Файл: Интегрированные среды разработки программ ( Эволюция первых устройств и сред разработки ).pdf

Многоязычные интегрированные среды, такие как Eclipse, NetBeans, Komodo, Aptana и Geany, поддерживают несколько языков программирования.

Eclipse: поддерживает C, C++, Python, Perl, PHP, Java, Ruby и другие. Этот бесплатный редактор с открытым исходным кодом является моделью для многих сред разработки. Eclipse начинался как среда разработки Java и расширился с помощью плагинов. В настоящее время Eclipse управляется и направляется Консорциумом Eclipse.org.

NetBeans: поддерживает Java, JavaScript, PHP, Python, Ruby, C, C++ и другие языки программирования. Эта среда также бесплатная и с открытым исходным кодом. Все ее действия определены модулями, каждый из которых обеспечивает четко определенную функцию. Поддержка других языков программирования может быть добавлена ​​путем установки дополнительных модулей.

Komodo: поддерживает Perl, Python, Tcl, PHP, Ruby, Javascript и другие. Эта среда предназначена для промышленной разработки и имеет более высокую цену.

Aptana: поддерживает HTML, CSS, JavaScript, AJAX и другие языки программирования за счет использования специализированных плагинов. Эта среда является довольно популярным выбором для разработки веб-приложений.

Geany: поддерживает C, Java, PHP, HTML, Python, Perl, Pascal и многие другие языки программирования. Это настраиваемая среда с большим набором плагинов.

В последние годы облачные интегрированные среды разработки начинают становиться мейнстримом. Возможности этих веб-ориентированных сред быстро растут, и большинству крупных компаний-разработчиков, скорее всего, придется предлагать свою среду, чтобы быть конкурентоспособным. Облачные среды предоставляют разработчикам доступ к своему коду из любой точки мира. Например, Nitrous – это облачная платформа среды разработки, которая поддерживает Ruby, Python, Node.js и другие. Cloud9 поддерживает более 40 языков, включая PHP, Ruby, Python, JavaScript с Node.js и Go. Heroku – еще одна популярная облачная платформа разработки, поддерживающая несколько языков программирования.

Ниже перечислены среды разработки, предназначенные для тех, кто работает в средах Microsoft или Apple:

Visual Studio: поддерживает Visual C++, VB.NET, C#, F# и другие языки программирования. Visual Studio является средой компании Microsoft и предназначена для создания приложений для платформы Microsoft [8.].

MonoDevelop: поддерживает C / C++, Visual Basic, C# и другие языки .NET.

Xcode: поддерживает языки Objective-C и Swift, а также API-интерфейсы Cocoa и Cocoa Touch. Эта среда предназначена только для создания приложений для iOS и Mac и включает в себя симулятор iPhone / iPad и конструктор графического интерфейса пользователя.

Espresso: поддерживает HTML, CSS, XML, JavaScript и PHP. Это инструмент для веб-разработчиков Mac.

---

Coda: поддерживает PHP, JavaScript, CSS, HTML, AppleScript и API Cacao.

Учитывая цели данной курсовой работы, для дальнейшего рассмотрения был выбран язык программирования Cи как один из наиболее популярных среди современных языков программирования, предназначенных для обучения [9.]. Выбор среды разработки для реализации программного приложения основывается на том, что выбираемая среда должна быть простой в использовании, чтобы позволить сосредоточиться на изучении концепций программирования, а также многофункциональной, для того, чтобы научиться создавать простые программы для решения прикладных задач [10.].

В качестве интегрированной среды разработки была выбрана Dev-C++, написанная на языке программирования Delphi для Windows, которая является легковесной средой, бесплатной и с открытым исходным кодом, которой требуется всего пару минут для установки. Ее обзор и создание простейшего приложения выполняются в следующей главе.

3 Обзор возможностей интегрированной среды разработки Dev-C++

3.1 Базовые понятия среды разработки Dev-C++

Dev-C++ – это полнофункциональная среда для языка программирования C/C++. Как и подобные ей интегрированные среды, она предлагает программисту простой и универсальный инструмент для редактирования, компиляции, компоновки и отладки программ. Она также обеспечивает поддержку управления файлами программы в проектах, содержащих все элементы, необходимые для создания окончательной исполняемой программы.

Dev-C++ использует порт Mingw GCC (GNU Compiler Collection) в качестве компилятора. Он может создавать собственные исполняемые файлы Win32, как для консольных приложений, так и для графических, а также библиотеки DLL и статические библиотеки. Dev-C++ также можно использовать в сочетании с Cygwin или любым другим компилятором на основе GCC. В этой работе будет продемонстрировано использование Mingw, который включен в дистрибутив Dev-C++ по умолчанию, для создания консольных программ на языке Си. Dev-C++ является свободным программным обеспечением, распространяемым в соответствии с GNU General Public License (GPL) [11.].

Dev-C++ включает в себя следующие возможности:

• Поддержка компиляторов на основе GCC (включая Mingw);
• Интегрированная отладка (с GDB);
• Поддержка нескольких языков (локализация);
• Класс браузера;
• Отладка переменной браузера;
• Завершение кода;
• Список функций;
• Менеджер проектов;
• Настраиваемый редактор подсветки синтаксиса;
• Быстрое создание Windows-приложения, консольные приложения, статические библиотеки и DLL;
• Поддержка шаблонов для создания собственных типов проектов;
• Создание Makefile;
• Редактирование и компиляция файлов ресурсов;
• Менеджер инструментов;
• Менеджер пакетов для легкой установки дополнительных библиотек;
• Поддержка печати.

---

Кроме того, Dev-C++ имеет набор меню, которые дают возможность давать имена и сохранять файлы исходного кода, а также компилировать, компоновать, выполнять и отлаживать программы, не покидая окно среды разработки. Если компилятор обнаруживает ошибки, выполняется возврат в программу редактора (при этом указываются ошибочные строки программы и соответствующие сообщения об ошибках). Если программа содержит несколько исходных модулей, в среде создается проект, в котором указываются имена файлов, содержащих исходные модули. Это дает возможность не только компоновать все объектные модули проекта в единый загрузочный модуль, но и автоматически перекомпилировать только те модули проекта, в которых были сделаны изменения. Вызов пунктов меню, переключение окон и выход из среды выполняется таким же образом, как и в других приложениях Windows.

Документацию о языке программирования C++ и самой среде можно получить из Dev-C++, нажав «Справка», затем «Справка по Dev-C++» [12.].

3.2 Основы разработки и выполнения программ в Dev-C++

Любая компьютерная программа состоит из исходного кода (спецификация данных, инструкции для интерпретации компьютером) и документации (комментарии, которые документируют код и весь процесс программирования в помощь программисту и другим людям, которые могут нуждаться в чтении или изменении кода). Если код не содержит ошибок, он передается компьютеру для компиляции. Компилятор не только преобразует исходный код в объектный код, он также проверяет ошибки в грамматике, орфографии и пунктуации. Обычно необходимо скомпилировать код несколько раз, внося исправления, прежде чем он скомпилируется правильно. Полученный объектный код связан с модулями из системной библиотеки. Опять же, существует вероятность ошибки, если все модули не линкуются (связываются) должным образом. Когда программа наконец-то линкуется правильно, она выполняется с использованием входных данных и предоставляет выходные данные, которые затем необходимо проверить. Когда правильные выходные данные с использованием всех типов входных данных удается получить на постоянной основе, программа готова к использованию. На этом этапе программист заканчивает документацию.

Исходный код должен быть написан и протестирован помодульно – каждому методу или модулю соответствует отдельная блок-схема или псевдокод. Как только исходный код написан, в него включаются комментарии, документирующие назначение модуля, входные и выходные переменные, используемые формулу и все остальное. Когда модуль закончен, его следует внимательно прочитать и проверить вручную, используя репрезентативные данные, прежде чем тестировать на компьютере.

---

Первым шагом в тестировании и отладке программы на компьютере является компиляция. Во время этого процесса компьютер проверяет, нет ли в программе синтаксических, пунктуальных или орфографических ошибок, то есть соответствует ли она правильным грамматическим правилам для выбранного языка. Если все в порядке, она переводится в машинный код. В процессе компиляции не выявляется неправильное написание имен библиотечных модулей или других отдельно скомпилированных модулей. Также не выявляется ошибок в описании входных и выходных данных и не обнаруживается ошибок в логике, которые приводят к неправильным ответам или исключительным ситуациям, таким как деление на ноль. Любые ошибки в определении низкоуровневых модулей сложной задачи появятся позже. Когда компилятор обнаруживает ошибку, он идентифицирует местоположение ошибки и указывает, что не так. Программист должен вернуться и исправить исходный код перед его повторной компиляцией. Конечно, если какая-либо логика программы изменяется, может потребоваться еще раз проверить исходный код, используя примеры данных. Когда программа компилируется правильно, она создает объектный код и список других необходимых модулей. Они либо сохраняются для последующего использования, либо передаются компоновщику на этапе выполнения программы. Программа, которая правильно компилируется, не требует повторной компиляции.

После того, как основная программа и любые ее подмодули были написаны и скомпилированы правильно, полученные в результате объектные модули связываются с необходимыми математическими или другими библиотечными процедурами, и создается один исполняемый модуль. Компоновщики и загрузчики операционной системы отвечают за сборку исполняемого модуля и его выполнение. Если эти системные подпрограммы обнаруживают ошибки, необходимо внести исправления в соответствующий модуль исходного кода, любые измененные модули перекомпилировать и повторить линковку. Когда программа наконец выполняется, компьютер выполняет инструкции программиста в логической последовательности, принимает назначенный ввод, выполняет необходимые вычисления и выдает вывод. Вывод включает в себя сообщения, указывающие, содержало ли исполнение ошибки, а также статистику об используемых компьютерных ресурсах. При наличии ошибок выполнения исходный код должен быть исправлен, а программа перекомпилирована, повторно пролинкована и повторно выполнена. Весь процесс программирования заканчивается только тогда, когда программа завершается нормально, выдает правильные ответы без каких-либо ошибок выполнения.

---

Процесс разработки приложения включает в себя следующие этапы:

1. Создать проект;

Тип приложения и используемый язык программирования указываются на этом этапе.

1. Написать исходный код;

После написания программы необходимо также сохранить все файлы исходного кода.

1. Скомпилировать и скомпоновать код;

Исходный код компилируется и линкуется для генерации работающей программы. Другие файлы проекта могут быть созданы.

1. Исправить ошибки компиляции, если таковые имеются;

Если синтаксис программы неправильный, компиляция завершится неудачно, и компилятор сгенерирует сообщение, связанное с ошибкой. Программист должен исправить ошибки.

1. Запустить программу;

Необходимо запустить программу, чтобы проверить ее функционирование.

1. Исправить ошибки выполнения, если таковые имеются.

Если действия, выполняемые программой, не соответствуют ожидаемым, необходимо исправить исходный код. Также может быть удобно использовать отладчик для поиска сложных ошибок.

3.3 Создание простейшего приложения в Dev-C++

Проект – это центр для управления исходными файлами и опциями внутри Dev-C++. Он помогает перемещаться по коду и легко устанавливать различные параметры, например, тип программы, которую необходимо создать (приложение с графическим интерфейсом, консольное приложение, библиотека DLL и т.д.).

Проект группирует несколько файлов с общей целью. Создаваемый в этом разделе проект будет включать файл с метаданными о проекте (.dev), файл с исходным кодом C (.c), файл с объектным кодом (.o) и файл с инструкциями по связыванию (makefile.win). Только файл .c должен быть явно создан; остальные файлы автоматически создаются Dev-C++.

При создании проекта Dev-C++ спрашивает пользователя, где должны храниться файлы. Для каждого проекта удобно использовать разные папки, поскольку по умолчанию исходный код называется main.c, а предыдущие файлы могут быть перезаписаны.

Тип проекта определяет тип приложения, которое будет разработано. В данном разделе будут созданы консольные проекты. Это проекты, которые выполняются на экране в текстовом режиме без окон или графики. Взаимодействие с пользователем осуществляется путем ввода информации на клавиатуре (ввод) и печати символов на экране (вывод) с правильными инструкциями чтения и записи.

---