Интегрированные среды программирования

Системы программирования – это комплекс инструментальных программных средств, который предназначен для работы с программами на одном из языков программирования. Они предоставляют сервисные возможности программистам для разработки их собственных компьютерных программ.

В настоящее время разработка любого системного и прикладного программного обеспечения осуществляется с помощью систем программирования, в состав которых входят:

• трансляторы с языков высокого уровня;

• средства редактирования, компоновки и загрузки программ;

• макроассемблеры (машинно-ориентированные языки);

• отладчики машинных программ.

Системы программирования, как правило, включают всебя:

• текстовый редактор, осуществляющий функции записи и редактирования исходного текста программы;

•загрузчик программ, позволяющий выбрать из директория нужный текстовый файл программы;

• запускатель программ, осуществляющий процесс выполнения программы;

• компилятор, предназначенный для компиляции или интерпретации исходного текста программы в машинный код с диагностикой синтаксических и семантических (логических) ошибок;

• отладчик, выполняющий сервисные функции по отладке и тестированию программы;

• диспетчер файлов, предоставляющий возможность выполнять операции с файлами: сохранение, поиск, уничтожение и т.п.

Ядро системы программирования составляет язык (рис. 6).

Существующие языки программирования можно разделить на две группы: процедурные и непроцедурные.

Процедурные (или алгоритмические) программы представляют из себя систему предписаний для решения конкретной задачи. Роль компьютера сводится к механическому выполнению этих предписаний.

Процедурные языки подразделяют, в свою очередь, на языки низкого и высокого уровня.

Языки низкого уровня (машинно-ориентированные) позволяют создавать программы из машинных кодов, обычно в шестнадцатиричной форме. С ними трудно работать, но созданные высококвалифицированным программистом с их помощью программы занимают меньше места в памяти и работают быстрее. С помощью этих языков удобнее разрабатывать системные программы, драйверы (программы для управления устройствами компьютера), некоторые другие виды программ.

 

 

Рис. 6. Общая классификация языков программирования

 

Программы на языках высокого уровня близки к естественному (английскому) языку и представляют набор заданных команд.

Перечислим наиболее известные системы программирования.

1. Фортран (FORmula TRANslating system – система трансляции формул). Старейший и по сей день активно используемый в решении задач математической ориентацииязык.

2. Бейсик (Beginner's All-purpose Symbolic Instruction Code – универсальный символический код инструкций для начинающих). Несмотря на многие недостатки и изобилиеплохо совместимых версий – самый популярный по числу пользователей.

3. Алгол (ALGOrithmic Language – алгоритмический язык). Сыграл большую роль в теории, но для практического программирования сейчас почти не используется.

4. ПЛ/1 (PL/I Programming Language – язык программирования первый). Многоцелевой язык, который в настоящее время почти не используется.

5. Си (С – «си»). Широко используется при создании системного программного обеспечения.

6. Паскаль (Pascal – назван в честь ученого Блеза Паскаля). Чрезвычайно популярен как среди пользователей при изучении программирования, так и среди профессионалов. На его базе созданы несколько более мощных языков (Модула, Ада, Дельфи).

7. Кобол (COmmon Business Oriented Language – язык, ориентированный на общийбизнес). В значительной мере вышел из употребления.

8. Дельфи (Delphi). Язык объектно-ориентированного «визуаль-ного» программирования, чрезвычайно популярен на данном этапе.

9. Джава (Java). Платформенно-независимый язык объектно-ориентированного программирования, чрезвычайно эффективен для создания интерактивных веб-страниц.

Среди непроцедурных языков наиболее известны

1. Лисп (Lisp).

2. Пролог (PROgramming in LOGic).

3. Оккам (назван в честь философа У. Оккама).

Широкое распространение среди разработчиков программ, а также при обучении программированию, получили системы программиро-вания «Турбо» (Turbo) фирмы Borland, ядром которых являются трансляторы с языков программирования Бейсик, Паскаль, Си, Пролог и др. Интерфейс Турбо-оболочки для любых систем программиро-вания внешне совершенно одинаков и предоставляет пользователю стандартный набор функций и команд, описанных выше и отображаемых в главном меню системы.

В подобных интегрированных системах программирования сделана попытка предоставить разработчику программ максимум сервисных возможностей. Помимо основных функций система Турбо-Паскаль позволяет настроить компилятор на работу в трех режимах: обычном MS DOS (Real), защищенном (Protected) и в режиме операционной среды Windows.

Для начала работы с системой программирования необходимо иметь проект текста программы, который можно набирать на рабочем поле окна системы. Встроенный текстовый редактор прост и максимально приспособлен для набора текстов программ на языке Паскаль. В нем предусмотрена специальная подсветка управляющих структур и команд. Удобна система контекстной помощи (Shift+Fl), которая вызовет подсказку по набираемому текущему тексту программы в любой момент и в любом месте. Текст программы можно приготовить в любом текстовом редакторе, хранящем тексты в ASCII-кодах.

После окончания формирования текста необходимо откомпилировать программу (пункт меню Compile). Если в программе есть ошибки, то компилятор их укажет. После исправления ошибок компиляцию можно снова повторить.

После удачной компиляции запуск программы осуществляется командой меню «Run».

Сложные алгоритмы требуют тестирования и отладки. Многие программы составляются из отдельных модулей, требуют связи с другими программами и системами и т.д. Для решения всех этих проблем предназначены другие команды системы («Debug», «Options» и пр.).

Программисту нет нужды самому программировать часто встречающиеся операции: вычисление значений математических функций, построение изображений простых геометрических объектов (отрезков прямых, окружностей и т.д.), очистку экрана и множество других. Высокоэффективные, тщательно отлаженные программы таких действий сведены в стандартные модули и надо лишь уметь к ним обратиться.