Интегрированные системы программирования

В стандартную поставку, как правило, входят текстовый редактор, компилятор, редактор связей (сборщик), библиотеки стандартных функций. Но хорошая интегрированная система обязательно включает в себя специализированный текстовый редактор, в котором выделяются ключевые слова различными цветами и шрифтами. Все этапы создания программы в ней автоматизированы: после того, как исходный текст программы введен, его компиляция и сборка осуществляются одним нажатием клавиши.

В современных интегрированных системах имеется еще один компонент – отладчик. Он позволяет анализировать работу программы по шагам во время ее выполнения, наблюдая, как меняются значения различных переменных.

В последние несколько лет созданы среды быстрого проектирования, в которых программирование, по сути, заменяется проектированием. В проектируемое окно готовые визуальные компоненты перетаскиваются с помощью мыши, затем свойства и поведение компонентов настраивается с помощью редактора. Исходный же текст программы, ответственный за работу этих элементов, генерируется автоматически с помощью среды быстрого проектирования, которая называется RAD-средой. Подобный подход называется визуальным программированием.

Основные системы программирования

Наиболее популярные языки программирования	Соответствующие им визуальные среды быстрого проектирования программ для Windows
Бейсик (Basic) – для освоения требует начальной подготовки (общеобразовательная школа)	Microsoft Visual Basic
Паскаль (Pascal) – требует специальной подготовки	Borland Delphi
Си++ (С++)- требует серьезной подготовки	Microsoft Visual С++
Ява (Java) требует серьезной подготовки	Java: Borland JBuilder

Языки программирования

Язык программирования – это формальная знаковая система, которая предназначена для написания программ, понятной для исполнителя (в нашем рассмотрении – это компьютер).

Языки программирования низкого уровня

Первым компьютерам приходилось программировать двоичными машинными кодами. Однако программировать таким образом - достаточно трудоемкая и сложная задача. Для упрощения этой задачи стали появляться языки программирования низкого уровня, которые позволяли задавать машинные команды в более понятном для человека виде. Для преобразования их в двоичный код были созданы специальные программы - трансляторы.

Примером языка низкого уровня является ассемблер. Языки низкого уровня ориентированы на конкретный тип процессора и учитывают его особенности, поэтому для переноса программы на ассемблере на другую аппаратную платформу ее нужно почти полностью переписать.

Языки программирования высокого уровня

Можно сказать более понятными человеку, чем компьютеру. Особенности конкретных компьютерных архитектур в них не учитываются, поэтому созданные программы легко переносятся с компьютера на компьютер. В основном достаточно просто перекомпилировать программу под определенную компьютерную архитектурную и операционную систему. Разрабатывать программы на таких языках гораздо проще и ошибок допускается меньше. Значительно сокращается время разработки программы, что особенно важно при работе над большими программными проектами.

К языкам программирования высокого уровня относятся:

• Фортран

• Кобол

• Алгол

• Pascal

• Java

• C

• C++

• C#

• Objective C

• Smalltalk

• Delphi

ТРАНСЛЯТОР

Недостатком языков высокого уровня является больший размер программ по сравнению с программами на языке низкого уровня. Поэтому в основном языки высокого уровня используются для разработок программного обеспечения компьютеров и устройств, которые имеют большой объем памяти. А разные подвиды ассемблера применяются для программирования других устройств, где критичным является размер программы.

Процесс создания программы предполагает несколько этапов. За этапом разработки проекта программы следует этап программирования. На этом этапе пишется программа. Программистами этот текст воспринимается легче двоичного кода, поскольку различные мнемонические сокращения и имена заключают дополнительную информацию.

Файл с исходным текстом программы (его также называют исходным модулем) обрабатывается транслятором, который осуществляет перевод программы с языка программирования в понятную машине последовательность кодов. Процесс трансляции разделяется на несколько этапов.

На первом этапе исходный текст (он обычно хранится в виде текстового файла) подвергается лексической обработке. Программа разделяется на предложения, предложение делится на элементарные составляющие (лексемы). Каждая лексема распознаётся (имя, ключевое слово, литерал, символ операции или разделитель) и преобразуется в соответствующее двоичное представление. Этот этап работы транслятора называют лексическим анализом.

Затем наступает этап синтаксического анализа. На этом этапе из лексем собираются выражения, а из выражений - операторы. В ходе трансляции последовательности терминальных символов преобразуются в нетерминалы. Невозможность достижения очередного нетерминала является признаком синтаксической ошибки в тексте исходной программы.

После синтаксического анализа наступает этап поэтапной генерации кода. На этом этапе происходит замена операторов языка высокого уровня инструкциями ассемблера, а затем последовательностями машинных команд. Результат преобразования исходного текста программы записывается в виде двоичного файла (его называют объектным модулем) с расширением ".obj".

КОМПОНОВЩИК

Объектный модуль можно выполнять лишь после специальной дополнительной обработки (компоновки), которая осуществляется специальной программой-компоновщиком.

Рассмотрим в общих чертах процесс компоновки. Программа строится из инструкций и операторов. В свою очередь, операторы включают выражения, которые состоят из операций и операндов. По крайней мере, части операндов в выражениях должны соответствовать отдельные "участки" оперативной памяти, предназначаемые, например, для сохранения результатов вычислений.

В ходе трансляции устанавливается соответствие между операндами и адресами областей памяти вычислительной машины. Так вот задача компоновщика состоит в согласовании адресов во всех фрагментах кода, из которых собирается готовая к выполнению программа. Компоновщик отвечает за то, чтобы конкретному операнду выражения соответствовала определённая область памяти.

Компоновщик также добавляет к компонуемой программе коды так называемых библиотечных функций (они обеспечивают выполнение конкретных действий - вычисления, вывод информации на экран дисплея и т.д.), а также код, обеспечивающий размещение программы в памяти, её корректное начало и завершение.

ОТЛАДЧИК- Это так называемый дебаггер, он нужен для того чтобы определить на каком месте происходит ошибка при выполнении алгоритма программы

Профайлер-Это утилита, собирающая статистику выполнения программы. Она умеет определять сколько времени на что было потрачено, сколько раз какой метод был вызван и так далее.

15. Класифікація програмного забезпечення. Прикладне програмне забезпечення: системи загального призначення; проблемозорієнтоване програмне забезпечення; інтегровані програмні засоби; офісні програмні засоби; мультимедійні програмні засоби.

Програмне забезпечення – сукупність комп'ютерних програм.

Загальносистемне програмне забезпечення представлене операційними та системами локальних мереж, WEB—засоби.

Проблемно-орієнтоване забезпечення призначене для вирішення певних типових завдань – це текстові та графічні редактори, системи керування базами даних, інструментальні ГІС-засоби, видавничі системи тощо.

Інтегровані програмні засоби – системи підтримки прийняття рішень, експертні системи.\

Складові офісних програмних засобів:

Текстовий процесор — для роботи з документів, що складаються з текстів, розбавлених ілюстраціями, таблицями, графіками тощо;

Редактор електронних таблиць — засіб для обробки об'ємних таблиць даних

Засіб створення презентацій — дозволяє створювати барвисті і виразні електронні презентації, щоб краще розповісти клієнтам про пропозиції і роботу вашої фірми;

Система управління базами даних, як правило, в офісних пакетах бази даних забезпечують початковий рівень;

Графічний редактор — дозволяє редагувати графічні файли.

Мультимедійні програмні засоби: включають в себе мультимедійні додатки й засоби створення мультимедіних додатків. Так, до мультимедійних додатків навчального призначення можна віднести: мультимедіа-презентацію; слайд-шоу; електронний звіт; мультимедіа-доповідь; електронний журнал; віртуальний тур; мультимедіа-видання; flash-, shockwave-ігри (навчальні ігри, розміщені, як в Інтернеті (on-line), так і на різних носіях (off-line); мультимедіа-тренажери; навчальні мультимедіа-системи; лінгвістичні мультимедіа-системи; мультимедійні Internet-ресурси.

Серед засобів створення мультимедійних додатків розрізняють: редактори відеозображень, графічні редактори, засоби обробки звукової інформації, програми для маніпуляції із сегментами зображень, програми для реалізації гіпертекстів.