- •5. Системы программирования
- •5.1. Введение в системы программирования
- •5.1.1. Основные понятия и определения
- •5.1.2. История и эволюция
- •5.1.2.1. Некоторые важные даты
- •5.1.2.2. Основные этапы в формировании состава систем программирования
- •5.1.2.3. История развития системы программирования компании Borland Inc. На базе языка Pascal
- •5.1.3. Классификация
- •5.1.3.1. Классификация по ориентации на поддержку процессов
- •5.1.3.2. Функциональная классификация
- •5.1.3.3. Классификация по категориям
- •5.1.3.4. Классификация по предоставляемому интерфейсу
- •5.1.4. Проблемы и перспективы развития
- •5.1.5. Рекомендации по литературе
- •5.2. Процесс-ориентированный инструментарий
- •5.2.1. Возникновение и исследование идеи
- •5.2.2. Управление
- •5.2.2.1. Системы управления проектами
- •5.2.2.2. Организационные средства
- •5.2.2.3. Средства оценки качества
- •5.2.3. Анализ требований и проектирование
- •5.2.3.1. Системы на основе структурной методологии
- •5.2.3.2. Системы на основе объектно-ориентированной методологии
- •5.2.4. Программирование (реализация)
- •5.2.4.1. Трансляторы
- •5.2.4.2. Компиляторы
- •5.2.4.3. Системы генерации трансляторов
- •5.2.4.4. Системы анализа корректности программного кода
- •5.2.4.5. Интерпретаторы
- •5.2.4.6. Декомпиляторы
- •5.2.4.7. Усложнители декомпиляции (шифраторы, обфускаторы)
- •5.2.4.8. Системы управления компиляцией и построением программ
- •5.2.5. Тестирование и отладка
- •5.2.5.1. Тестовые мониторы
- •5.2.5.2. Средства отслеживания тестового покрытия
- •5.2.5.3. Средства динамического построения профиля программы
- •5.2.5.4. Системы построения срезов программы
- •5.2.5.5. Отладчики
- •5.2.5.6. Системы отслеживания проблем (ошибок)
- •5.2.6. Ввод в действие
- •5.2.7. Сопровождение
- •5.2.8. Завершение эксплуатации
- •5.3. Универсальный инструментарий
- •5.3.1. Инструменты работы с текстом
- •5.3.1.1. Средства, базирующиеся на регулярных выражениях
- •5.3.1.2. Средства поиска различий
- •5.3.1.3. Средства поиска на основе шаблонов
- •5.3.1.4. Обозреватели и базы данных программ
- •5.3.1.5. Средства обнаружения плагиата
- •5.3.1.6. Текстовые редакторы
- •5.3.1.7. Синтаксически-ориентированные редакторы
- •5.3.1.8. Гипертекстовые средства
- •5.3.2. Системы документирования
- •5.3.3. Системы разработки интерфейсов
- •5.3.4. Системы управления базами данных
- •5.3.5. Системы управления базами знаний и экспертные системы
- •5.3.5.1. Системы искусственного интеллекта
- •5.3.5.2. Механизмы выводов на знаниях
- •5.3.5.3. Неточный вывод на знаниях
- •5.3.6. Электронные библиотеки и инструментарий Интернета
- •5.3.6.1. Парадигма усиления информации
- •5.3.6.2. Профессиональный поиск информации
- •5.3.6.3. Проблемы работы с информационными ресурсами Интернета
- •5.3.6.4. Коллекции информационных ресурсов в Интернете
- •5.3.6.5. Базы данных в Интернете
- •5.3.6.6. Краткая история поисковых средств Интернета
- •5.3.6.7. Искусственный интеллект и задача поиска в Интернете
- •5.4. Инструментарий поддержки процессов некоторых технологических подходов
- •5.4.1. Системы формального преобразования и верификации программ
- •5.4.2. Средства сборочного программирования
- •5.5. Инструментальные системы
- •5.5.1. Инструментальные среды программирования
- •5.5.2. Средства автоматизации разработки программ (case-средства)
- •5.5.3. Интегрированные среды
- •5.5.4. Репозитории проекта
- •5.6. Средства поддержки коллективной разработки
- •5.6.1. Системы разделения файлов
- •5.6.1.1. Система управления версиями файлов
- •5.6.1.2. Система управления пространствами
- •5.6.1.3. Система синхронизации удаленных пространств
- •5.6.2. Системы поддержки работы виртуальных групп
- •5.7. Естественно-языковый интерфейс
- •5.7.1. Диалоговые системы
- •5.7.2. Вопросно-ответные системы
- •5.7.3. Автоматизированные обучающие системы и системы контроля знаний
- •5.7.4. Системы искусственного интеллекта
5.2.4.7. Усложнители декомпиляции (шифраторы, обфускаторы)
Практические успехи в области декомпиляции языков программирования (и особенно языка Java) оказались столь велики, что в последнее время были проведены значительные исследования в области защиты программ от декомпиляции (http://www.cs.washington.edu/homes/douglas/publish/). Существует специальный класс программ (шифраторов, обфускаторов), усложняющих декомпиляцию. Такие программы используют два основных подхода.
Общее (универсальное) усложнение.
Целенаправленное усложнение (направленное против конкретного декомпилятора).
Основная идея усложнителей заключается в ухудшении кода. Усложненный код после декомпиляции должен быть непонятен и нечитаем программистом.
5.2.4.8. Системы управления компиляцией и построением программ
Системы управления компиляцией и построением программ в той или иной форме присутствуют во многих инструментальных системах, а также могут использоваться как явные утилиты, работающие с файлами проекта. Фактически эти системы являются генераторами команд, т. е., используя файл описаний, они создают последовательность команд для обработки командным интерпретатором. Примеры таких систем:
make (компании Sun Microsystems Inc. (http://www.sun.com/)) входит в состав операционной системы Solaris;
GNU Make (организации Free Software Foundations (http://www.gnu.org/software/raake/make.html));
Jmk - Make in Java (общинная разработка (http://sourceforge.net/projects/NO).
Основной алгоритм перечисленных систем (далее будем называть их make) таков. На основе совокупности инструкций, согласно которым должна производиться сборка и построение проекта, они проверяют временные метки и, при необходимости, перекомпилируют файл. В результате существенно экономится время сборки проекта.
Файл с инструкциями имеет свой синтаксис.
Строка комментариев начинается с символа диез #.
Пустые строки игнорируются.
Любая строка, оканчивающаяся символом обратная наклонная черта \, продолжается на следующую строку. Все символы пробела и табуляции вокруг наклонной черты сжимаются в один символ пробела.
Если строка выглядит следующим образом <цель>: [<зависимости>], то это означает, что цель определяется зависимостями и соответственно для того, чтобы добиться выполнения целей, необходимо выполнить зависимости.
Строка, идущая за строкой с указанием цели, должна иметь вид <пробел_или_табуляция> <команда>. Указанная команда будет передана командному интерпретатору в случае, если цель нуждается в обновлении.
Команда [<пробел_или_табуляция>] <имя> = <значение> позволяет изменнять значение переменной. Любая строка, содержащая знак равенства, является макроопределением. Такая строка связывает строку <значение> с именем <имя>.
Любое слово в файле описаний, начинающееся с символа $, является использованием макроопределения. Включенное в любом месте файла описание $ (<имя>) будет заменено на его существующее макроопределение. Если <имя> является одиночным символом, то разрешено использование макроопределения в упрощенном виде $<имя>.
Некоторые макроопределения являются предопределенными. Они могут использоваться только в правой части строки правила, в других макроопределениях и в строках команд. Приведем примеры предопределенных макроопределений:
$@ - означает полное имя текущей цели;
$* - имя текущей цели с отброшенным типом файла (суффиксом);
$? - список зависимостей, которые обновились с момента предыдущего получения цели;
$< - полное имя исходного файла, к которому применяется правило трансформации.
Обычно существует некоторая база предопределенных правил суффиксов и динамических макроопределений. Они являются правилами по умолчанию для стандартного получения результирующих файлов по исходным файлам. Все они сведены в специальный файл. Например, правило трансформации .cc.о определяется как $(COMPILE.cc) $(OUTPUT_OPTION) $<. Это означает, что для того, чтобы получить файл .о (если есть .сc), надо выполнить указанную команду. Динамическое макроопределение $ (COMPILE.сс) определяется в той же базе как $(ссс) $(CCFLAGS) $ (CPPFLAGS) -с.
Пример файла с инструкциями приведен в листинге 5.1. Именование каталогов дано в стиле операционной системы Unix.
Листинг 5.1. Пример файла с инструкциями для утилиты make
BASE_DIR = /usr
BIN_DIR = $(BASE_DIR)/bin
LIB_DIR = $(BASE_DIR)/lib
# В результате такого описания получится, что значение # переменной BIN_DIR стало равным /usr/bin, a LIB_DIR - /usr/lib.
OBJS = main.о classa.o classb.o
LIBS = libCstd.a libCrun.a
main: clean $(OBJS)
$(CCC) -o $@ $(OBJS) -L $(LIB_DIR) $(LIBS)
# Разыменование переменной ССС, которая у нас не присутствует, # но может присутствовать в окружении. # Использование $@ после параметра -о приводит к тому, что результирующий файл будет # называться тоже main.
clean:
rm -f *.o main core
# Удаление всех объектных файлов и core-файла, который может быть # создан в результате некорректного завершения предыдущей компиляции.
classa.o: classa.h
# Указывает зависимость - т. е. когда будет изменен файл classa.h, # файл classa.o потребует перекомпиляции.
Система make может работать в нескольких режимах, задаваемых при старте системы, следующими параметрами:
-n - только печатать команды, не исполняя их. То есть если make примет решение на исполнение команд, то система, не передавая их интерпретатору команд, напечатает их на экране;
-p - напечатать все макроопределения. То есть после разбора файла определений (makefile) напечатать все найденные там определения макросов и продолжить работу;
-s - не печатать команды. Без указания этой опции make при передаче команд интерпретатору команд печатает их на экран;
-m - обновить только цель. С этой опцией make, произведя разбор файла определений, выполняет только команды, необходимые для обновления главной цели, и никаких других команд в интерпретатор команд более не передает. Причем команды для обновления главной цели выполняются обязательно, вне зависимости от необходимости.
Также при старте make может получить в качестве параметров имя файла определений и имя главной цели его работы. Если имя файла определений не указано, то в текущем каталоге ищется файл с именем makefile, а если он не находится, то make прекращает работу с сообщением об ошибке. Если не указано имя главной цели, то make по умолчанию берет в качестве главной цели первую цель, найденную ею в файле определений.
Существуют расширения стандартной системы make. Например, одно из них оценивает файл описаний с точки зрения его параллельной обработки и параллельного исполнения команд, необходимых для обновления главной цели. Команды могут быть выполнены параллельно только, если они требуются для обновления абсолютно независимых целей. Иначе они будут по-прежнему исполняться последовательно.