Тема 4 Сучасні напрямки в програмуванні

Історія розвитку мов програмування представлена на рисунку 1.

Рисунок 1 – Історія розвитку мов програмування

Мови низького рівня передбачають програмування на рівні машинних (двійкових) кодів. Їх тому ще називають машинними або машинно-орієнтованими мовами. Таке програмування дає можливість тримати під контролем кожну команду і кожну клітинку пам'яті комп'ютера, використовувати всі можливості наявних машинних операцій. Але процес написання програми на машинній мові трудомісткий і виснажливий. Програма виходить громіздкою, її важко читати, налагоджувати і редагувати. Прикладами мови низького рівня можуть служити мова машинних кодів і асемблер.

Мови високого рівня наближені до природних мов, мають свій алфавіт і правила побудови тексту, використовують деякі слова та математичні символи. Це полегшує роботу програміста, підвищує наочність і надійність програм. Проте використання мов високого рівня вимагає додаткових коштів, які переводять програму в двійкові коди. Найбільш популярними мовами цієї групи сьогодні є Java, C + +, Pascal, Basic.

Мови програмування, на яких пишуться програми, самі по собі не містять засобів їх реалізації. Для цього служать програмні модулі, які переводять програму на машинну мову. Їх так і називають - транслятори. Вони бувають двох типів:

- Компілятори, що переводять всю програму в машинний код, що виконується потім ОС;

- Інтерпретатори, що переводять і виконують команди програми по черзі одну за одною.

Ці «перекладачі» рівнозначні за своїми можливостями, і використовуються в різних системах програмування як порізно, так і в поєднанні один з одним.

Комплект програмних модулів для створення нових програм називають системою програмування. Будь-яка сучасна система програмування включає:

- Компілятор або інтерпретатор (або і те, і інше);

- Вбудований текстовий редактор;

- Відладчик - програму, яка полегшує пошук помилок;

- Бібліотеки готових об'єктів;

- Спеціальні засоби перегляду структури програми.

На сьогоднішній день існують наступні напрямки в програмуванні:

1. алгоритмічне;

2. логічне;

3. об'єктно-орієнтоване.

Технологія алгоритмічного програмування заснована на методі покрокової деталізації рішення задач. Цей метод передбачає формулювання основного алгоритму, поділ його на блоки допоміжних алгоритмів, які, в свою чергу, також можуть складатися з окремих блоків. Основний алгоритм, таким чином, складається переважно з команд виклику допоміжних алгоритмів.

І основний, і допоміжні алгоритми будуються на базі трьох алгоритмічних структур:

- Лінійного алгоритму;

- Алгоритму розгалуження;

- Циклічного алгоритму.

Алгоритмічні структури в програмі реалізуються за допомогою операторів. Кожен оператор має свій загальний вид - формат, який включає ключові слова, константи, змінні та вирази. Допоміжні алгоритми реалізуються у вигляді підпрограм.

Алгоритмічне програмування сьогодні використовується в основному в навчальних цілях і входить складовою частиною в технологію об'єктно-орієнтованого програмування. Прикладами систем алгоритмічного програмування можуть служити Qbasic, QuickBasic, Turbo Pascal, С, створені для роботи в MS-DOS.

Технологія логічного програмування заснована на математичній логіці і алгебрі висловлювань. Вона реалізована в таких системах, як ЛИСП і ПРОЛОГ. Логічне програмування має специфічну професійну спрямованість і в шкільному курсі інформатики не вивчається.

Об'єктно-орієнтоване програмування (ООП) - це технологія, при якій основними елементами створюваних програм є об'єкти. При цьому об'єкти зберігають свою цілісність, тобто взаємозв'язок всіх своїх властивостей і дій. Крім того, об'єкти можуть бути пов'язані і між собою.

Підсумковий програмний продукт складається як з готових, так і зі створених об'єктів, подібно іграшці з дитячого конструктора. Відмітна ознака систем ООП - графічний інтерфейс стандарту Windows, що робить наочним, спрощує процес програмування, значно розширює його можливості.

Метою і результатом роботи в середовищі ООП є створення самостійних додатків для системи Windows, тому ООП сьогодні - стандарт професійного програмування. У середовищі ООП створено багато популярні сучасні програмні продукти, наприклад прикладний пакет Microsoft Office. Найбільшого поширення набули такі середовища ООП, як Visual Basic (Microsoft), Delphi (Borland), С + +. Крім того, широко відомі середовища ООП для всесвітньої мережі (World Wide Web) - Java, Perl.

Новий напрямок у розвитку мов програмування - створення єдиної оболонки (системи програмування) для різних алгоритмічних мов. Приклад - Microsoft Visual Studio.

Запис алгоритму на формальній мові називається програмою.

Написання програм - це одне із завдань програміста.

Крім того, програмісти роблять і безліч інших речей:

- Вирішують, що буде робити програма.

- Проектують користувальницький інтерфейс.

- Вирішують, яку мову програмування використовувати.

- Проектують архітектуру програми та вирішують, як частини програми будуть взаємодіяти між собою.

- Визначають стилі написання та оформлення коду програми.

- Вирішують, хто буде писати конкретні частини програми.

- Формують розклад розробки і стежать за тим, скільки часу йде на написання коду.

- Навчають інших програмістів роботі з інструментами розробки програм.

- Готують і забезпечують роботу комп'ютерів і мереж, що використовуються іншими програмістами.

- Пишуть програмний код.

- Пишуть документацію до програмного коду.

- Створюють бази даних для зберігання інформації, яка використовується програмами або створюється ними.

- Контролюють створення елементів оформлення та графіки.

- Контролюють введення даних в бази даних.

- Тестують програмний код і перевіряють правильність його роботи.

- Готують програми до установки на комп'ютери користувачів або сервери.

- Вирішують, які нові можливості додати в програму.

- Виправляють знайдені користувачами помилки.

- Навчають користувачів роботі з програмою.

- Пишуть документацію та навчальні матеріали до програми.