2. Инструменты программирования

   1. Основные понятия программирования

Напомним, что алгоритм как вычислительный процесс – это точное предписание, определяющее вычислительный процесс, ведущий от варьируемых исходных данных к искомому результату.

Языки программирования предназначены для представления алгоритма в компьютерном виде.

Текст программы – это полное, законченное и детальное описание алгоритма на языке программирования.

Транслятор переводит текст программы в машинный код.

Синтаксис языка программирования – совокупность правил записи операторов.

Семантика языка программирования – смысл конструкций языка.

При нарушении формы записи программы на языке программирования транслятор выдает сообщение о синтаксической ошибке.

Правильно написанное, но не отвечающее алгоритму использование команд языка приводит к семантическим (логическим) ошибкам.

Процесс поиска семантических ошибок в программе – тестирование.

Процесс устранения ошибок – отладка.

1. Этапы разработки программы

1. Локализовать задачу из предметной области, вникнуть в ее суть.

2. Формализовать ее понимание до терминов ДАНО -> ТРЕБУЕТСЯ НАЙТИ ОТВЕТ.

3. Составить алгоритм решения задачи как последовательность действий, имеющих начало и конец (КАК ПОЛУЧИТЬ ОТВЕТ). Начало – это ДАНО, конец – ОТВЕТ.

4. Выбрать машинно-ориентированный язык для описания алгоритма фразами языка.

5. Написать программу с учетом требований языка.

6. Преобразовать языковые конструкции в машинные команды с помощью транслятора.

7. Запустить программу на выполнение (команда RUN).

3. Функции транслятора в процессе создания программы

Для перевода программы с языка программирования в машинные коды предназначен транслятор. По способу перевода и выполнения программы-трансляторы делятся на компиляторы и интерпретаторы (рис.2.4).

Программа-компилятор переводит текст программы, написанной на языке программирования, в машинный код для автономного выполнения. Программа-интерпретатор сразу выполняет команды языка, указанные в тексте программы.

Интерпретатор:

Интерпретатор моделирует виртуальную вычислительную машину с базовыми инструкциями на языке программирования. Программы с большим объемом повторяющихся вычислений могут работать медленно. Для выполнения программы на другом компьютере необходимо установить интерпретатор.

Рис. 2.4 Классификация трансляторов языков высокого уровня

Преимущество интерпретатора - высокая надежность работы:

• в любой момент можно остановить работу программы,

• исследовать содержимое памяти,

• организовать диалог с пользователем,

• выполнить сложные преобразования данных,

• постоянно контролировать состояние окружающей программно-аппаратной среды.

Может рассматриваться как средство изучения программирования:

• проверка множества характеристик операционной системы и подробная диагностика проблем,

• позволяет понять принципы работы отдельного оператора языка.

Компилятор:

Законченная программа как результат работы компилятора:

• компактна и эффективна,

• работает в сотни раз быстрее интерпретируемой программы,

• может быть перенесена на другие компьютеры с тем же машинным кодом.

Основной недостаток компилятора – трудоемкость трансляции языков программирования, ориентированных на обработку данных сложной структуры, возможно заранее неизвестной или динамически меняющейся во время работы программы.