3.Программирование

3.1.Понятие программы и программирования

Программирование – деятельность по составлению программ.

Программа – это описание алгоритма решения задачи, заданное на языке ЭВМ.

Команда – предписание, определяющее очередной шаг (рис.3.1.).

Операция – это то, что должна сделать ЭВМ согласно каждой команде.

Операнды – это участники операции, то над чем и с чем выполняется операция.

Рис.3.1. Схема представления команды

Операции, в которых участвуют два операнда, называются бинарными, а операции, в которых участвует один операнд - унарными (например, логическое отрицание).

Набор элементарных операций и способов их описаний образуют систему команд языка программирования.

3.2.Виды программного обеспечения

Программное обеспечение (ПО) – совокупность программ, позволяющих организовать решение задач на ЭВМ.

ПО и архитектура ЭВМ (аппаратное обеспечение) образуют комплекс функциональных средств ЭВМ, определяющих способность решения какого-либо класса задач. Различают программное и математическое обеспечение. Математическое обеспечение – это математические методы и алгоритмы, обеспечивающие решение поставленных задач, но не являющиеся функциональной частью средств компьютера.

По назначению ПО делится в основном на четыре класса (рис.3.2.).

Пакеты прикладных программ представляют собой комплекс программ, предназначенных для решения определенного класса задач. Библиотеки - это часто используемые программы вычисления функций, решения уравнений, распространенные операции обработки данных, например сортировки и т.д. Прикладное ПО характеризуется развитым интерфейсом и функциональной завершенностью. Современные прикладные пакеты используют средства графического интерфейса, которые характеризуются наглядностью отображения наличных компьютерных ресурсов и большей естественностью взаимодействия с ними.

Рис.3.2.Структурная схема видов ПО

3.3.Разработка программ

3.3.1.Проектирование программ

Под проектированием программы будем понимать процесс преобразования постановки задачи, план алгоритмического или вычислительного решения с учетом реальных возможностей вычислительных машин и методов программирования.

Проектирование сверху вниз (нисходящее проектирование) начинается с наиболее абстрактного описания функций системы. По этому общему описанию верхнего уровня создаются более детальные описания. Процесс детализации продолжается до получения проекта, пригодного для программирования. Такой подход дает обозримое описание задачи на каждой стадии, а также представление взаимосвязи всех составных частей проекта и позволяет своевременно замечать возникающие проблемы и не переходить к последующей детализации до тех пор, пока полностью не завершится предыдущий уровень.

Результирующий проект имеет структуру дерева. Каждый уровень представляет собой законченное описание системы с конкретной степенью детализации.

Каждый пока еще не запрограммированный модуль заменяется при сборке программы заглушкой, которая удовлетворяет правилам интерфейса с головной программой, но не функций модуля, или выполняет их частично. На каждой стадии процесса реализации уже созданная программа должна правильно функционировать по отношению к более низкому уровню.

Поскольку каждая новая часть программы тестируется по мере включения в целое, то полностью реализованная программа является уже оттестированной. Такой способ объединения позволяет иметь работающую программу, выявлять и устранять ошибки на ранних стадиях программирования.