Файл: ИНТЕГРИРОВАННЫЕ СРЕДЫ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММ (Интегрированная среда Microsoft Visual studio).pdf

Введение

Мир не стоит на одном месте, он все время меняется, развивается, приобретая все новые и новые черты. Если первобытному человеку достаточно было просто поесть и не быть съеденным, то после того как он сумел овладеть первобытными инструментами, человек с каждым днем стал продвигать прогресс. Человек стремился упростить свою жизнь, сделать более удобнее. Научился получать электричество, управлять реками.

И вот настал момент, когда человечество накопило огромные знания, которые не способен удержать у себя в голове ни один из людей.

Человечество придумало компьютеры, которые менялись десятилетиями от огромных, занимающих огромные площади, до маленьких- помещавшиеся в сумке. Для управления компьютерами были придуманы языки программирования. Над написанием одной простейшей программы билась не одна команда разработчиков. Сложность программирования и сроки создания готового продукта, спровоцировало кризис в компьютерном мире.

Существующее положение вещей не устраивало ни программистов, ни людей которым были необходимы новые программы. Поэтому программисты решили пойти по пути прогресса- отойти от традиционных канонов программирования и разработать интегрированные среды программирования, интегрировав все необходимые инструменты в одном приложении. Интегрированные среды, должны были решить накопившиеся проблемы и поднять программирование на новый уровень.

В моей курсовой я опишу историю развития программирования, разберу особенности, плюсы и минусы интегрированных сред, сравним формы программирования. В заключении рассмотрим несколько примеров наиболее популярных IDE приложений для разработки программного обеспечения.

1. История появления и развития языков программирования

Основоположником программирования можно считать английского математика Чарлза Бэббиджа (1791—1871 гг.). В 20-х годах XIX века ему пришла идея создать такую механическую машину для вычислений, что порядок ее действий можно было предварительно записывать и впоследствии выполнять эти действия на машине автоматически. [1]Примитивное развитие вычислительной техники не позволили добиться признания при жизни, но он оказал огромное влияние на современное развитие информатики.

У истоков программирования стояла так же Ада Лавлейс. Она оказалась одним из немногих современников Ч. Бэббиджа, кто сумел по достоинству оценить идею «аналитической машины». А. Лавлейс разрабатывала приемы управления последовательности вычислений, которые используются в программировании до сих пор. Ада Лавлейс описала одну из важнейших конструкций практически любого современного языка программирования –Цикл, поэтому ее по праву считают первым программистом в мире.[2] Долгое время программисты записывали решаемые задачи математическими формулами, а затем, используя специальную таблицу переводил символ за символом, преобразуя формулы в двухлитерные коды. В 1945 году, по окончании Великой Отечественной войны, Цузе переехал из Берлина в Баварские Альпы, где и занялся определением языка для будущей логической машины. Язык, названный им Plankalkül фактически, представляет собой языком программирования высокого уровня с такими современными чертами:[3]

---

• наличие повторно вызываемых функций;

1. Методы программирования. Компьютерные вычисления / А. В. Могилев, Л. В. Листрова. — СПб.: БХВ-Петербург, 2008. — 11с.
2. Основы программирования. Часть I./ А.А. Тюгашев - СПБ: Университет ИТМО, 2016. – 18с.
3. Архитекторы компьютерного мира. –СПб.: БХВ-Петербург, 2002. - 231с.

• встроенные типы данных;
• массивы;
• аналог условного оператора;
• исключения;
• цикл ПОКА [1]

В 1951 году Г. Хоппер создала первый компилятор и ею же был введен сам этот термин. Компилятор Г. Хоппер осуществлял функцию объединения и в ходе трансляции производил организацию подпрограмм, выделение памяти компьютера, преобразование команд высокого уровня (в то время псевдокодов) в машинные команды. Еще одним нововведением группы под руководством Г. Хоппер стало фундаментальное понятие техники программирования – «отладка». Термин debugging (отладка) используется в технических процессах для тестирования и поиска неисправностей в компьютере, а также в системах программирования. Середина 50-х годов XX века характеризуется стремительным ростом в области программирования. Активное внедрение языков программирования, которые выступали в роли посредника между программистом и машиной.[2]

Наибольшее распространение получил язык программирования Фортран. Название произошло от FORmula TRANslator (переводчик формул). Fortran был разработан группой программистов корпорации IBM под руководством Джона Бэкуса. Фортран разрабатывался в первую очередь для научных и инженерных вычислений. Главным преимуществом фортрана является огромное количество написанных на нем программ и библиотек подпрограмм. [3] Благодаря этому

1. Методы программирования компьютерные вычисления /А.В. Могилев, Л.В. Листрова. СПБ.: БХВ-Петербург, 2008. -11с
2. Эволюция языка Фортран. Устаревшие черты языка и средства для их замены /А.М. Горелик – Москва 2018. 3с.
3. Паскаль. Руководство для пользователя /К.Иенсен, Н.Вирт -Москва 1989. 5с.

даже спустя 65 лет Фортан является мощным языком программирования и на его базе было разработано большое число версии. Стандартизированный язык фортран включает в себя версии: 66, 77,90,95, 03, 08. В 1970 г. швейцарский ученый Никлаус Вирт презентовал язык программирования Паскаль. Созданный специально с педагогическими целями язык Паскаль оказался крайне удачным в силу того, что ему просто научиться. Кроме того, он стал основой обсуждения языков программирования вообще и своеобразным эталоном для сопоставлений. [1]

---

В середине 1960-х годов сотрудники математического факультета Дартмутского колледжа Томас Курц и Джон Кемени создали специализированный язык программирования, который состоял из простых слов английского языка. Новый язык назвали «универсальным символическим кодом для начинающих» (Beginners All Purpose Symbolic Instruction Code, или, сокращенно BASIC.[2] BASIC благодаря простоте заслужил популярность и широкое распространение среди пользователей ЭВМ. Основной идеей команды было создание простого языка для студентов, которые могли бы без затруднений писать программы, не имея специальной подготовки. При проектировании языка использовались восемь принципов. Basic должен был быть[3]:

• Простым в использовании для начинающих
• Быть языком программирования общего назначения
• Предоставлять возможность расширения функциональности, доступную опытным программистам
• Быть интерактивным

1. https://habr.com/ru/post/227711
2. Системы программирования /И.А. Волкова, И.Г. Головин, Л.Е. Карпов –Москва 2009. 18с
3. Методы программирования компьютерные вычисления /А.В. Могилев, Л.В. Листрова. СПБ.: БХВ-Петербург, 2008. -14с

• Предоставлять ясные сообщения об ошибках
• Быстро работать на небольших программах
• Не требовать понимания работы аппаратного обеспечения
• Защищать пользователя от операционной системы

В 1970-е годы разрабатывается язык для создание систем искусственного интеллекта –Prolog. [1]

Бурный рост числа различных языков программирования в период с конца 1960-х и до начала 1980-х сопровождался, как ни странно, кризисом программного обеспечения. Остро не хватало программ для решения самых разных задач и программистов для их разработки, а написанные программы часто содержали ошибки и работали неустойчиво. [2]

Все это в купе с традиционным подходом написания программ, сильно тормозило развитие программирования. При традиционном подходе написание программы строится следующим образом: [3]

• Исходный текст набирается при помощи любого текстового редактора
• По завершении набора, работа с текстовым редактором прекращается и запускается кросс компилятор
• Как правило, вновь написанная программа содержит синтаксические ошибки, и компилятор сообщает о них на консоль оператора.
• Вновь запускается текстовый редактор, и оператор должен найти и устранить выявленные ошибки, при этом сообщения о характере ошибок

1. Методы программирования компьютерные вычисления /А.В. Могилев, Л.В. Листрова. СПБ.: БХВ-Петербург, 2008. -16с
2. Системное программное обеспечение. /А.Ю. Молчанов –СПБ. 2010. 275с
3. Системы программирования /И.А. Волкова, И.Г. Головин, Л.Е. Карпов –Москва 2009. 18с

---

выведенные компилятором уже не видны, так как экран занят текстовым редактором. [1]

Цикл может повторяться ни один раз, и если программа имеет большой объем, собирается из множества частей, подвергается редактированию, изменению кода, то этот процесс отнимает огромное количество времени, сил и денежных средств. Но и это еще не конец написания программы, а лишь начальный этап. После написания кода наступает этап отладки программы и к редактору с компилятором добавляется эмулятор или симулятор. [2] Стоит отметить что компилятор не решает полностью всех задач, связанных с созданием новой программы. Являясь главной составляющей средств разработки, одного лишь компилятора недостаточно для обеспечения прохождения программой всех этапов жизненного цикла. Поэтому компиляторы- это программное обеспечение, работающее в взаимодействии с другими техническими средствами, которые применяются для разработки данного программного обеспечения. Основные технические средства, используемые в комплексе с компиляторами содержат в себе программные модули[3]:

• Текстовые редакторы, служащие для создания текстов исходных программ;
• Компоновщики, позволяющие объединять несколько объектных модулей, порождаемых компилятором, в единое целое;
• Библиотеки прикладных программ, содержащие в себе наиболее часто используемые функции и подпрограммы в виде готовых объектных модулей;
• Загрузчики, обеспечивающие программу в заданном режиме с целью

1. Системы программирования /И.А. Волкова, И.Г. Головин, Л.Е. Карпов –Москва 2009. 18с
2. Системное программное обеспечение. /А.Ю. Молчанов –СПБ. 2010. 276с
3. Методы программирования компьютерные вычисления /А.В. Могилев, Л.В. Листрова. СПБ.: БХВ-Петербург, 2008. -19с

поиска, обнаружения и локализации ошибок;

• Другие программные средства, служащие для разработки программ и их компонентов.

Для упрощения и удобства написания программ, следовательно, и удешевления стоимости разработки ПО, стали разрабатываться Интегрированные среды разработки (анг. ID, Integrated Development Environment или Integrated Debugging Environment) – система программных средств, используемая программистами для разработки программного обеспечения. Интегрированная среда разработки программ объединяет в себе возможности текстовых редакторов и командного языка компилятора, а также некоторых других компонентов системы программирования, например, редактора и отладчика.

Так же в состав IDE может включаться браузер классов, инспектор объектов и диаграмма иерархии классов, предназначенную для использования при объектно-ориентированной разработке программного обеспечения.

---

Используя литературу, изученную в ходе подготовки к курсовой, познакомился с людьми, которые внесли свою лепту в развитие языков программирования. Люди кто шаг за шагом приближал научный прогресс к настоящим результатам, проблемы с которыми столкнулись первые программисты. По праву можно сказать что и Бэббидж, и Ада Лавлейс, и Г. Хоппер, и многие-многие другие были первопроходцами в своем деле. Именно первым программистам пришлось создавать фундамент для программирования как науки. Создания технической документации, разработка принципов, инструментов, все это требовало колоссальных сил и знаний, а главное любви к своему делу.

2. Компоненты Интегрированной среды разработки

К настоящему моменту сложилось представление о традиционном составе инструментальной системы (среды) программирования (IDE), в который входят следующие программные инструменты и библиотеки[1]:

• Редактор для построения программ
• Транслятор для перевода программ с языка программирования на машинный язык
• Отладчик для проверочных запусков программ и исправления ошибок
• Библиотеки периода трансляции и периода исполнения
• Средства управления компиляцией и построением программного проекта
• Монитор, интегрирующий в себе вышеперечисленные средства и организующий функционирование системы программирования в целом.[2]

Редактором для построения программ, как правило, является текстовым редактором, который используется для ввода исходного кода программы. Редакторы имеют расширенный функционал- подсветку синтаксиса, сортировку строк, конвертацию кодировок, шаблоны, показ кодов символов. Иногда их называют редакторами кода, так как основное их предназначение- написание исходных кодов компьютерных программ. [3]

Подсветка синтаксиса - это выделение синтаксических конструкций текста с использованием различных цветов, шрифтов и начертаний. Применение подсветки позволяет облегчить чтение текста, так же улучшает визуальное восприятие. [4]

1. Профессиональное программирование системный подход 2 изд. /И.О. Одинцов - БХВ –Петербург, 2004. 315с
2. http://bourabai.ru/C-Builder/
3. Системы программирования /И.А. Волкова, И.Г. Головин, Л.Е. Карпов –Москва 2009. 19с
4. Системное программное обеспечение. /А.Ю. Молчанов – СПб. 2010. 279с

Транслятор программное приложение, которое в качестве входных данных воспринимает программы на некотором исходном языке, а на выходе формирует эквивалентные по своей функциональности программы, но уже на другом так называемом объектном языке.

---