Урок № 5. Технологический процесс создания программного продукта. Компиляция программы.

1. Этапы технологического процесса создания программного продукта.

Решение задач с помощью компьютера включает в себя следующие основные этапы, часть из которых осуществляется без участия компьютера.

1. Постановка задачи:

• сбор информации о задаче;

• формулировка условия задачи;

• определение конечных целей решения задачи;

• определение формы выдачи результатов;

• описание данных (их типов, диапазонов величин, структуры и т.п.).

2. Анализ и исследование задачи, модели:

• анализ существующих аналогов;

• анализ технических и программных средств;

• разработка математической модели;

• разработка структур данных.

Математическая модель – это система математических соотношений – формул, уравнений, неравенств и т.д., отражающих существенные свойства объекта или явления.

3. Разработка алгоритма:

• выбор метода проектирования алгоритма;

• выбор формы записи алгоритма (блок-схемы, псевдокод и др.);

• выбор тестов и метода тестирования;

• проектирование алгоритма.

4. Программирование:

• выбор языка программирования;

• уточнение способов организации данных;

• запись алгоритма на выбранном языке программирования.

5. Тестирование и отладка:

• синтаксическая отладка (компиляция);

• отладка семантики и логической структуры;

• тестовые расчеты и анализ результатов тестирования;

• совершенствование программы.

Отладка программы – это процесс поиска и устранения ошибок в программе, производимый по результатам ее прогона на компьютере.

Тестирование – это испытание, проверка правильности работы программы в целом, либо её составных частей.

Отладка и тестирование — это два четко различимых и непохожих друг на друга этапа:

• при отладке происходит локализация и устранение синтаксических ошибок и явных ошибок кодирования;

• в процессе же тестирования проверяется работоспособность программы, не содержащей явных ошибок.

Тестирование устанавливает факт наличия ошибок, а отладка выясняет ее причину.

6. Анализ результатов решения задачи и повторение в случае необходимости выполнение этапов 2 — 5.

7. Сопровождение программы:

• доработка программы для решения конкретных задач;

• составление документации к решенной задаче.

2.Компиляция программы.

Программа представляет собой набор отдельных команд компьютера. Эти команды являются достаточно «простыми», например, сложение, умножение, сравнение или пересылка отдельных данных. Каждая команда содержит в себе сведения о том, какая операция должна быть выполнена, с какими операндами выполняются вычисления и куда должен быть помещен результат.

Человеку свойственно формулировать и решать задачи в выражениях более общего характера, чем команды ЭВМ. Это стало возможным с появлением языков программирования высокого уровня.

Для перевода программы, написанной на языке высокого уровня, в соответствующую машинную программу используются языковые процессоры. Различают два вида языковых процессоров: интерпретаторы и трансляторы.

Интерпретатор – это программа, которая получает исходную программу и по мере распознавания конструкций входного языка реализует действия, описываемые этими конструкциями.

Транслятор – это программа, которая принимает исходную программу и порождает на своем выходе программу, записываемую на объектном языке программирования. В частном случае объектным может служить машинный язык, и в этом случае полученную на выходе транслятора программу можно сразу же выполнить на ЭВМ. Транслятор с языка высокого уровня называют компилятором.

Компилятор выполняет последовательно две задачи:

1. Проверяет текст исходной программы на отсутствие синтаксических ошибок.

2. Создает (генерирует) исполняемую программу – машинный код.

Генерация исполняемой программы происходит только в том случае, если в тексте исходной программы нет синтаксических ошибок.

Компилятор проверяет отсутствие только синтаксических ошибок и создание исполняемой программы не свидетельствует о правильности ее работы.

Убедиться в правильности работы программы можно только во время ее тестирования – пробных запусках программы и при анализе полученных результатов.

Программист может использовать и изменять различные режимы работы компилятора. Для задания параметров, определяющих режим и условия работы компилятора, используются в тексте программы ключи компилятора – директивы компилятора. Директивы компиляторы представлены в виде своеобразных комментарий, заключенных в фигурные скобки. После открывающей фигурной скобки сразу идет символ $, далее имя директивы, затем, при необходимости, параметры. Например: {$I-} (отключает проверку ошибок ввода-вывода).