Файл: .Классификация языков программирования. Критерии выбора среды и языка разработки программ..pdf

Компьютер – это устройство, последовательно выполняющее команды, прописанные в программе, для его работы необходимы программы, составляющее такое понятие как «программное обеспечение» (ПО). Программное обеспечение представляет собой совокупность разных программных средств, обеспечивающих работоспособность аппаратных средств ЭВМ.

Вся совокупность программ, которые хранятся на всех устройствах в долговременной памяти компьютера и составляет его программное обеспечение.

Самой общей классификацией программных средств есть классификация, в которой главным признаком служит область применения программных продуктов:

– организация аппаратного обеспечения (АО) компьютеров и сетей электронно-вычислительных машин (ЭВМ);

– организация технологии для разработки программ;

–решение и обоснование функциональных задач в разных предметных областях.

Программное обеспечение персонального компьютера (ПК) постоянно развивается, пополняется, совершенствуется. Стоимость всех установленных программ на ПК зачастую превышает полную стоимость технических его устройств.

Актуальной проблемой в современное время в программировании есть проектирование программных продуктов при помощи самых разных средств разработки, а правильных их выбор, в свою очередь, влияет на быстродействие и правильное их функционирование.

Цель написания работы – рассмотрение проблемы выбора средств разработки.

В курсовой работе рассматриваются следующие задачи:

– рассмотреть классификацию ПО, а именно инструментального ПО;

– описать теоретические основы теории языков программирования;

охарактеризовать этапы развития языков программирования;
освоить выполнение выбора программных средств для реализации конкретного задания;
продемонстрировать практическое применение выбора программных средств для создания конкретного программного продукта.

Объект работы – программное обеспечение ПК.

Предмет исследования – проблема выбора средств разработки.

Развитием теоретических основ по данной тематики занимались такие ученые, как Б.Стауструп, К.Голдинг, Королюк В.Л., С.Прата, а также многие другие.

1.Основные понятия о программном обеспечении ПК

Понятие программного обеспечения и его классификация

В основу работы ПК положен программный принцип контроля и управления, состоящий в следующем: компьютер выполняет все действия по заданной заранее программе.

Данный принцип обеспечивает универсальность при использовании компьютера: в конкретный момент времени решается некоторая задача соответственно выбранной пользователем программе.

Для нормального вычисления задач на ПК нужно, чтоб программа была отлажена и не требовала доработок, имела соответствующую документацию. По этой причине, относительно работы на ПК часто используют понятие «программное обеспечение», под которым понимается совокупность программ, которая выполняется вычислительной системой.

К ПО относится также область деятельности по разработке и проектированию ПО:

– технология проектирования программ (нисходящее проектирование, структурное или объектно-ориентированное проектирование и т.д.);

– методы тестирования программ;

– анализ качества программ;

– методы доказательства правильного функционирования программ;

– документирование программ;

–использование и разработка программных средств, которые облегчают процесс проектирования ПО.

Программное обеспечение – это неотъемлемая часть компьютерной вычислительной системы. Оно является продолжением технических средств. Вся сфера применения конкретного ПК определяется для него созданным ПО. Компьютер сам по себе не обладает знаниями в любой области применения. Все знания сосредоточены при выполняемых на компьютерах программных продуктах.

Программное обеспечение в нынешнее время составляет тысячи программ, что предназначены для обработки разнообразной информации с различными целями.[5]

Все программы, которые работают на компьютере, можно разделить условно на 3 вида (рисунок 1):

Рисунок 1 – Вилы ПО

– прикладные программы, непосредственно обеспечивают выполнение нужных пользователям работ;

– системные программы, предназначаются для управления работой полностью вычислительной системы, а также выполняют различные функции, например:

создание копий информации;
правление ресурсами ПК;
выдача справочной информации;
проверка работоспособности компьютера;
инструментальные программные системы, что облегчают процесс создания других программ для ПК.

При построении классификации нужно учитывать факт, что развитие вычислительной техники, расширение сферы приложения ПК резко ускорили процесс развития программного обеспечения.

Если ранее можно было перечислить основные категории ПО: [10]

– операционные системы (ОС);

– пакеты прикладных программ;

– трансляторы;

то сейчас ситуация изменилась коренным образом.

Развитие ПО пошло вглубь (появились подходы к построению ОС, языков программирования и т.п.) и вширь (прикладные программы уже не прикладные и приобрели отдельную ценность).

Соотношение между имеющимися программными продуктами и требующимися на рынке меняется слишком быстро. Даже классические программы, такие, как ОС, непрерывно развиваются, наделяются интеллектуальными функциями, а многие из них ранее относились только лишь к интеллектуальным возможностям человека.

Рисунок 2 – Основные категории программного обеспечения

Прикладная программа – это любая конкретная программа, что способствует решению какой-то задачи в пределах определенной проблемной области.

Все прикладные программы могут иметь и общий характер, к примеру, обеспечивать печатание документов и т.д.

В противоположность этому, ОС или инструментальное ПО вовсе не вносят прямого вклада для удовлетворения конечных потребностей пользователей.[15]

Прикладные программы могут применяться либо автономно, а именно решать поставленные задачи без помощи иных программ, или в составе комплексов или программных пакетов.

Наиболее часто встречающееся прикладное ПО: [20]

– редакторы документов;

– табличные процессоры;

– системы управления базами данных;

– графические редакторы;

– правовые базы данных;

– системы автоматизированного проектирования;

– интегрированные системы.

Системные программы выполняются также вместе с прикладными, служат для управления общими ресурсами компьютера – центральным микропроцессором, вводом-выводом, памятью. [4]

Это программы общего пользования, что предназначены для всех имеющихся пользователей ПК. Системное программное обеспечение должно разрабатываться так, чтобы ПК мог эффективно выполнять разные прикладные программы.

Системное программное обеспечение также направлено:

– на обеспечение эффективной и надежной работы самого компьютера, а также вычислительной сети;

– на создание операционной среды для функционирования других программ;

– на проведение профилактики и диагностики аппаратуры компьютера, а также вычислительной сети;

– на выполнение технологических вспомогательных процессов (архивирование, копирование, восстановление файлов и баз данных и прочее).

Данный класс программных продуктов тесно связан с типом компьютера и является его неотъемлемой частью. Программные продукты в основном ориентированы на опытных пользователей – профессионалов в IT-области: [8]

– администратора сети;

– системного программиста;

– прикладного программиста;

– оператора.

Хотя знание базовой технологии по работе с этим классом программ требуется и конечным пользователям ПК, которые самостоятельно не лишь работают со своими созданными программами, а и выполняют обслуживание ПК, данных и программ.

Программные продукты этого класса носят общий характер применения, вне зависимости от специфики определенной предметной области. К ним также предъявляются высокие требования для надежности и технологичности, удобству и эффективности.[12]

Системное ПО можно разделить на:[16]

– базовое ПО;

– сервисное ПО.

1.2. Инструментальное программное обеспечение

Инструментальные программные средства – программы, которые применяются в ходе разработки, развития или корректировки других системных или прикладных программ.

Инструментальное ПО могут оказать помощь для всех стадий разработки ПО.

Они по своему назначению близки к системам программирования.[16]

К инструментальным программам относятся:

– средства компоновки программ;

– вспомогательные программы, которые реализуют часто используемые действия в системе;

– редакторы;

– отладочные программы, то есть, программы, помогающие устранять ошибки в программах;

– графические пакеты программ.

Система программирования – система для создания новых программ на определенном языке программирования.[3]

Современные системы программирования предоставляют обычно пользователям удобные и мощные средства разработки программ.

К ним относятся:

– интегрированная среда разработки;

–интерпретатор или компилятор;

– средства редактирования и создания текстов программ;

– обширные библиотеки для стандартных функций и программ;

–отладочные программы, то есть, программы, которые помогают устранять ошибки в программном продукте;

– "дружественная" диалоговая среда;

– встроенная справочная служба;

– многооконная работа;

– мощные графические библиотеки;

– встроенный ассемблер;

– другие особенности.

Транслятор – это программа-переводчик, которая преобразует программу, что написана на одном из современных языков высокого уровня, в программу, что состоит из машинных команд.

Транслятор реализуется в виде интерпретаторов и компиляторов. С точки зрения работы интерпретатор и компилятор существенно различаются друг от друга.

Компилятор читает целиком всю программу, делает ее перевод, создает законченный вариант написанной программы на машинном коде, который выполняется.

Интерпретатор выполняет и переводит программу строка за строкой (построчно).[3]

После того, как программы откомпилированы, ни сам исходный код программы, ни компилятор не нужны более.

В это же время программы, обрабатываемые интерпретатором, должны заново переводиться в машинный язык при очередном каждом запуске программы.

Все откомпилированные программы работают намного быстрее, но интерпретируемые намного проще изменять и исправлять.

Популярные системы программирования:

– Quick Basic;

– Turbo Pascal;

– Borland C++;

– Borland Delphi и другие.

Каждый конкретный язык является ориентированным либо на компиляцию, или на интерпретацию.

Иногда для одного языка есть и компилятор, и интерпретатор, и компилятор. В этом случае для тестирования и разработки программы можно воспользоваться только интерпретатором, а потом откомпилировать отлаженную программу, чтоб повысить скорость выполнения.

В первом разделе рассмотрены основные понятия о программном обеспечении ПК, детально рассмотрены основные группы программного обеспечения, подробно охарактеризовано инструментальное программное обеспечение.

2. Характеристика средств разработки программных продуктов

2.1. Проблема выбора средств разработки

В настоящее время существует множество программных продуктов, что позволяют в сжатые сроки качественно разработать программные продукты для разных предметных областей.