Файл: Варианты построения интерфейса программ: особенности и эволюция (Понятия и классификация языков программирования).pdf

ВВЕДЕНИЕ

С развитием самой первой компьютерной вычислительной техники начал применяться машинный язык для программирования, с помощью которого разработчики того времени могли задавать команды, оперируя при памятью, а также полностью использовать все возможности электронной машины для вычислений разной сложности.

Однако использование многих персональных компьютеров (ПК) на уровне созданного самыми первыми программистами машинного языка очень затруднительно.

Поэтому от его непосредственного применения пришлось отказаться.

На современном этапе также создалось множество языков, что могут могли самые различные функции.

Потом при развитии языков программирования (ЯП), появилась новая возможность для выполнения адаптации обработки информации с использованием созданных программ, что также являлось очень удобным, так как программисты могут создавать программы для определенной предметной области.

Вместе с этим создавались программы с графическим пользовательским интерфейсом, которые имели пользовательское главное или контекстное меню.

Эффективность и необходимость реализации разработки таких программ являются очень актуальными в наше время, поскольку основой для удобного пользования считается дружественный интерфейс для конечного пользователя программой.

Целью исследования является обзор процедур и функций для языков высокого уровня, методики создания пользовательского меню.

Задачи курсовой работы:

– охарактеризовать основные определения теории языков программирования;

• привести основные определения, понятия о применении модульного стиля программирования, как базы для создания пользовательского интерфейса;
• рассмотреть главные принципы создания меню;
• выполнить проектирование функций в C++ Builder для реализации пользовательского интерфейса;
• описать технологии создания оконных программ на практике при использовании пользовательского интерфейса.

Объект работы – ЯП высокого уровня.

Предметом работы являются методы применения процедур, функций для создания пользовательского интерфейса.

По мере возникновения компьютерной вычислительной техники были созданы самые разные методики для написания программ. При этом создавался подход, который помогал многим программистам с растущим усовершенствованием программ.

1. ПОНЯТИЯ О ЯЗЫКАХ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

1.1. Понятия и классификация языков программирования

Физические принципы функционирования самых разных электронных устройств типа ЭВМ построены по такому принципу, что компьютер может выполнять разнообразные поставленные команды, состоящие с последовательности единиц и нулей.

На стадии развития вычислительной техники программистам было крайне необходимо составлять свои программные продукты на языках, которые понятны компьютеру, в специальных машинных кодах.

Каждая такая команда могла состоять с кодов для операций, адресов памяти и операндов, которые выражались в виде самых разнообразных сочетаний элементов машинного кода.

Это приводило к острой необходимости поиска средства, которое даст возможности более просто налаживать корректное общение человека и ПК.

Такое средство было в ближайшем будущем найдено: различные ЯП символического типа.

Язык программирования – это искусственный язык, который используется в командном управлении компьютером.

Языки программирования были созданы для того, чтоб обычным пользователям было намного проще создавать программы для ПК, но, при этом, они далее должны были транслироваться (интерпретатором или же транслятором) в некоторый машинный код, что может также быть реализован только лишь компьютером.

Все современные языки программирования можно подразделить на языки высокого и низкого уровня программирования.[4]

Языком низкого уровня часто называют такой язык программирования, предназначенный для определенного типа ПК и может отражать внутренний код.

Также все языки низкого уровня называются машинно-ориентированными языками, ведь их сложно конвертировать на компьютерах с не одинаковыми центральными процессорами, а также довольно сложно изучать, так как для этого крайне необходимо хорошо знать все известные принципы его внутренней работы.[9]

Языком высокого уровня называют такой ЯП, который предназначен для удовлетворения требований программистов, используя словосочетания, что приближены к человеческому языку.

Он никак не может зависит от разных внутренних кодов компьютера и типов процессора. Языки высокого уровня часто применяют для решения проблематики узкого сектора и часто поэтому их называют проблемно-ориентированными.[14]

Отметим, что каждая из команд такого ЯП эквивалентны нескольким командам машинных кодов, поэтому все высокоуровневые программы, намного компактнее, нежели такие же программные продукты, написанные в машинных кодах.[19]

Процесс работы ПК заключен в выполнении последовательности разных инструкций, набора определённых команд, выполняющихся в определённом порядке.

Все машинные виды этих команд, что состоят из последовательности бинарного кода, указывает, какое именно из действий должно выполняться процессором.

Чтоб задать ПК перечень действий, что предназначены для выполнения, нужно задать последовательность с бинарного кода соответствующих программных команд. [3]

Программы, написанные на машинных кодах, могут иметь в своем составе много тысяч команд, а их непосредственное написание – занятие очень сложное.

Намного проще разработать программу с помощью языка, более близкому к естественному языку человека, а саму работу по трансляции программы в машинный код поручить ПК.

Именно так были созданы ЯП, которые предназначены для создания современных программных приложений. [7]

Язык программирования считается формальной знаковой системой, что предназначена для написания кода программ.

Языком программирования может быть определен набор лексических, семантических, а также синтаксических правил, что определяют внешний вид программных средств и действия для реализации их исполнителем (или компьютером).

После создания первых вычислительных программируемых машин разные разработчики придумали более 2100 языков программирования разного уровня, при чем с каждым годом их количество увеличивается. Некоторыми ЯП могут пользоваться только небольшое число программистов, а другие становятся популярными спустя 2-3 года.

Профессиональные программисты могут эффективно применять в своей работе также не менее десятка языков.

Но нет такого программиста, кто бы не мечтал спроектировать свой язык для реализации программного кода: самый быстрый, простой, надежный, удобный. Поэтому за всю долгую историю компьютерной техники люди придумали много ЯП самых разных направлений. [11]

В нынешнее время поставлена перед программистами задача по проектированию системы хранения, обработки некоторых данных, что ещё 20 лет назад были невозможными.

Так, появляются сверх новые технологии и персональные вычислительные устройства, требующие современных методик к программированию, а развитие Интернета предоставляет новые способы по созданию сетевых технологий обмена информацией.[15]

Всё это может служить некоторой почвой для проектирования новейших ЯП, что могут отвечать реализации всех современных задача использовать новые принципы в программировании, что могут решить проблемы для современных программистов.

Языки очень разные, при этом каждый имеет своё назначение, конкретное направление, уникальную среду по разработке, свои индивидуальные принципы использования и синтаксис. [5]

Сравнительный анализ разных ЯП по возможностям, способам реализации, сложности в освоении является сложнейшей задачей.

Оценивать практическое удобство семантических конструкций можно только на примерах и указывать задачу для всех ЯП, для которой пользоваться лучше определенными из них. [8]

1.2. Язык С++, среда разработки C++ Builder

С++ – ЯП для общего назначения, наиболее часто применим для системного программирования.

Также, ЯП С++ успешно применяется для создания приложений, которые выходят далеко за рамки традиционного системного подхода программирования.

Реализации ЯП С++ есть практически на всех машинах, от самых слабых по мощности – до больших мейнфреймов. [11]

Бьерн Страуструп является проектировщиком языка С++ и главным разработчиком его транслятора.

Также он считается сотрудником компании AT&T. Он получил должность магистра с вычислительной техники в университете Аарус, а докторское звание добыл в университете Кембриджа.

Программист специализируется также и в секторе разработки операционных систем (ОС), различных распределенных систем, а также моделирования и программирования.[17]

Изначально С++ был спроектирован для того, чтобы команде программистов Страуструпа не нужно было создавать программы с помощью ассемблера.

Главным его предназначением было выполнение более приятным процесс программирования и упрощение методологии программирования для отдельно взятых программистов.

Долгое время определенной последовательности разработки для языка С++ не было. Реализация и документирование таких методов шли параллельно.

Такой язык продолжает свое направленное развитие, чтоб преодолеть все возникшие проблемы пользователей.

В 1984 г. стало очевидно, что вся работа по стандартизации ЯП С++ неизбежна и нужно незамедлительно приступить к ней.

Фирма AT&T внесла самый главный вклад в данную работу. Больше ста представителей изучали и комментировали все аспекты ЯП, что стали современной версией по руководству и материалами для описания стандарта С++. [3]

При разработке С++ самыми важнейшими критериями были простота и удобство программирования. При возникновении вопроса, что именно упростить: руководство либо другую документацию по ЯП или же транслятор, то выбирали постоянно первое. Также огромное значение имела совместимость с языком С.[9]

Ключевое понятие ЯП С++ – это класс – определяемый пользователем формат данных.

Он обеспечивает преобразование, инициализацию, динамическое определение разных типов, которое часто может контролироваться пользователем, а также управление памятью, средствами для перегрузки функций.

В С++ реализованы полнее концепции модульного построения программ и контроля типов данных.

С++ содержит также некоторые усовершенствования, он может определять разные стандартные значения параметров, функции-подстановки, операции управления памятью, реализацию перегрузки имен функций, а также применение ссылочного типа.

Среда C++ Builder является выпущенным средством для разработки программных приложений, что позволяет также создавать приложения с графическим интерфейсом при помощи ЯП C++, используя библиотеку визуальных компонентов Delphi. [7]

C++ Builder – это SDI-приложение, главное окно имеет настраиваемую панель и палитру (рисунок 1).

При запуске среды отображаются окно инспектора объектов, формы новых приложений. Ниже, под окном для пользовательской формы находится область написания кода.

Рис.1. Программный интерфейс

Формы – это база всех приложений в рассматриваемой среде. Для создания пользовательского интерфейса надо добавить в форму компоненты объектов.

Компоненты разделяются на такие категории:

– визуальные;

– невизуальные.

Визуальные составляющие появляются во время запуска программы, а невизуальные будут отображаться лишь во время разработки, и их не видно уже при выполнении программы (рисунок 2).

Рис.2. Образцы компонентов

Каждый компонент имеет основные 3 характеристики: событие, свойство, метод.[15]

Если выбрать компонент на палитре, добавить его на форму, то инспектор отобразит автоматически события, а также свойства, что могут использоваться (рисунок 3).

Рис.3. Инспектор объектов

Свойства компонентов – это их атрибуты, определяющие его поведение, а также внешний вид.

В первом разделе работы рассмотрены основные понятия по теории языков программирования, а также приведены определения языка программирования, классификация (языки низкого, высокого уровней).