Большинство новичков в программировании, при написании очередной программы на уровне «Hello world», просто нажимают кнопку Run и даже не задумывается о том, что происходит с их кодом в момент компиляции. А зря.
Итак, вы на канале Дад’а и в этой статье вы получите частичку Computer Science. Мы разберём цикл работы компилятора. При этом, не погружаясь в самые недра. Погружаться будем уже в другой статье 🙂
Подписывайтесь на канал, ставьте лайк и мы начинаем!
Для чего мне это нужно?
Если у вас сейчас появился такой вопрос, то вот ответ на него:
Не понимая основ программирования, как всё работает, вы не сможете писать по-настоящему оптимизированный код. И дело тут не в правилах вроде «Тщательно выбирайте имена для переменных».
Надеюсь, вы меня понимаете. Если всё Ok, давайте наконец начнём!
Компиляция — это перевод кода на языке высокого уровня в машинную форму представления. Иными словами, это перевод с одного языка на другой, более понятный компьютеру.
Как устроена программа Hello, World?
Шаг первый — Препроцессор
В момент нажатия кнопки Run , вы отправляете свой код в компилятор. Всё начинается с препроцессора:
Исходный текст программы обрабатывается препроцессором (Будем считать, что это программа, которая тем или иным образом работает с текстом). Он ищет в тексте (в вашем коде) директивы, которые начинаются с символа «решётка». К сожалению, дзен превращает этот символ вот в это: «#»
На всякий случай, этот символ выглядит так:
Итак, препроцессор ищет в вашем коде директивы, затем выполняет их.
Директивы позволяют вставлять в программу текст (код) из других файлов, исключать из процесса компиляции фрагменты кода, выполнять замену одних фрагментов другими и т.п.
Один из самых распространённых примеров :
Ссылается на заголовочный файл stdio.h, в процессе компиляции библиотека stdio будет включена в наш проект.
Шаг второй. Анализ.
Обработанный текст передаётся назад в компилятор, который выполняет синтаксический и лексический анализ полученного текста.
Лексический анализ
На этом этапе сканер (лексический анализатор) последовательно просматривает поступающий в него поток символов и выделяет допустимые лексемы , это могут быть имена / ключевые слова, знаки операций, разделители и т.п. Их границы определяются по разделителям, пробельным символам и другим лексемам.
Синтаксический анализ
После лексического анализа парсер (синтаксический анализатор), на основе грамматики языка, распознает построенные из лексем выражения и операторы, выявляет синтаксические ошибки.
Семантический анализ
Целью этого вида анализа является выявление разного рода смысловых ошибок. Например, повторное описание переменной.
Шаг три. Почти финал.
Вам было тяжело? Надеюсь, что нет. Мы скоро закончим.
Итак, если ошибок после всех предыдущих этапов нет — > начинается генерация кода. При этом, конкретный вид генерируемого кода зависит от того, приложение какого типа создаётся.
Как работает язык программирования(Компилятор)? Основы программирования.
Для обычного Windows приложения строится объектник (объектный модуль) — заготовка исполняемой программы в машинном коде.
Финал?
Далее судьба этого приложения тоже зависит от типа приложения.
Для Windows приложения компоновщик (линкер) формирует исполняемый .exe файл, подключая к объектному модулю другие такие же модули, в том числе, содержащие элементы стандартных библиотек, которые вы используете в своём проекте (например, stdio).
Если программа состоит из нескольких файлов, они компилируются по-отдельности и объединяются на этапе компоновки. После всего этого мы имеем готовый .exe файл, который можно запускать.
Заключение
В заключение хочу сказать, что изучать компьютерную науку (CS) — очень важно. В данный момент на рынке очень много разработчиков без действительно-сильной теоретической базы. В том числе и я. Именно по этой причине я решил углубиться в CS.
Ставьте лайки и подписывайтесь на канал. Это не только мотивирует меня, но и способствует популяризации канала.
Чем больше подписчиков и лайков я получаю, тем больше у меня желание выдавать вам качественный и полезный контент, поэтому:
Ставьте лайки и подписывайтесь на канал! 🙂
Спасибо за внимание, с вами был Дад.
Пишите в комментариях, что вы думаете о новом «логотипе» и названии канала, нравится ли вам?
Также пишите ваше мнение о данной статье, считаете ли вы её полезной. Любые ваши отклики улучшают качество контента на этом канале!
Источник: dzen.ru
Компьютерная программа
Компью́терная програ́мма — последовательность инструкций, предназначенная для исполнения устройством управления вычислительной машины. Чаще всего образ программы хранится в виде исполняемого модуля (отдельного файла или группы файлов). Из этого образа, находящегося как правило на диске, исполняемая программа в оперативной памяти может быть построена программным загрузчиком. В зависимости от контекста, рассматриваемый термин может относиться также и к исходным текстам программы.
Закон РФ «О защите программ»
В Законах РФ «О защите программ и баз данных для ЭВМ» и «Законе об авторских и смежных правах» дано следующее определение компьютерных программ:
Программа для ЭВМ — это совокупность команд и данных, предназначенных для определенного функционирования ЭВМ.
В системном программировании существует более формальное определениеШаблон:Источник? программы как размещённых в оперативной памяти компьютера данных и машинных кодов, исполняемых процессором для достижения некоторой цели. Здесь подчеркиваются две особенности: нахождение программы в памяти и её исполнение процессором.
Ошибки в программах для ЭВМ
Программы для ЭВМ содержат ошибки, если при их выполнении ЭВМ возникают сбои, отказы либо неправильные результаты.
Количество ошибок в программах обычно неизвестно. Процесс поиска и исправления ошибок называется отладкой программ на ЭВМ.
Продолжительность отладки программ на ЭВМ заранее неизвестна. После нахождения ошибки в программе следует искать следующую ошибку и так далее.
Отсутствие ошибок в программах могут дать только доказательства (Э.Дейкстра, Дисциплина программирования.)
Программирование
Процесс создания компьютерных программ носит название программирование, а людей, занимающихся этим видом деятельности, называют программистами либо разработчиками программ для ЭВМ. Людей, занимающихся отладкой программ на ЭВМ путем тестирования называют тестировщиками.
Запись исходных текстов программ при помощи языков программирования удобна для понимания и редактирования человеком. Этому, в частности, помогают комментарии, допустимые в синтаксисе большинства языков. Для выполнения на компьютере готовый текст программы преобразуется (компилируется) в машинный код.
Языки программирования
Некоторые языки программирования позволяют обходиться без предварительной компиляции программы и переводят её в инструкции машинного кода непосредственно во время исполнения. Этот процесс называется динамической компиляцией и он позволяет добиться большей переносимости программ между разными аппаратными и программными платформами при сохранении многих плюсов компиляции.
Интерпретация программ
Интерпретируемые программы, для которых как правило не применяется процесс компиляции и которые интерпретируются операционный системой или специальными программами-интерпретаторами, называются скриптами или «сценариями».
Исходные тексты компьютерных программ в большинстве языков программирования состоят из списка инструкций, точно описывающих заложенный алгоритм. Подобный подход в программировании называется императивным. Однако применяются и другие методологии программирования. Например, описание исходных и требуемых характеристик обрабатываемых данных и предоставление выбора подходящего алгоритма решения специализированной программе-интерпретатору — такой подход называется декларативным программированием. Также, применяются функциональное и логическое программирование.
Пользователи программ
Большинство пользователей компьютеров используют программы, предназначенные для выполнения конкретных прикладных задач, таких как подготовка и оформление документов, математические вычисления, обработка изображений и т. п. Соответствующие программные средства называют прикладными программами или прикладным программным обеспечением. Управление компонентами вычислительной системы и формирование среды для функционирования прикладных программ берёт на себя системное программное обеспечение, наиболее важной составляющей которого является операционная система.
Защита прав потребителей
Пользователи программ для ЭВМ согласно Закону РФ «О защите прав потребителей» имеют общегражданские права на защиту своих прав при обнаружении дефектов в программах на ЭВМ — права на замену программ без дефектов либо на возврат денег за приобретение дефектной продукции.
Дефектами программ для ЭВМ являются сбои, отказы и ошибки в работе программ, зафиксированные протокольно на твердом носителе или на бумажном носителе либо на компакт-дисках с тестовыми примерами и тестовыми программами с предоставлением корий платежных документов и копий документов и лицензий с гарантиями качества и процедурами обмена дефектной продукции.
Литература
- Дейкстра Э. Дисциплина программирования. М.: Мир, 1978.
- Соммервил Дж. Програмная инженерия. М.: Мир, 2004.
- Каймин В.А. Методы разработки программ на языках высокого уровня. М.: МИЭМ, 1985.
- Каймин В.А. Основы доказательного программирования. М.: МИЭМ, 1987.
- Каймин В.А. Информатика. Учебник для студентов вузов. М.: ИНФРА-М, 1999-2009.
- Каймин В.А. Информатика. Учебник для школьников. М.: Прогресс, 2009.
Интернет-ссылки
- Технологии Доказательного Программирования
- информатика в Школах и Вузах
Источник: www.tadviser.ru
Создание и использование компьютерных программ. Компьютерная программа — это.
Компьютерная программа – это набор определенных правил и инструкций, которые нужны для выполнения действий на электронно-вычислительных устройствах. Обычно такие приложения можно разделить на бинарный и исходный код.
Ежедневно пользователи ПК пользуются возможностями программ, которые помогают оформить документы, произвести математические вычисления, обработать изображения. Но не все приложения помогают, некоторые могут вредить. Речь идет о таком явлении, как компьютерные программы-вирусы, которыми пользуются злоумышленники для выполнения неправомерных действий.
Приложения, с которыми ежедневно работают люди для достижения обыденных целей, называют прикладным программным обеспечением. А системное ПО, в свою очередь, отличается тем, что находится на уровень выше и формирует среду, в которой работают прикладные программы.
Важные отличия между прикладными и системными программами
Эти приложения отличаются между собой характером взаимодействия с пользователем компьютера.
С прикладными программами человек работает непосредственно. Это всевозможные текстовые редакторы, игры, сайты и браузеры.
Системные приложения – это пакеты драйверов и, собственно, операционная система ПК. Это код, который помогает организовать взаимодействие между человеком и вычислительным устройством, а также разрабатывает среду для корректной установки и выполнения прикладного ПО.
Признаки разделения программного обеспечения
Также программы делятся на целевые платформы и операционные системы.
Приложения способны выполнять различный набор инструкций, но создаются программы под определенное аппаратное обеспечение. Поэтому их принято называть целевыми платформами. Среди наиболее популярных платформ можно выделить x64, IA64, x86, Itanium, ARM и другие.
Среди операционных систем тоже принято выделять целевые, ведь каждая ОС формирует собственную среду для корректной работы ПО. Очень важно, что прикладные программы могут работать лишь под определенной системой. Среди наиболее известных ОС стоит выделить следующие: Ubuntu Linux, OpenBSD, MacOS, Microsoft Windows, FreeBSD и SuSe Linux.
Создание компьютерных программ
Написание компьютерных программ предполагает формирование исходного кода на определенном языке программирования. Но этот этап лишь первый в звене событий. После написания кода приложение должно пройти компиляцию, отладку, тестирование и распространение.
До того как появился язык программирования Assembler, на заре развития ЭВМ, исходный код был машинным с обязательным указанием номеров инструкций. Программирование значительно упростило процесс создания ПО. Уже не нужно упоминать числовые номера инструкций, можно просто заменить их символьными обозначениями, которые делают процесс чтения и отладки исходного кода намного проще.
Компьютерная программа – это набор инструкций, а зарождение языков программирования более высокого уровня позволило перевести процесс создания программного обеспечения в отдел специалистов, которых сейчас именуют программистами или разработчиками ПО.
В течение последнего века персональные компьютеры широко распространились, а обычное программирование превратилось в настоящую индустрию разработки программного обеспечения, которая одновременно задействует в своих процессах различных специалистов. А подготовку настоящих профессионалов программирования обеспечивают современные высшие учебные заведения.
Новый уровень индустрии в создании ПО
С появлением всемирной сети Интернет и ее популяризацией индустрия, напрямую связанная с созданием компьютерных программ, смогла значительно видоизмениться, ведь процесс продажи ПО значительно упростился и ускорился. Появились первые электронные системы моментальной оплаты и веб-сайты, которые смогли стать полноценными приложениями в скором будущем.
Легальное использование компьютерных программ несколько ущемляется со стороны компаний, которые занимаются незаконным распространением программного обеспечения. Со временем возникли разные способы борьбы против децентрализованного распространения копий программ. Современные технологии сделали возможным распределение ответственности за распространение ПО между всеми пользователями, которые воспользовались нелегальным продуктом. Поэтому поиск и наказание виновных — почти нереальный процесс.
Компьютерные обучающие программы
Обучение – это процесс, который требует полной интеграции компьютерных технологий. Компьютерная программа – это отличный способ ускорить или просто организовать учебный процесс. Поэтому во многих учебных заведениях активно внедряются современные программные технологии на базе ПК, которые предназначаются для передачи научных материалов студентам. Также с помощью ПО можно контролировать степень усвоения учащимися знаний.
Обучающие компьютерные программы смогли занять ключевое место в мире информационных технологий. Это логическое продолжение процесса компьютеризации учебного процесса.
Учебные компьютерные программы решают ряд образовательных проблем. Они могут проверять уровень навыков, знаний и умений студентов, их склонности, способности и мотивацию.
Задачи, которые решают обучающие приложения
Программы, которые фиксируют психофизиологические показатели (уровень концентрации, скорость реакции), помогают определить уровень работоспособности студентов.
Также есть программное обеспечение, которое записывает и анализирует данные, связанные с усвоением материала учебной программы. К этой группе приложений можно отнести программы, которые упрощают процесс управления графиком образовательной деятельности. К примеру, подобное ПО помогает вовремя сменить темп и направление деятельности учащегося. В целом такие приложения поддерживают и реализуют главные компоненты компьютерного обучения.
Что касается третьей группы обучающих приложений, то в ней компьютерная программа – это дополнение, которое адаптирует материал, разделяя его по уровням сложности, подготавливая динамичные иллюстрации, самостоятельные и лабораторные работы.
Эффективность компьютерных учебных приложений обуславливается следующими факторами: доступностью, однозначностью, простотой изложения, непротиворечивостью, точностью, валидностью исходных данных.
Заключение
Теперь вы знаете, как называются компьютерные программы, предназначенные для поддержания работоспособности операционной системы и непосредственного контакта с пользователем.
Компьютерное приложение – это организованный набор программных инструкций, которые обеспечивают корректное функционирование и выполнение заданных пользователем задач. В современном мире мы каждый день работаем с ними, даже не замечая того.
Источник: fb.ru