7.1.3. Этапы работы над программой. Система программирования

Составление программы с помощью современных средств и языков программирования состоит из следующей последовательности этапов.

1. Постановка задачи. Программисту нужно предварительно достаточно четко и конкретно сформулировать задачу, решаемую программой, определить, какие исходные данные необходимы для ее решения и какой требуется получить результат.

2. Создание алгоритма. Необходимо составить план решения задачи, наметить наиболее надежный и эффективный путь ее решения. Целесообразно описать алгоритм решения задачи на бумаге в виде графической схемы, либо изложить в словесном виде основные пункты ее решения.

3. Запись текста программы на языке программирования. Этот процесс часто называют также кодированием программы, то есть происходит реализация алгоритма в код, понятный компьютеру (в случае языков низкого уровня) либо в программу на языке высокого уровня. Для того чтобы набрать текст программы, необходима специальная программа – текстовой редактор. С помощью этой программы, пользователь может осуществлять операции ввода и редактирования текста. Под редактированием текста понимается его правка, исправление обнаруженных в тексте ошибок. Текст программы, уже набранный и откорректированный, находится до определенного момента в оперативной памяти компьютера. Если программа не является «одноразовой», необходимой для получения только один раз некоторых результатов, то ее следует сохранить на жестком диске компьютера в виде отдельного файла. Файлом называется область на диске компьютера, имеющая свое собственное имя и служащая для хранения программ и данных. В противном случае (если не сохранить программу в файле) сразу после выключения компьютера содержимое его оперативной памяти очистится, а вместе с ним пропадет и набранный пользователем текст программы.

4. Проверка программы. Этот этап начинается с того, что программа запускается на трансляцию. Транслятор проверяет исходный текст программы (называемый также исходным кодом) на правильность с точки зрения синтаксиса языка программирования, на котором составлен текст данной программы. При обнаружении таких ошибок транслятор выдает об этом соответствующее сообщение. Пользователь должен внести в программу соответствующие изменения, а затем снова запустить ее на трансляцию. В том случае, если в тексте программы транслятором не было обнаружено синтаксических ошибок, на основе исходного кода программы транслятор создает текст программы на языке машины, называемый объектным модулем. Этот объектный модуль еще не является программой готовой к выполнению на компьютере. Дело в том, что ни одна компьютерная программа не обходится без использования некоторых вспомогательных программ, разработанных ранее другими программистами. Такие вспомогательные программы называются стандартными подпрограммами и объединяются в специальные библиотеки. Подключение же этих библиотек производится с помощью специальной программы, называемой редактором связей. После подключения необходимых стандартных подпрограмм и создается готовая к выполнению программа, называемая исполняемым модулем.

5. Отладка программы. Обычно возникает ситуация когда в программе отсутствуют синтаксические ошибки, но тем не менее программа не выдает правильного результата. Это говорит о том, что в программе имеются семантические (смысловые) ошибки. Для исправления таких ошибок требуется наличие четкой логики мышления, знание эффективных методов выявления ошибок и определенный опыт в отладке программ. Начинающий программист должен научиться выполнять, так называемую, “прокрутку” программы. Эта прокрутка состоит в последовательном выполнении операторов программы “вручную” самим программистом с одновременным заполнением таблицы, содержащей значения переменных программы.

Для облегчения процесса создания программ на языке высокого уровня существуют вспомогательные программы, которые составляют комплекс, называемый интегрированной системой или средой программирования. Данный комплекс должен включать в себя следующие основные элементы:

1. Встроенный текстовый редактор. Использование такого редактора гораздо удобнее, нежели подключение какого-либо внешнего. Ему можно, в частности поручить такую задачу как отмена одного или нескольких последних действий пользователя в том случае, если они были ошибочными.

2. Компилятор. Это основное ядро системы программирования. Компилятор может создавать как исполняемые модули в рамках самой системы программирования, так и модули, которые будучи созданы в данной системе, могут работать независимо от нее.

3. Редактор связей. Подключает требуемые стандартные библиотеки.

4. Программа-отладчик. Позволяет автоматизировать процесс “прокрутки” программы, контролировать ход пошагового выполнения программы при решении тестовых задач и таким образом выявлять семантические ошибки.

5. Справочная система. Содержит различную информацию как об основных структурах языка и правилах их использования с примерами программ, так и необходимую информацию о самой системе программирования.

Для того чтобы успешно создавать программы на Паскале следует предварительно освоить созданную для него систему программирования, получить некоторые навыки работы с ней.