Критерий легкости создания программ

Легкость создания программ (Writability) отражает удобство языка для написания программ в конкретной предметной области. Поскольку в каждой предметной области программы имеют свою специфику, очень важно выбирать язык, который ее учитывает. Например, если речь идет об исследовании искусственного интеллекта, следует использовать язык Prolog или LISP, а при решении задач научных вычислений — язык Fortran.

Характеристики, от которых зависит этот показатель, во многом пересекаются с характеристиками читабельности, ведь чтение текста является неотъемлемым атрибутом как процесса создания, так и процесса понимания программы. На лёгкость создания программ влияют концептуальная целостность языка, естественность языка для приложений, поддержка абстракций, выразительность.

Концептуальная целостность языка включает в себя три взаимосвязанных аспекта: простоту, ортогональность и единообразие понятий. Простота языка предполагает использование минимального числа понятий. Ортогональность позволяет комбинировать любые языковые конструкции по определенным правилам. Единообразие понятий требует согласованного, единого подхода к описанию и использованию всех понятий.

Простота достигается не за счет отказа от сложных языковых конструкций, а путем устранения случайных ограничений на их использование. Так, при реализации массивов следует разрешить их объявление для любого типа данных, допускаемого языком. Если же, напротив, запретить массивы некоторого типа, то язык окажется скорее сложным, чем простым, поскольку основные правила языка изучить и запомнить проще, чем связанные с ними ограничения. Простота уменьшает затраты на обучение программистов и вероятность ошибок, возникающих из-за неправильной интерпретации программистом языковых конструкций. Естественно, упрощать язык целесообразно лишь до определенного предела.

Если язык содержит большое количество разнообразных конструкций, то программисты могут просто не знать каждую из них. Это приводит к неправильному использованию одних возможностей и игнорированию других. В итоге программисты пишут не самые изящные и эффективные программы. Отсюда вывод: использовать небольшой набор элементарных конструкций и согласованных между собой правил их комбинирования намного удобнее, чем применять большое количество конструкций.

Естественность языка для приложений означает, что синтаксис языка должен способствовать легкому и прозрачному отображению в программах алгоритмических структур предметной области. Любой из типовых алгоритмов (последовательный, разветвляющийся, циклический) имеет естественную структуру, которая должна поддерживаться программными операторами реализующего языка. Язык должен предоставлять структуры данных, операции и структуры управления, адекватные решаемой задаче. Естественность — это одна из важнейших причин популярности того или иного языка. Язык, ориентированный на характерные черты предметной области, может сильно упростить создание для нее программных приложений. Примером языка с очевидной направленностью на решение конкретных классов задач является Prolog, который поддерживает дедуктивные рассуждения.

Поддержка абстракций также сильно влияет на легкость написания программ. Абстракция является инструментом определения сложных структур данных и действий, при использовании которого гарантируется простота, а также игнорируются многие второстепенные детали. Абстракция устраняет пробел между структурами данных и операциями, характерными для решения задачи, и конкретными структурами данных и операциями, встроенными в язык программирования.

Например, при написании информационной системы ВУЗа требуются абстрактные структуры данных, такие как студент, курс, преподаватель, расписание и абстрактные операции: записать студента на курс и спланировать расписание для курса. Программист должен создать программные реализации этих абстракций с использованием реального языка программирования, в котором изначально они отсутствуют. После этого программные абстракции можно использовать как новые элементы и в других частях программы, не вникая в их фактическую реализацию. Ясно, что язык должен обеспечивать такую возможность. Например, в языке C++ поддержка абстракций существенно выше, чем в языке С.

Выразительность языка может характеризовать две возможности. С одной стороны, она означает наличие очень мощных средств для представления структур данных и действий, описывающих большой объем вычислений с помощью очень маленькой программы. С другой стороны, выразительность позволяет записывать вычисления в более удобной и компактной форме. Например, в языке С запись х++ удобнее и короче записи х = х + 1. Все эти возможности облегчают разработку программ.