Языки системы программирования. Сюда относятся как языки программирования, предназна-ченные для записи алгоритмов (Паскаль, Фортран, С, Ассемблер и т.д.), так и другие языки,которые служат для управления самой системой программирования, например, так называе-мый командный язык (язык командных файлов).2 Другие языки, входящие в систему про-граммирования, могут предназначаться для автоматизации разработки больших программ(например, так называемый язык спецификации программ). Вы не должны здесь путать триразных понятия: язык (например, Ассемблер), программу на этом языке и компилятор, кото-рый переводит Ассемблерные программы (на объектный язык).
Процесс создания программы включает: Составление исходного кода программы (рис. 6.21) на языке программирования. Этап трансляции, необходимый для создания объектного кода программы. Построение загрузочного модуля, готового к исполнению. Все перечисленные выше действия требуют наличия специальных программных средств.
Какой язык программирования выбрать в 2023?
Совокупность этих программных средств входит в состав
системы программирования’. Текстовый редактор (необходимый для создания и
редактирования исходного кода программы на языке программирования).
Компилятор- для перевода с одного языка на другой (например, про-
грамма Ассемблера транслирует исходный модуль с языка Ассемблер на язык объектных
модулей). Редактор связей собирающие загрузочный модуль из объектных модулей в
схеме счёта со статической загрузкой и статическим связыванием. Отладчики помогающие пользователям в диалоговом режиме искать и исправлятьошибки в своих программах. Библиотеки функций, которые позволяют создавать и изменять файлы-библиотеки процедур(например, библиотеки динамическизагружаемых процедур DLL), файлы-библиотекимакроопределений, с которыми мы вскоре познакомимся, и т.д. Справочная система.
Вопрос39 Классификация и обзор языков программирования.
Современное состояние языков программирования можно представить в виде следующей классификации (рис. 6.22).
Процедурное программирование или императивное (от лат. imperativus — повелительный) программирование есть отражение фон Неймановской архитектуры компьютера. Программа, написанная на этом языке, представляет собой последовательность команд, определяющих алгоритм решения задачи. Основной командой является команда присвоения, предназначенная для определения и изменения содержимого памяти компьютера. Фундаментальная идея процедурного программирования — использование памяти компьютера для хранения данных. Функционирование программы сводится к последовательному выполнению команд с целью преобразования исходного состояния памяти, т.е. программа производит пошаговое преобразование содержимого памяти, изменяя его от исходного состояния к результирующему. Одним из первых процедурных языков программирования высокого уровня стал Фортран (FORmula TIMNslation), созданный в начале
Подробно про направления и языки программирования 2023
50-х гг. в США фирмой IBM. Первая публикация о нем появилась в 1954 г. Основное назначение языка — программирование научно-технических задач. Объектами языка являются целые и вещественные числа и числовые переменные. Выражения в нем формируются с помощью четырех арифметических действий: возведения в степень, логических операций И, ИЛИ, НЕ, операций отношения и круглых скобок.
Основные операторы Фортрана — ввод, вывод, присваивание, условный и безусловный переход, цикл, вызов подпрограмм. Кобол (COmmon Business Oriented Language — общепринятый деловой язык) — язык программирования, ориентированный на решение задач обработки данных. Широко используется для решения учетно-экономических и управленческих задач. Разработан в США в 1958—1960 гг.
Программа на Коболе имеет вид ряда предложений на английском языке и напоминает обычный текст. Группы последовательно записанных операторов объединяются в предложения, предложения — в параграфы, параграфы — в секции.Алгол (ALGOrithmic Language) разработан группой зарубежных специалистов в 1960 г., явился результатом международного сотрудничества конца 50-х гг. (Алгол-60).
Алгол предназначался для записи алгоритмов, построенных в виде последовательности процедур, применяемых при решении поставленных задач. В нем впервые введены понятия «блочная структура программы», «динамическое распределение памяти». Внутри блока в Алголе можно вводить локальные обозначения, которые не зависят от остальной части программы.
Несмотря на свое интернациональное происхождение, Алгол-60 получил меньшее распространение, чем Фортран Паскаль (Pascal) является одним из наиболее популярных процедурных языков программирования, особенно для персональных компьютеров. Созданный как учебный язык программирования в 1968—1971 гг.
Никлаусом Виртом в Высшей технической школе (ЕТН) в Цюрихе (Швейцария), он был назван в честь французского математика и философа Блеза Паскаля (1623—1662). В основе языковой концепции Паскаля лежит системный подход, предполагающий переход от общей задачи к частным (более простым и меньшим по объему). К основным принципам Паскаля следует отнести: 1.Структурное программирование.
Его методология основана на использовании подпрограмм и независимых структур данных, объединяющих связанные между собой совокупности данных. Подпрограммы позволяют заменять в тексте программ упорядоченные блоки команд, отчего программный код становится более компактным.
Структурный подход обеспечивает создание более понятных и легко читаемых программ, упрощает их тестирование и отладку. 2.Программирование сверху вниз, когда задача делится на простые, самостоятельно решаемые подзадачи. Затем на основе решенных подзадач выстраивается решение исходной задачи полностью — сверху вниз.
Паскаль реализован для всех типов компьютеров, в настоящее время используется во многих учебных заведениях для обучения программированию, а также для создания больших реальных проектов. Язык программирования С (Си) был разработан в лаборатории Bell для реализации операционной системы UNIX в начале 70-х гг. и не рассматривался как массовый.
Он планировался для замены Ассемблера, чтобы иметь возможность создавать столь же эффективные и компактные программы, и в то же время не зависеть от конкретного типа процессора. По набору управляющих конструкций и структур данных С имеет возможности, присущие высокоуровневым языкам, и вместе с тем он располагает средствами прямого обращения к функциональным узлам компьютера.
Синтаксис языка С позволяет создавать лаконичный программный код. Одна из существенных особенностей С, приближающая его к функциональным языкам, состоит в том, что различия между выражениями и операторами сглаживаются. Например, выражения, являющиеся операторами программы, могут выполнять дополнительно операции присваивания.
Использование подпрограмм основано на понятии функции, которая может также сочетать в себе возможности процедуры. Понятие процедуры в языке С отсутствует. Синтаксис языка затрудняет читаемость программы.
Отсутствие строгой типизации данных, возможность в одном выражении сочетать несколько действий делает этот язык привлекательным для программистов, предоставляя им дополнительные возможности, но не способствует надежности создаваемых программ. Язык С популярен и широко используется профессиональными программистами. В настоящее время он реализован для большинства компьютерных платформ.
Функциональное программирование
Суть функционального (аппликативного) программирования определена А.П. Ершовым как «способ составления программ, в которых единственным действием является вызов функции, единственным
способом расчленения программы на части является введение имени функции, а единственным правилом композиции — оператор суперпозиции функций. Никаких ячеек памяти, ни операторов
присваивания, ни циклов, ни, тем более, блок-схем, ни передачи управления». Ключевым понятием в функциональных языках является выражение. К ним относятся константы, структурированные объекты, функции, их тела и вызовы функций. Функциональный язык программирования состоит из: совокупности базовых функций; классов констант, действия над которыми могут производить функции; предписаний, устанавливающих правила построения выражений и новых
функций на основе базовых или рекурсивно через себя. Программа, написанная на функциональном языке, напоминает определение и перечень специфических особенностей задачи и представляет собой последовательность описаний функций и выражений. Выражение вычисляется редукционным способом, т.е. сведением сложного к простому.
Обращения к базовым функциям приводят к их замене соответствующими значениями. Вызовы функций, не являющихся базовыми, заменяются их телами, а их параметры — фактическими аргументами. Функциональное программирование не рассматривает память как место для хранения данных, в нем используется математическое понятие переменной и функции. Переменные временно обозначают объекты программы. Как и в математике, функции функциональных языков отображают одни объекты в другие, аргументы — в значения.
Нет принципиальных различий между константами и функциями, т.е. между операциями и данными. Функция может быть результатом обращения к другой функции и может быть элементом
структурированного Объекта. При обращении к функции число ее аргументов не обязательно должно совпадать с числом параметров, определенных при ее описании. Первым таким языком стал Лисп (LISP, LISt Processing — обработка списков), созданный в 1959 г. Джоном Маккарти. Этот язык ориентирован на структуру данных в форме списка и позволяет организовать эффективнуюобработку больших объемов текстовой информации. Существенная черта языка —единообразие программных структур и структур данных: все выражения записываются в виде
Логическое программирование Создание языка искусственного интеллекта Пролог (PROLOG,
PROgramming in LOGic — программирование в терминах логики) в 1973 г. французским ученым Аланом Кольмероэ открыло новую область — логическое или реляционное программирование.
329 Концепция логического программирования базируется на понятии отношение. Логическая программа — это совокупность аксиом и правил, определяющих отношения между объектами и целью. Результатом вычислений является вывод следствий из аксиом. Программа на языке Пролог, в основу которой положена математическая модель теории исчисления предикатов, строится из
последовательности фактов и правил, затем формулируется утверждение, которое Пролог будет пытаться доказать с помощью введенных правил.
Объектно-ориентироdанное программирование (ООП). Пионером данного направления явился язык Смолток (Smalltalk), первоначально предназначенный для реализаций функций машинной графики. Данный язык оригинален тем, что его синтаксис очень компактен и базируется исключительно на понятии объекта.
В нем отсутствуют операторы или данные, все, что входит в Смолток, является объектами, а объекты общаются друг с другом исключительно с помощью сообщений. В настоящее время версия VisualAge for Smalltalk активно развивается компанией IBM. Основой объектно-ориентированного программирования (ООП) является понятие объект.
Его суть состоит в том, что объект объединяет в себе структуры данных и характерные только для него процедуры (методы) их обработки. Такой подход полностью меняет стиль программирования, он заключается в отображении физических объектов реального мира на программную среду.
Объединение данных и свойственных им процедур обработки в одном объекте, детальная реализация которых остается скрытой для пользователей, называется инкапсуляцией и является одним из важнейших принципов ООП. Другим фундаментальным понятием ООП является класс. Класс есть шаблон, на основе которого может быть создан конкретный программный объект, он описывает свойства и методы, определяющие поведение объектов этого класса. Следующими важнейшими принципами ООП являются наследование и полиморфизм. Наследование предусматривает создание новых классов на базе существующих и позволяет классу-потомку иметь
(наследовать) все свойства класса родителя. Полиморфизм (от греч. «многоликость») означает, что рожденные объекты обладают информацией о том, какие методы они должны использовать в зависимости от того, в каком месте цепочки наследования они находятся.
Другим основополагающим принципом ООП является модульность, — объекты заключают в себе полное определение их характеристик, никакие определения методов и свойств объекта не должны располагаться вне его, это делает возможным свободное копирование и внедрение одного объекта в другие. К наиболее распространенным современным языкам программирования относятся C++ и Java.
Язык C++ был разработан в начале 80-х гг. Бьярном Страустру- пом в лаборатории Bell корпорации AThttps://studfile.net/preview/7380051/page:6/» target=»_blank»]studfile.net[/mask_link]
Что такое среда программирования в информатике кратко
Система программирования — это система для разработки новых программ на конкретном языке программирования.
Специалисты с помощью сервисных возможностей систем программирования могут разрабатывать собственные компьютерные программы. При этом компьютерная программа состоит из совокупности указаний автоматизированной вычислительной системы, в результате выполнения которой получается требуемый результат.
Наиболее полное определение системы программирования и ее составляющих представлено в документе ГОСТ 19781-90. Согласно ему:
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.
Система программирования — система, образуемая языком программирования, компиляторами или интерпретаторами программ, представленных на этом языке, соответствующей документацией, а также вспомогательными средствами для подготовки программ к форме, пригодной для выполнения.
Системы программирования позволяют программистам заниматься разработкой компьютерных программ. Данная задача значительно облегчается совершенствованием систем программирования, в которых постоянно расширяются пользовательские возможности, создается удобная среда для работы и оптимизируется процесс разработки программ.
Что входит в состав комплекса, основные компоненты
Система программирования обычно включает в себя следующие компоненты:
- Компилятор или интерпретатор.
- Интегрированная среда разработки.
- Средства создания и редактирования текстов программ.
- Библиотеки стандартных программ и функций.
- Отладочные программы, помогающие находить и устранять ошибки.
- Диалоговая среда.
- Многооконный режим работы.
- Мощные графические библиотеки.
- Утилиты для работы с библиотеками.
- Ассемблер.
- Справочная служба.
Компилятор — это особый вид транслятора, который переводит тексты с языка программирования высокого уровня (с того языка, которым пользуется программист при написании текста программы) на машинный язык (в машинный код, который понятен компьютеру).
Например, если пользователь пишет код на языке высокого уровня, таком как Java, и хочет его выполнить, то ему необходимо использовать специальный компилятор, разработанный для Java. Он занимается сканированием всей программы, транслированием ее в машинный код, который выполняется процессором компьютера, после чего выполняются необходимые задачи.
Интерпретатор — это исполняемый файл, который поэтапно читает программу, а затем обрабатывает, сразу выполняя ее инструкции. Он осуществляет программу поэтапно как часть собственного исполняемого файла.
Каждый раз, когда интерпретатор получает на выполнение код языка высокого уровня, то перед его конвертацией в машинный код, он преобразовывает этот код в промежуточный язык. Части кода последовательно интерпретируются и выполняются отдельно; при нахождении ошибок в составляющих кода процесс интерпретации останавливается.
Основные отличия компилятора от интерпретатора:
- Компилятор занимается трансляцией всей программы, когда интерпретатор транслирует и выполняет по частям.
- Интерпретатор в случае возникновения ошибки способен остановить процесс интерпретации, когда компилятор выдает отчет об ошибках только после трансляции.
- Компилятор по сравнению с интерпретатором требует больше времени для анализа и обработки языка высокого уровня.
Интегрированная среда разработки — это набор инструментов для разработки и отладки программ, имеющий общую интерактивную графическую оболочку, поддерживающую выполнение всех основных функций жизненного цикла разработки программы.
Функции жизненного цикла разработки программы:
- Набор кода и его редактирование.
- Компиляция или интерпретация.
- Автоматизация сборки.
- Отладка.
- Профилирование.
Основные компоненты интегрированной среды разработки:
- Текстовый редактор, позволяющий редактировать код программы.
- Система поддержки сборки, выполняющая компиляцию проектов из исходных кодов.
- Компоновщик, который заботится об упорядочивании объектов в адресном пространстве программы. Это может включать перемещение кода, предполагающего определенный базовый адрес, на другую базу.
- Отладчик, который представляет собой набор инструментальных средств, позволяющий отлаживать программы на уровне исходного текста.
В системе программирования компоновщик необходим для связывания объектного и машинного кодов, а также подготовки объектной программы (файла) к работе в конкретной программной среде.
Библиотеки стандартных программ и функций состоят из совокупности подпрограмм, составленных на одном из языков программирования и удовлетворяющих определенным единым требованиям к структуре, организации их входов и выходов, описаниям подпрограмм.
Важным компонентом понятия системы программирования являются отладочные программы.
Отладка — этап разработки компьютерной программы, на котором обнаруживают, локализуют и устраняют ошибки.
Программный модуль отладки позволяет выполнить основные задачи, связанные с мониторингом процесса выполнения результирующей прикладной программы. Отладка позволяет последовательно и пошагово выполнять итоговые программы, просматривать значения объявленных переменных, устанавливать контрольные точки, трассировку для того, чтобы идентифицировать места и виды ошибок в разработке.
Справочная система, входящая в состав системы программирования, предназначена для предоставления пользователю справочной информации по конкретной системе программирования.
Машинно-ориентированные системы программирования
Определение Машинно–ориентированные системы — это системы, в которых язык программирования, наборы операторов и изобразительные средства существенно зависят от особенностей архитектуры компьютера.
Классификация машинно-ориентированных систем:
- Машинные языки — совокупность машинных команд, отличающаяся количеством адресов в команде, назначением информации, задаваемой в адресах, набором операций, которые может выполнять машина. Каждый компьютер имеет свой машинный язык.
- Языки символического кодирования — они схожи с машинными языками и являются командными, однако представляют собой не последовательности двоичных и восьмеричных цифр, а символический код в виде идентификаторов, предназначенные для облегчения запоминания смыслового содержания операции.
- Автокод — языки, включающие в себя все возможности символического кодирования, посредством расширенного введения макрокоманд. Макрокоманда — программный алгоритм действий, записанный пользователем.
- Макрос — набор команд и инструкций, группируемых вместе в виде единой команды для автоматического выполнения задачи. Основное назначение макроса — сокращение последовательности символов, описывающих выполнение требуемых действий ЭВМ, для более сжатого вида.
Машинно-независимые системы программирования
Машинно-независимые системы программирования — системы, позволяющие описывать алгоритмы решения задач и информацию, подлежащую обработке. Системы часто используются в широких кругах пользователей и не требуют особых знаний организации функционирования ЭВМ.
Виды языков программирования в машинно-независимых системах:
- процедурно-ориентированные;
- проблемно-ориентированные языки;
- объектно-ориентированное программирование.
Процедурно-ориентированные являются основными языками описания алгоритмов, которые обеспечивают математические функции многих современных вычислительных машин.
Они включают в себя такие популярные языки как:
Проблемно-ориентированные языки — это формальные языки, предназначенные для описания данных (информации) и алгоритмов их обработки (программ) на вычислительной машине.
Основные проблемно-ориентированные языки:
Объектно-ориентированное программирование основано на методологии представления программы в виде совокупности объектов, каждый из которых является экземпляром определенного класса, а классы образуют иерархию наследования.
Среды программирования (или как их еще называют, среды разработки) — это программы, в которых программисты пишут свои программы. Иными словами, среда программирования служит для разработки ( написания) программ и обычно ориентируется на конкретный язык или несколько языков программирования (в этом случае языки, обычно, принадлежат одной языковой группе, например, Си-подобные). Интегрированная среда программирования содержит в себе все необходимое для разработки программ:
- редактор с подсветкой синтаксиса конкретного языка программирования. В нем программист пишет текст программы, так называемый программный код;
- компилятор. Он, как мы уже с вами знаем, транслирует программу, написанную на высокоуровневом языке программирования в машинный язык (машинный код), непосредственно понятный компьютеру. Язык С++ относится к компилируемым языкам, поэтому для обработки текстов его программ служит компилятор, иногда вместо компилятора (либо вместе с ним) используется интерпретатор, для программ, написанных на интерпретируемых языках программирования;
- отладчик. Служит для отладки программ. Как мы все знаем, ошибки в программах допускают абсолютно все: и новички, и профессионалы — они могут быть синтаксическими (обычно они выявляются еще на стадии компиляции) и логическими. Для тестирования программы и выявления в ней логических ошибок служит отладчик.
Общее описание работы среды программирования
- Первый этап — редактирование;
- Второй этап — предварительная (препроцессорная) обработка;
- Третий этап — компиляция;
- Четвертый этап — компоновка;
- Пятый этап — загрузка;
- Шестой этап — выполнение.
Основы программирования
Добро пожаловать на сайт о программировании 2programmer.ru . Составление программ для ЭВМ называют программированием. Программирование- это наука, изучающая теорию и методы разработки, производства и эксплуатации программного обеспечения ЭВМ. В более узком смысле под программированием понимают также один из этапов разработки программы- перевод алгоритма на язык программирования.
Языки программирования — это система обозначений для записи программ. Существуют тысячи языков программирования, из которых лишь десятки широко используются специалистами. Около десяти языков известны миллионам людей во всем мире: Basic, C-подобные языки(C,C++), Ada, Pascal, Фортран, PL/1 и многие другие.
Программирование требует практически безошибочной работы. Современные программы содержат много тысяч или даже миллионы команд. Ошибка в одной единственной цифре может совершенно изменить смысл команды и полностью нарушить работу всей программы, содержащей огромное число команд.
Поэтому мало написать программу, необходимо её еще проверить и отладить- найти и исправить в неё ошибки. Разработка крупных программ приобрела индустриальный характер и требует участия больших коллективов программистов. Современное программирование — это скорее коллективный, чем индивидуальный труд.
Программирование является, с одной стороны , технической наукой и даже отраслью промышленности, а, с другой стороны, может рассматриваться как ветвь прикладной математики. При этом традиционные методы математики оказались плохо применимыми к таким сложным объектам, как программы. Потребовалась разработка специальной «машинной » математики, и сейчас теория программирования интенсивно развивается.
Еще в начале 70-х замечательный ученый академик А.П.Ершов сказал: “Программист должен обладать способностью первоклассного математика к абстракции и логическому мышлению в сочетании с эдисоновским талантом сооружать все, что угодно, из нуля и единиц. Он должен сочетать аккуратность бухгалтера с проницательностью разведчика, фантазию автора детективных романов с трезвой практичностью экономиста. А кроме того, программист должен иметь вкус к коллективной работе, понимать интересы пользователя и много другое. ”.
- Обратная связь
- Партнеры
- Интересные статьи
Источник: 2programmer.ru