Методи програмування пз сапр

Матеріали, отримані на стадії технічного проекту програми, є основою для виконання подальших етапів програмування, а також налагодження й випробувань програм САПР, які становлять зміст стадії робочого проекту ПЗ САПР.

Етап програмування полягає в перекладі алгоритмів програм в тексти програм на вихідних мовами програмування. Етап налагодження включає перевірку програм з метою виявлення помилок, пошук і усунення виявлених помилок. Етапи програмування і налагодження завершуються розробкою програмних документів відповідно до ГОСТ 19.101-77. Програмна документація, необхідна і достатня для випробувань, впровадження, експлуатації та супроводження програм САПР, є найважливішою невід'ємною частиною ПЗ. Робота програміста на може вважатися закінченою, поки не буде розроблено необхідний комплект програмних документів.

Етап випробувань програм завершує стадію робочого проекту програмного забезпечення. На цьому етапі триває перевірка програм з метою отримання офіційного підтвердження придатності програми для використання у складі САПР.

До основних методів програмування, орієнтованих на отримання надійних, придатних для налагодження, випробувань та супроводження програм, можна віднести:

• програмування на мовах високого рівня, що дозволяють розробнику абстрагуватися від особливостей використовуваної обчислювальної машини;

• програмування з захистом від помилок (розробка програм, що включають додаткові перевірки вхідних і проміжних даних на повноту, допустимість і правдоподібність одержуваних значень);

• структурне програмування;

• програмування в стандартизованому стилі (розробка програм, оформлення вихідних текстів яких виконуються за єдиними для всіх учасників розробки правилами);

• спадаюче програмування (розробка програм шляхом поетапного одержання вихідних модулів спочатку верхніх, потім нижніх рівнів ієрархії).

Модульне і структурне програмування. Програмування в стандартизованому стилі.

Модульне програмування. Багато системи програмування будуються в розрахунку на модульне програмування.

Концепція модульного програмування, висунута ще в середині 50-х років (асемблери, FORTRAN), піддалася сильним змінам в 70-і роки. Спочатку ставилося завдання виділення відносно незалежних фрагментів програм з метою організації розподілу робіт, повторного використання цих фрагментів в програмі, зменшення витрат на повторну компіляцію і подолання обмежень на розміри компільованих програм.

Сучасна концепція модульного проектування включає в себе наступні положення:

- програма розбивається на модулі, що займають, як правило (але не обов'язково), одну-дві сторінки роздруківки. Модулі можуть визначати доступні для використання дані, операції обробки даних (підпрограми і т.д.), загальні схеми структур даних і операцій їх обробки, а також структури з перелічених об'єктів;

- кожен модуль складається з специфікацій і тіла. Специфікації визначають правила використання модуля, а тіло визначає спосіб їх реалізації. Зміна тіла, що не суперечить специфікаціям, не повинна вимагати перетрансляції інших модулів, що використовують даний;

- засоби інструментальної підтримки повинні забезпечувати можливість компіляції модулів до розробки тіл використовуваних ними модулів, здійснювати перевірку відповідності тіл і специфікацій модулів а також відповідності використання модулів описаним у специфікаціях правилами;

- кожен модуль містить, як правило, одну точку входу і одну точку виходу.

Переваги модульного принципу програмування полягають у наступному.

Спрощується налагодження програм. Це дає можливість розробляти програму методами зверху вниз чи знизу вгору, поступово приєднуючи написані модулі до раніше налагоджених. Після кожного такого приєднання невірна робота програми сигналізує про присутність помилки в новому модулі, а не у вже налагодженому.

Забезпечується можливість організації спільної роботи великих колективів розробників, так як відносно малий розмір модулів і невелика складність їх дозволяє провести більш повну перевірку програми.

Структурне програмування. Програми, розроблені за правилами структурного програмування, мають наступні властивості:

- мають модульну структуру;

- являють собою композицію основних керуючих структур: послідовності (прямування операторів), розгалуження (розгалуження шляхів виконання операторів залежно від певних умов), циклу (повторення оператора або групи операторів до тих пір, поки виконується деяка умова);

- містять оператори безумовного переходу (типу GOTO) тільки у вийняткових випадках. При цьому передача управління відбувається в точку програми, розташовану за текстом нижче тієї точки, де зустрічається оператор безумовного переходу;

- використання глобальних змінних обмежена.

Схема модульної структури програми повинна бути доповнена описом зовнішніх характеристик програмних модулів. Опис зовнішніх характеристик модуля називається зовнішньою специфікацією. Зовнішня специфікація містить всі відомості, необхідні для звернення до нього інших модулів. Зовнішня специфікація повинна включати:

І м’ я м о д у л я. Ім'я модуля використовується іншими модулями для звернення до нього.

О п и с ф у н к ц і ї. В описі наводиться призначення модуля, але воно не повинно включати відомості про логічну структуру модуля і про контексти, в яких використовується модуль.

С п и с о к п а р а м е т р і в. Список визначає число і порядок задання параметрів.

В х і д н і з м і н н і. Дається докладний опис вхідних параметрів і їх атрибутів, таких, як структура, розміри, одиниці виміру, допустимі діапазони значень і тому подібне

В и х і д н і п а р а м е т р и. Дається докладний опис вихідних параметрів, що повертаються модулем, аналогічний опису вхідних параметрів.

З о в н і ш н і е ф е к т и. Дається опис зовнішніх ефектів для програми або системи подій, що відбуваються при роботі модуля.

На основі зовнішніх специфікацій модулів здійснюється розробка логічної структури цих модулів. Логічна структура модулів опрацьовується на стадії технічного проекту програми.

Стиль програмування. Під стилем програмування розуміється набір спеціальних прийомів, використовуваних програмістами з метою отримання однакових, наочних, пристосованих для розгляду програм при їх розробці та супроводі.

Програмування в стандартизованому стилі припускає розробку єдиного для всіх керівництва з програмування, яке може включати в себе правила розміщення фрагментів вихідного тексту, складання коментарів, вибору імен, забезпечення наочності логічної структури програми.

Коментарі за своїм призначенням можуть бути вступними і пояснювальними. Вступні коментарі допомагають зрозуміти призначення, інтерфейси і обмеження, що накладаються на програму. Вони являють собою зовнішню специфікацію, вбудовану у вихідний текст програми. Приклад однієї з можливих форм вступного коментаря наведено нижче.

//****************************** C text file ************************

// Ім’я функції: in_hex

// Файл : in_hex.c

// Призначення: Модуль вводу табличних вхідних даних для

// програм конструктивного розрахунку теплообмінника

// Метод :

// Параметри:

// Вхідні дані:

// Вихідні дані:

// Використовувані функції:

// Автор :

// Дата :

// Модифікації:

//*********************************************************************

Пояснювальні коментарі (зазвичай 5-10% рядків вихідного тексту) необхідні для розуміння частин програми, які можуть виявитися складними для сприйняття при читанні тільки одних операторів програми. Основним правилом складання пояснювальних коментарів можна вважати вимогу не перефразувати оператори мови програмування, а давати додаткові відомості про мету виконуваних дій.

Велику роль при програмуванні має правильне присвоєння імен даних, файлів, функціям. Імена повинні відображати суть описуваних з їх допомогою об'єктів. Рекомендована довжина ідентифікаторів становить 5-10 символів.

Для забезпечення наочності логічної структури програми бажано дотримуватися наступних правил:

1. Використовувати пробіли для виділення складових частин операторів.

2. Не слід розташовувати на одному рядку програми більше одного оператора. Це полегшує читання тексту, пошук і видалення помилок, модифікацію програми;

3. Необхідно використовувати відступи для виявлення складових і вкладених операторів.

4. Бажано використовувати порожні рядки для поділу логічно чи функціонально самостійних частин програми.