14 Системы программирования

Системы программирования включают в себя:

1) специализированные текстовые редакторы (обеспечивают удобство в процессе написания текста программных модулей)

2) трансляторы

3) редакторы связей

4) отладчики

Транслятор – переводчик с языка, на котором написаны программы на машинный внутренний язык. Два вида:

- интерпретаторы

- компиляторы

Интерпретатор обеспечивает построчный перевод текста программы на машинный язык и одновременное выполнение каждой программы, т.е. интерпретатор автоматизирует все этапы запуска программы на выполнение.

Компилятор переводит текст программного модуля на машинный язык без его выполнения. При этом выявляются синтаксические ошибки, допущенные в тексте. В результате создается объектный модуль. Он не готов к выполнению.

Редактор связей автоматизирует процесс сборки связанных друг с другом, но отдельно написанных и транслированных программных модулей. В процессе работы он выявляет ошибки неверно указанных связей между модулями. Кроме этого он добавляет служебную информацию, необходимую для последующего управления данной программы операционной системой. В результате он создает программный файл, называемый загрузочным (исполняемым), который может пойти на выполнение под управлением операционной системы без системы программирования.

Отладчик оказывает помощь в поиске различных ошибок в программе в процессе ее выполнения. Он выявляет логические ошибки (например, попытка деления на 0), ошибки, связанные с некорректностью входных данных и т.п.

Достоинства интерпретатора:

1) исполнение программы может осуществляться срезу после ее написания, причем одновременно с этим выявляются ошибки всех шагов, что ускоряет отладку.

2) файлы с такими программами занимают небольшой объем памяти поскольку содержат лишь тексты

Недостатки интерпретатора:

1) низкая скорость исполнения программы, поскольку во время ее выполнения проводится синтаксический анализ каждой строки, перевод ее на машинный язык и т.д.

2) программа может выполнятся только под управлением интерпретатора.

В связи с этими особенностями интерпретаторы в основном используются в специализированных прикладных программных системах, в частности экономических.

В системах программирования для универсальных языков как правило имеются как интерпретаторы, так и компиляторы. Первые используются для отладки и решения несложных задач, а вторые для создания готовых программ, независимых от системы программирования.

15 Элементарные алгоритмические структуры. Требования,предъявляемые к алгоритмам.

Любой алгоритм представляет собой комбинацию трех алгоритмических структур: линейной, ветвящейся и циклической.

Линейная структура – это процесс, в котором операции выполняются последовательно в порядке их описания. Вершины, отображающие эти действия, располагаются в линейной последовательности. Такие процессы имеют место, например, при вычислении арифметических выражений, когда имеются конкретные числовые данные и над ними выполняются соответствующие условию задачи действия. Например, вычисление

можно представить следующей линейной структурой:

В етвящаяся структура – это процесс, для реализации которого предусмотрено несколько направлений (ветвей). Каждое отдельное направление является отдельной ветвью. Направление ветвления выбирается в соответствии с результатом проверяемого условия, если условием является логическое выражение, то предполагается альтернативный выбор. Такой ветвящийся процесс включает в себя две ветви и называется простым или альтернативным. Например,

Эта структура реализует вычисление:

^y={

Циклическая структура – это процесс, содержащий цикл. Цикл – это последовательность многократно повторяющейся группы действий

В описании цикла можно выделить следующие этапы:

1) подготовка (инициализация)

2) выполнение (тело цикла)

3) модификация параметров

4) проверка условия окончания цикла

Цикл называется детерминированным, если число повторений тела цикла заранее известно. Цикл называется итерационным, если число повторений тела цикла заранее не известно, а зависит от переменных, участвующих в вычислениях

ТРЕБОВАНИЯ ПРЕДЪЯВЛЕНЫЕ К АЛГОРИТМАМ

Алгоритм должен удовлетворять следующим основным требованиям: 1) конечность (результативность)2) определенность3) наличие описания входных и выходных данных. Конечность. Последовательность действий, заданная алгоритмом, должна заканчиваться получением результата после выполнения конечного числа шагов. Этим алгоритм отличается от вычислительного метода. Определенность. Каждое действие алгоритма должно быть точно определено, т.е. строго и не двусмысленно для каждого возможного случая. Наличие описания входных и выходных данных. В алгоритме должно присутствовать некоторое кол-во входных данных, т.е. величин, заданных ему до начала работы. Так же алгоритм должен иметь одну или несколько выходных величин, полученных в результате его выполнения. Если для решения одной и той же задачи имеется несколько алгоритмов, то необходимо проводить сравнительный анализ их для выбора наилучшего. При этом используются такие характеристики: 1) эффективность. Означает, что все операции алгоритма должны быть как можно более простыми.2) Массовость. Означает, что алгоритм можно применить для решения мн-ва задач. 3)Время, необходимое для выполнения алгоритма, можно оценивать по разному, например представить числом, указывающим сколько раз в среднем выполняется каждый шаг алгоритма.