Файл: Критерии выбора средств разработки мобильных приложений.pdf

Таким образом, в современном обществе часто используемыми оснащение сложное и постоянно модифицируется для более удобного, быстрого и безопасного использования.

Глава 2. Особенности мобильных приложений

В наше время для различных мобильных устройств созданы разные платформы или операционные системы. По статистике преобладающей платформой для устройств является операционная система Android.

Операционная система Android была создана консорциумом, в который входит 34 компании. Android поставлялся с пакетом предустановленных приложений такие как почтовый клиент, приложение по работе с SMS, будильник, календарь, браузер, телефонная книга и так далее. Все эти приложения программировались на языке Java.

Разработчики на Android имеют доступ ко всем API, доступным приложениям. Архитектура приложений создается для повторного использования одних и тех же инструментов.

Работоспособность приложений обеспечивает комплекс систем и сервисов:

• Графический интерфейс
• Контент – проводник (позволяет обращаться к данным других приложений)
• Менеджер ресурсов
• Менеджер напоминаний
• Менеджер процессов

Приложение – программа, предназначенная для выполнения определённых задач и рассчитанная на прямое взаимодействие с пользователем. В большинстве операционных систем программы не могут обращаться к ресурсам устройства напрямую, вместо этого они взаимодействуют с оборудованием и другими программами посредством операционной системы, а на простом языке через вспомогательные программы.

2.1. Классификация приложений

Приложении можно классифицировать по типу, сфере применения и типу запуска.

Классификация по типу:

• Общие: текстовые редакторы, графические редакторы, веб-браузеры
• Развлекательные: медиаплееры, игры
• Специальные: трансляторы, мультимедиа-приложения, гипертекстовые системы, системы управления содержимым

Деление по сфере применения:

• Приложения, предоставляющие обеспечение предприятий и организаций. Например, финансовое управление, система отношений с потребителями, сеть поставок. К этому типу относится также ведомственные приложения предприятий малого бизнеса и приложения отдельных подразделений внутри большого предприятия.
• Приложения, обеспечивающие доступ пользователя к некоторым частям устройства.
• Обслуживает потребности индивидуальных пользователей в создании и управлении информацией. Это, как правило, управление временем, ресурсами, документацией, например, текстовые редакторы, электронные таблицы, программы-клиенты для электронной почты и блогов, персональные информационные системы и медиаредакторы.
• Приложения для доступа к контенту. Используется для доступа к тем или иным инструментам или ресурсам без их редактирования (однако может и включать функцию редактирования). Предназначено для групп или индивидуальных пользователей цифрового контента. Это, например, медиаплееры, веб-браузеры, вспомогательные браузеры и др.
• Приложения для проектирования и конструирования. Используются при разработке аппаратного и программного обеспечения. Охватывают автоматизированное проектирование (системы автоматизированного проектирования – САПР), автоматизированную инженерию (computer aided engineering – CAE), редактирование и компилирование языков программирования, программы интегрированной среды разработки (Integrated Development Environments – IDE).

Классификация по типу запуска:

• С установкой;
• Без установки.

Таким образом, среди различных платформ для устройств операционная система Android является статистически лидирующей. По этой причине разработки мобильных приложений к данной платформе развиваются очень быстро, а специалисты, работающие с Android достаточно востребованы. В данной главе детально представлено на примере Android, из чего состоят приложения и как их можно классифицировать для лучшего понимания.

Глава 3. Языки программирования

В 70-х годах прошлого века ученый Денис Ритчи и программист Кеннет Томпсон разработали язык программирования С (Си), показанный в 1973 году, обширно распространен и по сей день, также оказал влияние на многие современные языки. Сам Ритчи так же приложил руку к созданию операционной системы UNIX.

Язык С++ же был создан только в 80-х Бьерном Страуструпом, как модификация языка Си, наделенная свойствами, которые делают его гораздо лучше, чем Си. Помимо этого, важным является тот факт, что он способен обеспечить возможность объектно-ориентированного программирования.

Объектно-ориентированное программирование существенно повышает производительность разработчиков по сравнению с традиционными методами. Объектно-ориентированные программы легче понимать, корректировать и модифицировать. С++ – это гибридный язык, он предоставляет возможность программировать и в стиле Си, и в объектно-ориентированном стиле, и в обоих стилях сразу [4].

3.1. Ввод и вывод в С++

Осуществление ввода-вывода в языке С++ потоками байтов. Поток – это последовательность байтов. В функциях ввода байты передаются от устройства ввода (например, клавиатуры, дисковода) в оперативную память. При выводе байты передаются из оперативной памяти на устройства (например, экран дисплея, принтер или дисковод). Язык С++ предоставляет варианты для ввода-вывода как на низком, так и на высоком уровнях. Ввод-вывод на низком уровне обычно приводит к тому, что некоторое число байтов данных следует перенаправлять от устройства в память или из памяти в устройство. При такой пересылке каждый байт является отдельным элементом данных. Передача на низком уровне позволяет применять пересылку масштабных по объему потоков ввода-вывода с высокой скоростью, но такая передача обычно бывает неудобной для программиста и оператора. Операции ввода-вывода на высоком уровне осуществляются методом преобразования байтов в такие значимые элементы данных, как целые числа, числа с плавающей запятой, символы, строки и так далее. Стандартные библиотеки С++ имеют богатый набор средств ввода-вывода, при этом подавляющая часть программ включает заголовочный файл, который содержит главные сведения, первостепенные для всех операций с потоками ввода-вывода. Так, например, он задействует объекты cin, cout, cerr, clog, которые соответствуют обычным потокам ввода-вывода и стандартным потокам вывода сообщений об ошибках. Объект стандартного потока ввода cin на прямую связан со стандартным устройством ввода – клавиатурой. Операция ‘взять из потока’ (cin - the standard input stream - стандартный поток ввода), показанная в приведенном ниже пользователе, говорит о том, что величина переменной х обязана быть введена из объекта cin в память cin >> x ;. Объект обычного потока вывода cout связан со стандартным устройством вывода - экраном дисплея. Операция ‘поместить в поток’ (cout - standard output stream - стандартный поток вывода), показанная в показанном ниже пользователе, означает, что величина переменной х должна быть выведена из памяти на стандартное устройство вывода cout << x;. Объекты cerr и clog связаны со стандартным устройством вывода сообщений об ошибках. Их различие состоит в том, что при использовании cerr сообщение об ошибках выводится мгновенно, тогда как в случае применения объекта clog сообщения об ошибках передаются в буфер, где они хранятся до того, пока буфер полностью не заполнится или пока содержимое буфера не будет очищено принудительно [3, c. 23].

3.2. Элементы языка С++

Элементами языка называют его первоначальные конфигурации, применяемые для написания программ. В них входят: основные типы данных и действий над ними, правила записи констант и идентификаторов, алфавит [3, c. 29].

3.2.1. Алфавит

Алфавитом принято называть совокупность символов, применяемых в языке. В С++ они преобразуются в буквы, цифры или специальные символы. В качестве букв используются прописные буквы латинского алфавита от A до Z и строчные от a до z, а также знак подчеркивания _. В качестве десятичных цифр используются арабские цифры от 0 до 9. Особые символы в языке С++ используются для разнообразных применений: от организации текста программы до определения указаний компилятору языка С++ [3, c. 29]. Особые символы перечислены в таблице 1 (см. приложение). Из символов алфавита формируются лексемы языка:

• Идентификаторы
• Знаки операций
• Константы
• Разделители

3.2.2. Идентификаторы

Идентификаторы используются для обозначения переменных, функций и типов данных. Они записываются по следующим правилам:

1. Идентификаторы начинаются с буквы.

2. Идентификатор может содержать в себе латинские буквы и цифры.

3. Между двумя идентификаторами должен быть минимум один пробел.

4. Идентификатор в состоянии быть любой длины, но значение имеют только первые 32 символа в среде Windows и 8 символов в DOS; остальные символы не учитываются.

При написании идентификаторов допустимо использовать как прописные, так и строчные буквы. В сравнении с другими языками программирования, компилятор языка С++ отличает их в записи идентификатора. Для более понятного чтения и понимания идентификаторов рекомендуется использовать имена идентификаторов, состоящих из строчных и прописных букв. Каждый идентификатор имеет тип, устанавливаемый при его объявлении. Компилятор языка С++ делает недоступным использование идентификаторов, совпадающих по написанию с ключевыми словами. Например, идентификатор auto является недопустимным (однако допустим идентификатор AUTO) [3, c. 30].

3.2.3. Константы

Данные, обрабатываемые компилятором, – это переменные и константы. Переменные – это данные, которые могут изменять свои значения в процессе выполнения программы. Все переменные в языке С++ должны быть описаны явно. Это означает, что, во-первых, в начале каждой программы или функции необходимо привести список имен (идентификаторов) всех используемых переменных, а во-вторых, указать тип каждой из них. Оператор описания состоит из спецификации типа и списка имен переменных, разделенных запятой. В конце обязательно должна стоять точка с запятой. Имя переменной - любая последовательность прописных и строчных букв английского алфавита, цифр и символа подчеркивания ‘_’. Имя должно начинаться с буквы или символа подчеркивания. Имя может быть произвольной длины, но значимыми являются только первые 32 символа; остальные символы имени игнорируются. Спецификация типа формируется из ключевых слов, указывающих на различные типы данных. Основные типы в C++ подразделяются на две группы: целочисленные типы и типы с плавающей точкой. К целочисленным относятся типы, представленные следующими именами: char, short, int, long. Имена целочисленных типов могут использоваться в сочетании с парой модификаторов типа signed и unsigned. Эти модификаторы изменяют формат представления данных, но не влияют на размеры выделяемых областей памяти. Модификатор типа signed указывает, что переменная может принимать как положительные, так и отрицательные значения. Модификатор типа unsigned указывает, что переменная принимает только положительные значения. Основные характеристики целочисленных типов указаны в таблице 2. (см. приложение).

Изначально считается, что данные типов char, int, short int, long используются со знаком, поэтому ключевое слово signed можно не указывать. Данные типа char используются для хранения символов. Под символом понимается одиночная буква, цифра или знак, занимающий только один байт памяти. Переменные типа char используются как данные со знаком (signed char) и как данные без знака (unsigned char). Если тип char рассматривается как signed, то 44 старший байт его кода определяет знак. В таком случае диапазон значений типа char варьируется от -128 до + 127. В случае unsigned char все восемь бит подразделяются как код, а диапазон возможных значений - от 0 до 255. К плавающим типам относятся три типа, представленные следующими наименованиями типов, модификаторов и их сочетаний: float, double, long double. Они применяются для работы с вещественными числами, которые представляются в форме записи с десятичной точкой и в "научной нотации". Разница между нотациями становится очевидной из примера, который демонстрирует запись одного и того же вещественного числа в разных нотациях.

Константы – это данные, которые устанавливаются равными определенными значениями еще до выполнения программы и сохраняют их на протяжении выполнения всей программы [3, c. 32]. Целые константы могут быть десятичные, восьмеричные и шестнадцатеричные.

Десятичные константы принимают значения от 0 до 4 294 967 295. Константы, выходящие за указанный промежуток, вызывают ошибку. Отрицательные десятичные константы – это константы без знака, к которым применена операция минус. Восьмеричные константы начинаются с символа нуля, после которого следуют восьмеричные цифры (от 0 до 7), например 032. Если восьмеричная константа применяет недопустимые цифры 8 или 9, выдается оповещение об ошибке. Ошибка будет также появляться при превышении восьмеричной константой значения 037777777777. Шестнадцатеричные константы начинаются с 0x (или 0X). Значения шестнадцатеричных констант, превышающие 0xFFFFFFFF, вызовут ошибки. Символьная константа – это один или более символов, заключенных в одинарные кавычки, например 'F', '=', '\n'. В C++ константа из одного символа имеет тип char. Для введения управляющих последовательностей, позволяющих получить визуальное представление некоторых, не имеющих графического аналога символов, используется группа символьных констант, которые начинаются со специального символа обратной косой черты ('\'). В таблице 3 (см. приложение) показаны допустимые управляющие последовательности. Строковые константы образуют специальную категорию констант, используемых для работы с фиксированными последовательностями символов. Строковая константа имеет тип данных array of char и записывается как последовательность произвольного количества символов, обозначенных двойными кавычками: "Это строковая константа!". Нулевая (пустая) строка записывается как "". Перечисляемые константы представлены как идентификаторы, определенные в объявлениях типа enum. Эти идентификаторы часто выбираются как мнемонические обозначения для удобства обращения с данными. Перечисляемые константы имеют целочисленный тип данных. Они могут быть использованы в разных выражениях, в которых допустим целочисленный тип данных и в любых выражениях, в которых допустим целочисленный тип данных. Идентификаторы, применяемые в пределах контекста объявления enum, должны быть уникальными. Значения, которые применяют эти константы, зависят от формата объявления перечислимого типа и присутствия опциональных инициализаторов. Например, в операторе enum color { red, yellow, green } объявляется переменная с именем color, которая может принимать константные значения red, yellow или green (см. таблицу 3 в приложении).

3.3. Язык программирования QBasic

3.3.1. Алфавит языка

Qbasic – еще один из языков программирования, который состоит из трех компонентов: алфавит, синтаксис и семантика.

Алфавит – это, упорядоченный для этого языка набор букв «символов», на которых основывается любой текст данного языка, присутствие других символов недопустимо.

Синтаксис – это свод правил, на которых строятся фразы, позволяющие определить верно или неверно написана фраза.

Семантика определяет смысловое значение предложений языка. Основными понятиями в языках программирования обычно являются алфавит языка, константы, переменные, встроенные функции, логические и арифметические выражения [2, с.21].

Алфавит языка включает:

• буквы латинского алфавита от A до Z (строчные и прописные)
• арабские цифры: 0 1 2 … 9
• знаки арифметических операций: + – * / ^ \
• специальные символы объявления типа: % # ! $ &
• круглые скобки ( ) кавычки “ ” апостроф ’ , подчеркивание _
• знаки отношений: < > = < > < = > =
• буквы русского алфавита используются только для записи текста
• констант и комментарии к программе.

3.3.2. Константы

Константы – это данные, не изменяющиеся в процессе решения задачи. В Qbasic используются числовые и текстовые константы. Числовые константы записываются в программе в виде конкретного числа и бывают двух типов: целые и вещественные [2, с. 21-22].

Целые константы – это последовательность цифр, перед которой может стоять знак + или – . Например: –567, +29, 29.

Вещественные константы – это числа, имеющие целую и дробную части. Бывают две формы записи вещественных констант: основная и экспоненциальная формы записи. В основной форме записи с фиксированной точкой целая часть числа отделяется от дробной части десятичной точкой, например, -1.012, 3.14159. В экспоненциальной форме записи с «плавающей» точкой число записывается в виде: mE± p, где m – мантисса (число в основной форме), Е – основание 10, р – порядок числа (целая константа, содержащая не более двух цифр).

Например: 2.4Е-05, -2.9Е+07.

Чтобы перейти от экспоненциальной формы к основной, нужно m (мантиссу) умножить на 10 в степени р (порядок).

Например: 2.4Е-5 = 2.4·10-5 = 0.000024, -2,9Е+07 = 2.9·107 = 29000000.

Строковые константы – это набор любых символов длиной, не превышающей 255 символов. Строковая константа заключается в двойные кавычки. Например: “ТАБЛИЦА”, “ALFA_2”,“ Решений нет”.