Файл: Основные понятия объектно-ориентированного программирования».pdf

Рисунок 24 – Логотип C#

С помощью языка C# можно создавать обычные приложения Windows, XML-веб-службы, распределенные компоненты, приложения "клиент-сервер", приложения баз данных и т. д. Visual C# предоставляет развитый редактор кода, конструкторы с удобным пользовательским интерфейсом, встроенный отладчик и множество других средств, упрощающих разработку приложений на базе языка C# и .NET Framework.[10]

C# поддерживает понятия инкапсуляции, наследования и полиморфизма. Все переменные и методы, включая метод Main – точку входа приложения. Класс может наследовать непосредственно из одного родительного класса, но может реализовывать любое число интерфейсов.

3. JavaScript ^[26][6]

JavaScript - мультипарадигменный язык программирования. Поддерживает объектно-ориентированный, императивный и функциональный стили (Рисунок 25).

Рисунок 25 - Логотип JavaScript

В 1992 году компания Nombas начала разработку встраиваемого скриптового языка Cmm, который должен был стать достаточно мощным, чтобы заменить макросы, сохраняя при этом схожесть с Си. Главным отличием от Си была работа с памятью. В новом языке всё управление памятью осуществлялось автоматически: не было необходимости создавать буфера, объявлять переменные, осуществлять преобразование типов.

Cmm был переименован в ScriptEase, поскольку исходное название звучало слишком негативно, а упоминание в нём Си «отпугивало» людей.

В конце ноября 1995 года Nombas разработала версию CEnvi, внедряемую в веб-страницы. Страницы, которые можно было изменять с помощью скриптового языка, получили название Espresso Pages. Работали они только в 16-битовом Netscape Navigator под управлением Windows[15]

Далее перед языком ставилась цель обеспечить «язык для склеивания» составляющих частей веб-ресурса: изображений, плагинов, Java-апплетов, который был бы удобен для веб-дизайнеров и программистов, не обладающих высокой квалификацией. На синтаксис оказали влияние языки Си и Java, и, поскольку Java в то время было модным словом, 4 декабря 1995 года появился язык JavaScript.

JavaScript - объектно-ориентированный язык программированияс прототипированием. JavaScript имеет ряд свойств, присущих функциональным языкам, что придаёт языку дополнительную гибкость.

Отличие Си от JavaScript:

• В JavaScript функции представляются как объекты первого класса;
• В JavaScript идет автоматическое приведение типов;
• В JavaScript имеются анонимные функции.

---

В JavaScript отсутствуют:

• модульная система;
• стандартная библиотека;
• стандартные интерфейсы к веб-серверам и базам данных;
• система управления пакетами.

3.2. Среда разработки объектно-ориентированного программирования

Популярной средой разработки, поддерживающей популярные объектно-ориентированные языки программирования, среди программистов является Visual Studio .NET^[27] [16].

Visual Studio .NET (вышла на рынок в 2002) является современной средой разработки (Рисунок 26), которая предоставляет программистам мощное и удобное средство для написания, редактирования, компиляции, отладки и запуска приложений, использующих совместимые с .NET языки. В Visual Studio .NET были включены средства разработки для четырех объектно-ориентированных языков программирования:

• C #,
• VB.NET,
• C ++
• J #.

Рисунок 26 - Логотип NET Framework

Особенностью разработки на платформе .NET (дотнет)^[28][16] является независимость разработчика при создании приложений различных типов, выполнимые на различных устройствах и в различных средах. Это достигается использованием общеязыковой среды исполнения Common Language Runtime (CLR) Функции CLR доступны в любых языках программирования, использующих эту среду

Основные принципы работы .NET Framework является (Рисунок 27):

1. Программы, сначала переводятся в промежуточный байт-код Common Intermediate Language (CIL).

2. Далее код выполняется Common Language Runtime (CLR) и переводится в исполняемый код для конкретного процессора^[29] [16].

Рисунок 27– Архитектура платформы .NET Framework для языка C#

Средой разработки программ, на языке высокого уровня, называют совокупность средств, с помощью которых пишется, и корректируются код, а также проходит этап преобразования в машинные коды, также в среде обычно удобно выполнять следующие функции: отладка, просмотр переменных, пошаговое выполнение кода и т.д.. Современная среда разработки программного кода содержит:

• Редактор текста, который предназначен для ввода и корректировки кода программы;
• Компилятор, который предназначен для перевода с язык высокого уровня в машинный код;
• инструменты для отладки и запуска программ;
• библиотеки, который предназначены для хранения инструкции и алгоритмов, использующиеся многократно,
• система помощи.

---

.NET Framework^[30] [16] имеет мощный инструмент для поиска и исправления ошибок в программе - отладчик. Отладчик позволяет отслеживать программу, наблюдать за значениями переменных и контролировать вывод программы.

Пока программа работает, ее инструкции выполняются одна за другой, со скоростью процессора. Поэтому программист не может определить, какая команда выполняется в конкретный момент времени, и, следовательно, определить, совпадает ли выполнение программы с ее разработанным алгоритмом.

В случае неправильной работы программы необходимо увидеть фактический порядок выполнения строк кода. Это можно сделать, используя трассировку, процесс реализации программы шаг за шагом.

.NET Framework обеспечивает два режима трассировки[6] (Рисунок 28):

• без захода в процедуру (Step over), который выполняет код программы без выполнения операторов, находящихся в процедуре, выдавая только результат выполнения процедуры
• с заходом в процедуру (Trace into) с выполнение операций процедуры

Рисунок 28 – Меню отладка

При отладке широко используется метод, который называют методом точек останова^[31] [20] (Рисунок 29).

Рисунок 29– Точка останова

Суть метода – необходимо отметить некоторую инструкцию программы (поставить точку останова), при достижении которой программа приостанавливает свою работу, и программист может начать трассировку или проконтролировать значения переменных. [10]

После отладки и создание рабочего проекта, точки останова необходимо удалить.

3.3. Пример создания программы на объектно-ориентированном языке программирования

Рассмотрим небольшой пример написания программы на языке C # в среде разработки Visual Studio .NET. Исходный код приложения «Калькулятор с яркими кнопками» находится в двух модулях:

• Calc2.cs (Рисунок 30)
• SetDlg.cs

Рисунок 30 – Главная форма «Калькулятор с яркими кнопками» в режиме конструктора

Calc2.cs – является главной форма приложения «Калькулятор с яркими кнопками». SetDlg.cs – окно диалога, с помощью которого можно настроить калькулятор.

После создание основных форм и расположение на них элементов управления создаются обработчики нажатий кнопок.

Обработчики кнопок упорядочены по группам, каждая имеет свой цвет и свой обработчик события Click на все кнопки группы.

---

Рисунок 31 – Обработка нажатий

Для того, чтобы убедиться в работоспособности программы проведем несколько тестовых решений примеров. Программа тестировалась на ноутбуке Dell, Intel® Core™ i7-2670QM CPU 2/20GHz ОЗУ 6,00 ГБ 8

1. Сложение двух чисел.

Сложим два числа: 2+2 =4. Проверим, как складывает числа программа. Введем последовательно:

1. Щелчок по кнопке «2».

2. Щелчок по кнопке «+»

3. Щелчок по кнопке «2»

4. Щелчок по кнопке «=»

5. На экране видим (Рисунок 32)

Рисунок 32 – Результат 1 теста

2. Изменим значения количество знаков после запятой. Введем последовательно:

1. Щелчок по кнопке «?»

2. В открытом диалоговом окне с помощью счетчика установим значение 5 в поле «Количество знаков после запятой» (Рисунок 33)

3. Нажмем кнопку «ОК»

Рисунок 33 – Изменение количества знаков после запятой

3. Проверим сложение двух чисел из первого теста с новыми установками (Рисунок 34)

Рисунок 34 – Сложение двух чисел с новыми установками

Выводы по главе 3.

Популярность объектно-ориентированных языков программирования из года в год меняется, но неизменно в топе языки семейства Си, С++, C#, Java.

Современные языки программирования имеют среду разработки программ, которая помогает разработчику проектировать, разрабатывать и тестировать программу.

В курсовой работе рассмотрена поэтапная разработка программы на языке высокого уровня C#. Основная задача программы – создание программы аналога от Windows - Калькулятор, но более упрощенной версией при более ярком интерфейсе. Процесс создание приложений на языке C# начинается с создания форм, элементов форм, написания кодов для обработчиков. Проведено тестирование контрольных примеров, которое показало, работоспособность разработанного приложения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сложность программного обеспечения и решаемые задачи по программированию реального мира требует от разработчиков владения наиболее перспективными технологиями его создания. Одной из таких технологий на настоящий момент является объектно-ориентированное программирование (ООП).

Парадигма объектно-ориентированного программирования появилась не на пустом месте, а явилась продолжением развития структурного и процедурного программирования. На текущий момент развития программирования объектно-ориентированная парадигма является основной для создания современных программ.

---

Создание любых программ в любой предметной области проходит определенные этапы, которые включают анализ проблемы, проектирование, разработку и тестирование программного кода.

При создании программ на объектно-ориентированном языке необходимо стремиться к написанию качественного кода, т.е. обладающего следующими характеристиками: функциональность, надежность, удобство использования и производительность.

Основу объектно-ориентированного программирования составляют понятия класс и объект. Класс - это программный элемент, который описывает абстрактный тип данных и его частичную или полную реализацию. На практике объектно-ориентированное программирование сводится к созданию ряда классов, включая интерфейс и реализацию, и их последующее использование.

Под объектом в ООП - представляется отдельно реализуемая часть предметной области. Объекты, которые имеют аналогичное поведение и состояние, образуют класс.

Основные средства разработки классов:

• Наследование.
• Простой полиморфизм
• механизм событий.

Популярность объектно-ориентированных языков программирования из года в год меняется, но неизменно в топе языки семейства Си, С++, C#, Java.

Современные языки программирования имеют среду разработки программ, которая помогает разработчику проектировать, разрабатывать и тестировать программу.

В курсовой работе рассмотрена поэтапная разработка программы на языке высокого уровня C#. Основная задача программы – создание программы аналога от Windows - Калькулятор, но более упрощенной версией при более ярком интерфейсе. Процесс создание приложений на языке C# начинается с создания форм, элементов форм, написания кодов для обработчиков. Проведено тестирование контрольных примеров, которое показало, работоспособность разработанного приложения.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Источники на русском языке:

• • • 1. А. Васильев - Программирование на C# для начинающих. Основные сведения- СПб.:Питер, 2018 г. - 516 с
      2. А. Стиллмен. Изучаем C# / А. Стиллмен – С.-П.:Питер, 2014 г. - 816 с
      3. Алгоритмы и структуры данных: Учебник / Белов В.В., Чистякова В.И. - М.:КУРС, НИЦ ИНФРА-М, 2016. - 240 с
      4. Алгоритмы компьютерной арифметики / Окулов С.М., Лялин А.В., Пестов О.А., - 2-е изд., (эл.) - М.:БИНОМ. ЛЗ, 2015. - 288 с.
      5. Бадд Т. Объектно-ориентированное программирование в действии: Пер. с англ. СПб.: Питер, 2016. 464 с,
      6. Пугачев Е.К. Объектно-ориентированное программирование: Учеб. для вузов/ Под ред. Г.С. Ивановой. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. - 320 с , ил. (Сер. Информатика в техническом университете).
      7. ХьюзДэс.,. Структурный подход к программированию: Пер. с англ. М.: Мир, 2012. 278 с.
      8. Макконнелл С. Совершенный код. Мастер класс / Пер. с англ. — М. : Издательство «Русская редакция», 2014. — 896 стр. : ил.
      9. Программирование на СИ#: Учебное пособие / Медведев М.А., Медведев А.Н., - 2-е изд., стер. - М.:Флинта, Изд-во Урал. ун-та, 2017. - 64 с.
      10. Программирование на языке высокого уровня. Программирование на языке С++: учеб. пособие / Т.И. Немцова, С.Ю. Голова, А.И. Терентьев ; под ред. Л.Г. Гагариной. — М. : ИД «ФОРУМ» : ИНФРА-М, 2018. — 512 с.
      11. Программирование / Давыдова Н.А., Боровская Е.В., - 3-е изд., (эл.) - М.:БИНОМ. ЛЗ, 2015. - 241 с.
      12. Рихтер Дж. CLR via C#. Программирование на платформе Microsoft .NET Framework 4.5 на языке C#. 4-е изд. : Пер. с англ. СПб.: Питер, 2015. 464 с.
      13. Стиллмен Э., Грин Дж. Head First. Изучаем C#. 3-е изд. : Пер. с англ. СПб.: Питер, 2017. - 816 с.
      14. Федоренко, Ю. П. Алгоритмы и программы на C++Builder / Ю. П. Федоренко. - М.: ДМК Пресс, 2014. - 544 с.
      15. Хейлсберг А., Торгерсен М., Вилтамут С., Голд П. Язык программирования C#. Классика Computers Science. 4-е изд. : Пер. с англ. СПб.: Питер, 2014. - 784 с.

---