| Главная » Файлы » Для вчителя » Інформатика | [ Добавить материал ] |
Опорний матеріал: мови, системи і середовища програмування
| [ · Скачать удаленно (55 Kb) ] | 11.11.2010, 16:58 |
| § 6. мови, системи і середовища програмування 1. Поняття про мови програмування. Українська, російська, англі-йська тощо — це природні мови спілкування людей в усній чи письмо¬вій формі. Щоб грамотно написати будь-який текст природною мовою, потрібно протягом декількох років вивчати значну кількість правил, писати диктанти та твори. Правила бувають граматичні (вони забезпе¬чують правильне написання тексту), синтаксичні (правильне формуван¬ня конструкцій, зокрема, використання розділових знаків), семантичні (правильне передавання змісту). Для спілкування з комп'ютерами створені мови програмування. Вони призначені для написання програм, тобто для опису деякого алгоритму зрозумілою для комп'ютера мовою. Програма — це текст алгоритму розв'язування деякої задачі, записаний за правилами мови програмування. Ідея керування обчислювальним процесом за допомогою програми належить Аді Лавлейс, дочці відомого англійського поета Дж. Байрона, яка разом з Ч. Беббіджем працювала над проектом створення універсальної обчислювальної машини. Хоча ідея була реалізована лише через 10 років, Аду Лавлейс символічно вважають першим у світі програмістом. На її честь названа одна з новітніх мов програмування Ада. Мови програмування поділяють на два види: мови низького та високого рівнів. Спочатку (у 40-х роках XX ст.) були створені мови низького рівня. Такі мови базуються на командах-кодах для роботи з процесами оперативної пам'яті та регістрами процесора. Їх використовують для розробки швидкодіючих програм. Прикладом такої мови є юна Асемблер. Мови високого рівня були створені в 50-х роках минулого століття метою наблизити користувача до комп'ютера. Ці мови близькі до розмовних мов, оскільки дають змогу записувати команди у вигляді речень. Приклади таких мов: Фортран, Бейсик, Паскаль, Сі (мови процедурного типу); Пролог (мова логічного програмування); Visual Basic, Delphi (середовища візуального програмування). Отже, мова програмування — це деякий алфавіт та сукупність граматичних, синтаксичних та семантичних правил написання програм. 2. Поняття про інтерпретацію та компіляцію програм. Знати мову програмування і мати комп'ютер — не достатньо, щоб реалізувати програму. Потрібно мати транслятор мови і, бажано, бібліотеки стандартних програм та засоби отримання підказок від комп'ютера, що робити у випадку допущення помилок. Сукупність таких засобів утворює систему програмування деякою мовою. Найважливішим елементом у такій системі є транслятор. Транслятор — це спеціальна програма, яку використовують для перекладу програм користувача, написаних мовою програмування високого рівня, у так звані машинні коди, зрозумілі процесору. Транслятори створюють для кожної мови програмування. Отже, транслятори перекладають команди користувача в набір команд процесора. Це дає змогу використовувати програми, створені мовою низького рівня, на різних типах машин. Іншими словами, транслятор — це перекладач. Транслятори бувають двох типів: інтерпретатори і компілятори. Інтерпретатор перекладає команди програми в машинні коди по черзі й відразу їх виконує. Повторний запуск програми на виконання супроводжується повторним перекладом. Це невигідно, якщо програми великі. Приклади інтерпретаторів: інтерпретатори мов GW-Ваsіс, Q-Ваsіс тощо. Інтерпретатор може бути двопрохідним. Перший раз він опрацьовують кожну команду відразу після її введення, аналізує на наявність помилок, але не виконує її. Другий «прохід» відбувається після запуску програми на виконання: команди одна за одною пере¬кладаються в машинні коди і виконуються. Компілятор функціонує інакше. Перш за все зазначимо, що програми створюють для багаторазового використання. Компілятор аналізує команди програми на наявність помилок і відразу перекладає її в машинні коди, утворюючи так званий ехе-файл програми. Ехе-файл може тимчасово зберігатися в оперативній пам'яті або постійно — на диску. В останньому випадку програму, точніше створений ехе-файл, можна запускати на виконання багаторазово. Це зручно для великих програм, бо заощаджується час на перекладання програми в машинні коди. Крім цього, компілятор «стискує» ехе-файл. Тому ехе-файл займає значно менше місця на диску, ніж власне текст (так звані вихідні модулі) програми користувача. В ехе-файли не можна вносити зміни. Ось чому усі прикладні програми поширюють у вигляді ехе-файлів. Приклади компіляторів: Тurbо Ваsіс, Quick Ваsіс 4.5, Тurbо Раsсаl 7.0 тощо. Отже, компілятор дає змогу, переклавши програму в машинні коди лише один раз, отримати ехе-файл, придатний для багаторазового виконання. 3. Поняття про середовища програмування. На базі систем програмування для надання додаткових зручностей користувачеві були створені середовища програмування. Середовище програмування — це програма, що має засоби автомати¬зації процесів підготовки та виконання програм користувача, а саме; • редактор текстів програм; • довідково-інформаційну систему про мову програмування та сере-довище; • бібліотеки з корисними процедурами і функціями; • компілятор чи інтерпретатор, що не лише констатує факт помилки в програмі, а й вказує на тип і місце помилки, а в деяких випадках пропонує шляхи усунення помилок (або усуває їх); • засоби виконання усієї програми або крок за кроком з метою виявлення семантичних помилок шляхом відстеження значень величин, які входять до програми, тощо. Завдяки цим можливостям середовища програмування часто нази¬вають інтегрованими, або дружніми, середовищами. Приклади середовищ програмування: Тurbо Ваsіс, Тurbо Раsсаl 7.0, Воrland Раsсаl vor Windows, Delphi 4, Delphi 5, Vusial Ваsіс 5, Visual Ваsіс 6 та багато інших. Число означає номер версії програми; чим воно більше, тим новішою й досконалішою є програма. Від машинних кодів через мови і системи програмування до друж¬ніх середовищ програмування — ось шлях розвитку технологій програ¬мування протягом останніх п'ятдесяти років. На черзі — створення засобів для усного спілкування користувачів з комп'ютерами. 4. Середовище програмування Turbo Pascal 7.0. Поширені такі середовища програмування мовою Паскаль: Тurbо Раsсаl 7.0 і Borland Pascal для DOS і Windows та інші. Вони призначені для підготовки текстів програм мовою Паскаль та їхнього виконання. Принципи скла-хння програм (окрім роботи з графікою) для них однакові. Основні файли середовища Тurbo Раsсаl 7.0 такі: turbo.ехе (виконавчий файл, обсяг 400 Кбайт), turbo.tpl (бібліотека, 48 Кбайт, однак може залежати від конфігурації), turbo.tph (допомога, 730 Кбайт), graph.tpu (модуль для роботи з графікою, 33 Кбайт). Щоб почати роботу в середовищі Тurbо Раsсаl треба виконати команду turbo.ехе. У верхньому рядку екрана буде розташоване головне меню, а в нижньому — опис деяких функціональних клавіш. Щоб активізувати (увійти в) головне меню, потрібно натиснути на клавішу F10. У розпорядженні користувача будуть такі пункти меню: File — для роботи з файлами; Edit — для редагування файлу; Search — для відшукання чи заміни заданого фрагмента тексту; Run — для виконання програми; Compile — для компіляції програми та створення ехе-файлу; Debug — для налагодження програми; Options — для конфігурування середовища; Window — для конфігурування вікон і роботи з ними; Help — для отримання допомоги. Потрібний пункт вибирають стрілками переміщення курсора або мишкою і натискають на клавішу вводу. Можна скористатися комбі¬нацією клавіш Alt+висвітлена літера: натиснувши й утримуючи клавішу Аlt, натискають на клавішу з висвітленою літерою і відпус¬кають обидві клавіші. 4. Етапи роботи користувача. Розглянемо основні етапи, з яких складається сеанс роботи користувача. 1. Спочатку активізують головне меню (для цього натискають на F10) і пункт File. Отримують додаткове спадне меню. У ньому виби¬рають команду New. Середовище переходить у режим створення нового файлу з назвою NONAME00.PAS. Набирають текст деякої програми. 2. Для виправлення очевидних помилок уведення користуються традиційними прийомами редагування тексту, зокрема, такими клаві¬шами чи їхніми комбінаціями для роботи з блоками тексту: Enter — перейти на новий рядок, вставити порожній рядок чи розбити даний рядок на два рядки; Delete — вилучити символ над курсором; Insert — перемкнути режими вставки чи заміни; Shift+стрілки — виокремити чи зняти виокремлення тексту; Ctrl+Insert — копіювати блок в буфер; Shift+Del — перемістити блок з тексту в буфер; Shift+Insert — вставити текст з буфера у позначене курсором місце основного тексту; Сtrl+Del — вилучити виокремлений блок з основного тексту; Сtrl+Y — вилучити даний рядок з тексту. 3. Якщо очевидних помилок немає, програму можна виконати за допомогою пункту головного меню Run або комбінації клавіш Ctrl+F9. Відбудеться компіляція і виконання програми. Щоб виконати компі¬ляцію програми без її виконання, натискають на Аlt+F9. 4. Якщо система виявить синтаксичні помилки, то про це буде не¬гайно повідомлено. Курсор буде в рядку, де допущено помилку, або безпосередньо показуватиме на позицію з помилкою. У верхньому рядку екрана буде повідомлення червоного кольору про зміст помилки, що суттєво полегшує її виправляння. Середовище перебуватиме в режимі редагування, і помилку легко можна виправити. Програма найчастіше фіксує такі помилки початківців (у дужках наведено текст повідомлен¬ня): а) пропущено крапку з комою (Еrrоr 85: ";" ехресtеd); б) немає дужок (Еrrоr 89: " )" ехресtеd або Еrrоr 5: syntax); в) не описана змінна (Еrrоr 3: ипknowп identifier); г) повторне використання імен (Еrrоr 4: Dublikate identifier); д) неузгодження типів (Еrrоr 26: Туре mismatch); е) потрібна кома (Еrrоr 87: "," ехресtеd) тощо. Помилку виправляють. Тепер вдруге виконують програму (натис¬кають на Сtrl+F9). Виправляють наступну помилку і т.ін. 5. Якщо синтаксичних помилок немає, програма буде виконана. Результати можна побачити у вікні результатів, для чого натис¬кають на Аlt+F5 або використовують команди меню Debug, Screen Server. Натиснувши після перегляду результатів на будь-яку клавішу, переходять у режим редагування програми. 6. Щоб для заданого раs-файлу створити ехе-файл, активізують пункт Соmpile. Працюють з підпунктом Destination. Натисканням на клавішу вводу задають режим Disk. Натискають на Аlt+F9, і в біжучий каталог на диску буде записано ехе-файл, який можна виконувати поза середовищем. 7. Щоб зберегти текст програми у файлі з розширенням раз, знову активізують пункт File і підпункт Save Аs..., якщо файлу дають нове ім'я, або підпункт Save — для зберігання файлу зі старим іменем. Щоб цю операцію виконати швидко, достатньо натиснути на клавішу F2. 8. Для закінчення сеансу роботи і виходу з середовища потрібно вийти в головне меню (А10), у підпункт Ашду (Аlt+F) і вибрати команду Alt (натискають на літеру х). Швидкий вихід забезпечує комбінація клавіш Аlt+X. 9. Для відкривання файлу з текстом програми, що є на диску, заходять у головне меню (F10), вибирають пункт File і команду Ореn. Щоб цю дію зробити швидко, достатньо натиснути на клавішу F3. У вікні, що з'явиться на екрані, набирають назву файлу і натискають на клавішу вводу. Однак ліпше зробити так: за допомогою клавіші Таb перейти в нижнє вікно, вибрати з меню імен файлів потрібний файл і тиснути на клавішу вводу. Текст програми буде занесено у вікно редагування. 10. Вікон з програмами може бути декілька. Переходити від одної програми до іншої можна за допомогою клавіші F6. Щоб розкрити на весь екран чи згорнути вікно, користуються клавішею F5. Зручно розташувати вікна на екрані можна засобами пункту Window. Щоб відкрити вікно, натискають на Аlt+F3 або клацають мишею на значку прямокутника у верхньому лівому куті рамки вікна. 11. Якщо унаслідок якихось неправильних дій користувача вікно стало неактивним (зникла подвійна рамка навколо вікна), то натисніть а клавішу Esc. Якщо це не допоможе, покличте учителя. 12. Якщо потрібна додаткова інформація, натискають на клавішу F1 і читають довідку про середовище і синтаксичні конструкції мови. Запитання | |
| Просмотров: 663 | Загрузок: 234 | | |