпретатор содержит специальные блоки на машинном языке, соответствующие операторам (конструкциям) языка программирования. По типу оператора языка программирования включается соответствующий блок интерпретатора и результаты отображаются на экране.

Библиотека программ является важной составной частью системы программирования и существенно облегчает процесс разработки программ. Библиотека программ - это набор файлов, в которых содержатся процедуры и функции, часто используемые в той или другой сфере применения ПК. Необходимый файл из библиотеки программ включается в разрабатываемую программу специальным оператором языка программирования.

Отладка программы заключается в выявлении, локализации и устранении всех ошибок, допущенных при составлении прикладной программы. Основные типы ошибок в программе:

• ошибки компиляции программы, появляющиеся при неправильном написании слов операторов и ошибках в синтаксисе;

• ошибки выполнения программы, возникающие при выполнении недопустимых или невозможных действий (например, деление на 0, обращение к несуществующему внешнему устройству и т.п.);

• логические ошибки, которые в отличие от ошибок компиляции и выполнения программы не вызывают остановки и сообщения об ошибке. Поэтому логические ошибки труднее всего находить и исправлять. Исключить появление ошибок при написании первого варианта программы практически невозможно. Приведем несколько полезных советов:

- прикладную программу разрабатывать в виде блоков модулей, учитывая, что чем меньше размер блока, тем легче его отлаживать;

- отлаживать и тестировать каждый блок по отдельности, так как это сужает область поиска ошибок;

• снабжать программу комментариями, что упрощает отладку, сопровождение и модернизацию программы.