Лекция 22

1. Введение. Понятие.

Для того, чтобы выполнить решение какой - либо задачи, ПК необходимо получить от пользователя инструкции. Набор таких инструкций для ПК, направленных на решение конкретной задачи, называется компьютерной программой.

Т.к. современные ПК не настолько совершенны, что даваемые им команды на выполнение необходимо записать в понятной для ПК форме. Поэтому применяют языки программирования - искусственные языки, алфавит, словарный запас и структура которых удобны человеку и понятны ПК.

Язык программирования - фиксированная система обозначений и правил для описания алгоритмов и структур данных.

2. Виды языков программирования:

1. Вычислительные (направлены на решение задач);

2. Декларативные (непроцедурные - направлены на задание связей и отношений между объектами и величинами, отсутствие определения последовательности выполнения действий - TURBO PROLOG).

3. Уровни языков программирования:

1. Язык низкого уровня (машинно-ориентированный) - средство записи инструкций ПК простыми командами на аппаратном уровне, т.е. отражает структуру данного класса ПК (работа с системой команд процессора).

2. Языки высокого уровня - средства, допускающие описание задачи в наглядном виде. Особенность - ориентировка на систему операторов, характерных для записи определенного класса алгоритмов (BASIC, FORTRAN, ANGOL, PASCAL, C++).

3. Языки сверхвысокого уровня - средство, при котором запись инструкций максимально компактна за счет введения сверхмощных операций и операторов (ANGOL - 68, APL).

4. Краткая история создания языка программирования

Turbo Pascal.

Язык программирования TP назван в честь выдающегося французского математика и философа Блеза Паскаля (1623 - 1662гг.), разработан в 1968 - 1971гг. Николаусом Виртом, профессором, директором Института информатики Швейцарской высшей политехнической школы. Изначально ЯП ТР служил для обучения программированию, но позже стал использоваться для разработки программных средств в профессиональном программировании.

5. Особенности:

1. Данный ЯП компактен, поэтому достаточно легок в изучении;

2. Отражает фундаментальные и наиболее важные концепции (идеи) алгоритмов в «понятной» форме, предоставляет программисту средства, помогающие проектировать программы;

3. Позволяет четко реализовать идеи структурного программирования и структурной организации данных;

4. Позволил реально перейти от методов отладки программ к системам автоматической проверки правильности программ;

5. Обладает надежностью разрабатываемых программ за счет требований ТР к описанию используемых в программе переменных, проверки согласованности программы при компиляции без ее выполнения.

6. Использование в ТР простых и гибких структур управления: ветвлений, циклов

6. Основные элементы языка программирования Turbo Pascal.

Turbo Pascal, как и обычный язык имеет свою грамматику и свой словарь. А чтобы хорошо знать язык необходимо знать его алфавит.

Алфавит – совокупность символов. Алфавит данного языка подразделяется на следующие основные группы символов:

1. Прописные латинские буквы (26 латин. букв). В ТР при написании программы используются латинские буквы (A…Z).

2. Цифры арабские (0…9).

3. Знаки препинания.

4. Знаки арифметических операций.

5. Специальные символы:

$ знак денежной единицы

# знак номера

% знак процента

& знак амперсанда

_ знак подчеркивания

~ Тильда.

Если в программе вместо латинской буквы наберешь русскую, то программа выдаст ошибку, т.к. каждая буква имеет свой код. Текст программы вводится только латинскими буквами, причем прописными.

7. Трансляторы.

Т.к. текст программы, записанный на ТР не понятен ПК, требуется перевести его на машинный язык. Такой перевод программы с языка программирования на язык машинных кодов называется трансляцией, а выполняется спец. программами, именуемыми трансляторами.

Основные задачи транслятора:

1. анализирует транслируемую программу (проверка на синтаксические ошибки);

2. генерирует выходную программу (объектная или рабочая) на языке команд ПК (иногда генерирует и на промежуточном языке);

3. распределяет память для выходной программы (выделение фрагменту программы, переменным, Cost, массивам и др. объектам своих адресов участков памяти).

Виды трансляторов:

1. Ассемблер - переводит программу, записанную на языке Assembler (автокода), в программу на машинном языке.

2. Интерпретатор - программа, производящая покомандную (пооператорную) обработку и выполнение исходной программы.

3. Компилятор - преобразует всю программу в модуль на машинном языке, затем программа записывается в память ПК и выполняется, т.е. осуществляющий перевод всей исходной программы на машинный язык, одновременно проверяя ее правильность. Полученную программу компилятор включает под программы встроенных функций, которые увязываются со всей программой, в результате которой получается загрузочная программа.

Интерпретаторы возможностью создания загрузочных программ не обладает. Но общение с транслятором не удобно. Поэтому были разработаны программы – оболочки, которые упрощают процесс общения пользователя с транслятором. Такие программы (комплексы программы), включающие в себя транслятор, программу – оболочку, экранный редактор для ввода и редактирования текстов программ, отладчик программ и т.д. называются средой программирования.