Файл: Интегрированные среды разработки программ (теории языков программирования).pdf

Машинно-независимые языки – средства описания алгоритмов для решения задач, подлежащей обработке. Они очень удобны в применении для широкого круга разных пользователей.

Эти ЯП получили название высокоуровневых ЯП. Программы, написанные на них, представляют собой последовательности разных операторов, структурированные согласно многим правилам для рассматривания языка.

Также разные командные последовательности (подпрограммы), часто используемые в традиционных машинных программах, представляются в высокоуровневых языках только отдельными операторами. Программисты получили возможность не расписывать вычислительный процесс в деталях на уровне машинных команд, сосредоточиться на основных параметрах алгоритма.

В первом разделе работы рассматривались теоретические понятия по языках программирования. Отметим, что языки программирования нынешнего времени являются очень популярными.

Для удобства проектирования программных продуктов создаются также специальные интегрированные среды для программирования – это системы, что объединяют транслятор, редактор текстов, отладчик (к примеру, Turbo С). Получили распространение системы по визуальной разработке программ – это средства, при помощи которых можно создавать ПО путем визуального проектирования (например, С++ Builder).

Глава 2. ХАРАКТЕРИСТИКА СОВРЕМЕННЫХ ИНТЕГРИРОВАННЫХ СРЕД ПРОГРАММИРОВАНИЯ

2.1. Описание языка программирования С++ и среды C++ Builder

ЯП С++ в нынешнее время считают одним из самых основных языков, которые используются для разработки ПО. В последние годы господство С++ слегка поколебалось, ведь широкое развитие получили такие ЯП, как Java и C#, зотя маятник мнения программистов уже качнулся и в обратную сторону, большинство программистов, что кинули программирование на С++, поспешили возвратится к прежней привязанности.

ЯП С++ – это ЯП общего назначения, что наиболее часто применяется для системного программирования, понимаемом в широком смысле этого слова. Кроме того, ЯП С++ успешно применим для написания приложений, что далеко выходят за рамки классического системного программирования. Реализации языка С++ присутствует полностью на всех машинах, от самых скромных – и до супер-ПК.

Б. Страуструп является создателем и разработчиком языка С++, создателем его транслятора. Он является авторитетным сотрудником научно-исследовательского центра AT&T в Нью-Джерси. Страуструп получил звание почетного магистра вычислительной техники в университете г.Арус (Дания), а докторское звание – в Кэмбриджском университете. [7]

Он специализируется в сфере операционных систем, разных распределенных систем, программирования, моделирования и также он является автором руководства по С++.

ЯП С++ безусловно многим обязан ЯП С[8], который сохраняется как его подмножество. Сохранены также свойственные Си средства для низкого уровня, что предназначались для решения задач системного программирования. [17]

Название С++, придумано Р. Маскитти в 1982 г. Оно показывает эволюционный характер нового языка С++. А обозначение «++» относится к инкременту операции наращивания.

Изначально С++ спроектировали для того, чтоб Страуструпу и его команде не надо было создавать программы на ассемблере или других языках низкого уровня. [13] Основным его предназначением стало сделать более приятным сам процесс программирования и упрощать его для отдельных программистов.

До некоторого времени вовсе не было определенного графика разработки языка С++. Реализация и документирование всех его средств шли полностью параллельно.

Поэтому данный ЯП продолжает развиваться так, чтоб быстро преодолеть все проблемы, возникающие у пользователей.

Примерно в 1985 году стало очевидно, что все работы по стандартизации ЯП С++ неизбежны и надо незамедлительно приступать к проектированию основ для нее.

Организация AT&T внесла свой вклад в данный этап работы. Больше ста представителей выполняли изучение и комментировали все современные аспекты языка, которые и стали современной версией по руководству и материалами стандарта С++.

При разработке С++ самым важным критерием была его простота. При возникновении вопросов, что упростить: руководство или же другую документацию, то выбирали первое. Огромное значение также придавали совместимости с ЯП Си, что и мешало удалить весь синтаксис.[1]

В ЯП С++ нет разных типов данных, а также операций высокого уровня. К примеру, не существует одного типа «матрица» с операциями обращения, или «строка» с операцией встроенной конкатенации.

Но когда пользователю понадобится подобный тип, то он может с легкостью определить его непосредственно в самом языке. Программирование в С++ сводится также к определению зависящих от типов и области написания программ. [20]

Язык С++ создавался и для использования его в традиционной среде, а именно в системе программирования С ОС Linux. Но есть уже обоснованные доводы по применению С++ в этой богатой программной среде. К примеру, развитые системы трансляции, а также динамическая загрузка и БД, можно успешно применять в Linux.

Ключевое понятие языка С++ – это понятие класса. Классом является определяемый тип пользователем. Он обеспечивает инкапсуляцию информации, неявное преобразование, а также их инициализацию, динамическое определение типов, которое контролируется самим пользователем, управление памятью, средства для перегрузки разных функций и операций. [7]

В С++ концепция модульности и контроля типов реализована намного полнее, нежели в ЯП С. Также, С++ может содержать некоторые усовершенствования, что стандартны для параметров функции-подстановки, функций, операции управления памятью, а также перегрузка имен функций и ссылочный тип. В ЯП С++ сохранены все возможности С для эффективной работы с разными объектами, которые могут отражать аппаратную "реальность".

Язык С++ в свое время проектировался в качестве объектно-ориентированного ЯП и поддержки абстракции в добавление к стилю С.

Почти каждый ЯП высокого уровня имеет для реализации своих программ разработанную для него IDE – интегрированную среду разработки: C# - Visual Studio, Java – NetBeansи Eclipse, C++ - C++ Builder. Эти среды предназначаются для использования ЯП в более сложных графических программах.

IDE C++ Builder – средство, выпущенное компанией Borland, для разработки приложений, которое дает возможность создавать оконные приложения с использованием языка C++, применяя при этом библиотеку VCL и среду разработки ЯП Delphi. [10]

C++ Builder – SDI-приложение, главное окно которого использует настраиваемую инструментальную панель, а также палитру компонентов (рисунок 1). [8]

Рисунок 1 – Внешний вид C++ Builder

Помимо этого, при начальном запуске C++ Builder также показаны окно инспектора объектов и форма для нового приложения.

Формы – это база приложений C++ Builder. При создании пользовательского интерфейса приложения надо добавить в окно начальной формы элементы для объектов C++ Builder, что называются компонентами. Все компоненты располагаются на специальной палитре, которая выполнена как панель с вкладками. [9]

Важной особенностью IDE C++ Builder является и то, что он дает возможность проектировать собственные компоненты, при этом настраивать всю палитру. Также есть хорошие возможности создавать различные версии палитр для разных проектов.[11]

Компоненты разделяют на визуальные и невизуальные. Визуальные появляются при выполнении (к примеру, кнопки, редактируемые поля). А невизуальные – отображаются лишь во время проектирования, и их не видно при выполнении программы, хотя все они обладают определенной степенью функциональности (к примеру, запуск таймера или открытие диалогового окна) [17](рисунок 2).

Рисунок 2 – Использование компонентов

Каждый компонент в IDE C++ Builder имеет 3 характеристики:

– события;

– свойства;

– методы.[19]

Если выбирать компонент на палитре, а потом добавить его в форму, то инспекторы объектов автоматически отобразят события и свойства, что могут использоваться с компонентом (рисунок 3). [14]

Рисунок 3 – Инспектор объектов

Свойства компонентов называют атрибутами, определяющими поведение его и внешний вид. Все различные свойства компонентов в столбце свойств принимают разные значение, которые часто устанавливаются по умолчанию. [19]

Свойство определенного компонента отображается на вкладке свойств. В то же время инспекторы объектов отображают опубликованные свойства компонентов. [6]

Помимо этих свойств, компоненты имеют и общие свойства, которые являются полностью доступными только во время запуска программы. Инспектор объектов используется также для установки некоторых свойств при проектировании приложения.

При определении некоторых свойств компонент во время своего проектирования необходимо выбирать нужный компонент на главной форме и открыть его страницу свойств, где и выбрать определяемое свойство.[7]

Страница событий в инспекторе объектов использует события, распознаваемые компонентами. Для каждого компонента имеется собственный перечень обработчиков. Так же в IDE C++ Builder можно создавать функции, которые называют обработчиками событий, и их связывают события с этими функциями. Создавая любой обработчик для события, программе поручают выполнить написанную функцию только в случае, если это событие произойдет.

Метод – это функция для связи с некоторым компонентом. Она объявляется частью компонента.

2.2. Описание языка программирования Java и среды NetBeans

Java – это язык программирования, что разработан компанией Sun Microsystems.

Все приложения Java обычно будут компилируются в специальный стандартный байт-код, поэтому работать они могут на любой виртуальной Java-машине вне зависимости от компьютерной архитектуры.

Сегодня технология Java достигает такого совершенства, что она предоставляет средства по превращении статических Web-страниц в полные интерактивные динамические документы, для создания распределенных вовсе не зависящих от платформ приложений.

Чтоб успешно конкурировать в сфере бытовой электроники, компании также должны рассматривать процессоры в качестве обычного товара, который в любой момент заманиваются на более дешевые, а также обеспечивать совместимость и соблюдать все существующие стандарты, установившиеся на такие устройства длительного пользования (к примеру, тостеры и телевизоры).

Java – это не только сам ЯП, а и платформу для проектирования и исполнения приложений.

Изначально этот ЯП назывался Oak и разрабатывался Джеймсном Гослингом для программирования разных бытовых электронных устройств. Но, впоследствии его переименовали в Java и он стал использоваться для создания клиентских приложений или серверного программного обеспечения. ЯП назван в честь вида кофе Java, который любили некоторые программисты, поэтому на официальном логотипе ЯП изображена чашка с парящимся кофе. Существует также другая версия происхождения этого названия, а именно, Java – сленговое обозначение кофе с аллюзией на специальную кофе-машину, как пример некоторого бытового устройства, для выполнения программирования которых изначально ЯП и создавался.

Чтоб не связывать всю разработку ПО с конкретной платформой, Дж. Гослинг начал с использования расширения компилятора С++.

Но со временем, он понял, что только один С++, не сможет удовлетворить всем потребностям, как его ни расширяй. Поэтому к середине 1990 года был спроектирован язык Oak.

Программы на ЯП Java транслируются в специальный байт-код, выполняемый на виртуальной машине Java (JVM) – программой, что обрабатывает байтовый код и передает инструкции оборудованию в качестве интерпретатора.

Достоинство подобного метода выполнения программ находится в полной независимости этого байт-кода от ОС и оборудования, которое позволяет выполнять все Java-приложения на любых устройствах, для которого существует уже соответствующая виртуальная машина.

Другой особенностью технологии Java считают гибкую систему безопасности благодаря тому, что само исполнение программы полностью может контролироваться виртуальной машиной.