- •Содержание
- •Часть 1. Общие сведения о технологии программирования 5
- •Часть 2. Windows программирование 24
- •Введение
- •Часть 1. Общие сведения о технологии программирования
- •1. Задачи технологии программирования
- •1.1. Базовые определения
- •1.2. Невозможность доказательства отсутствия программных ошибок
- •1.3. Надежность программного средства
- •1.4. Технология программирования как способ создания надежных программных средств
- •1.5. Этапы развития технологии программирования
- •1.6. Технология программирования и информатизация общества
- •2. Общие принципы разработки программных средств
- •2.1. Специфика разработки программных средств
- •2.2. Основные подходы при создании пс
- •2.3. Жизненный цикл программного средства
- •2.4. Понятие качества программного средства
- •2.5. Обеспечение надежности – основной критерий разработки программных средств
- •2.5.1. Методы борьбы со сложностью
- •2.5.2. Обеспечение точности перевода
- •2.5.3. Преодоление барьера между пользователем и разработчиком
- •2.5.4. Контроль принимаемых решений
- •3. Архитектура программного средства
- •3.1. Понятие архитектуры программного средства
- •3.2. Основные классы архитектур программных средств
- •3.3. Архитектурные функции
- •4. Тестирование и отладка программного средства
- •4.1. Основные понятия
- •4.2. Принципы и виды отладки программного средства
- •4.3. Заповеди отладки программного средства
- •4.4. Автономная отладка программного средства
- •4.5. Комплексная отладка программного средства.
- •Часть 2. Windows программирование
- •5. Основные характеристики Windows платформ
- •5.1. Краткая история Windows
- •5.2. Отличия и общие свойства Windows платформ
- •5.2.1. Общие свойства Windows платформ
- •5.2.2. Отличия Win32 платформ
- •5.2.3. Окна и сообщения
- •5.2.4. Приложения, потоки и окна
- •5.2.5. Классы окон
- •5.2.6. Венгерская нотация
- •5.2.7. Типы сообщений
- •5.2.8. Сообщения и многозадачность
- •5.2.9. Очереди сообщений
- •5.2.10. Процессы и потоки
- •5.2.11. Потоки и сообщения
- •5.2.12. Оконная функция – функция обратного вызова
- •5.2.13. Синхронные и асинхронные сообщения
- •5.2.14. Функции Windows
- •5.2.15. Другие api
- •6. Структура Windows приложений
- •6.1. Файлы заголовков
- •6.2. Глабальные переменные
- •6.3. Точка входа в приложение
- •6.4. Необходимые переменные
- •6.5. Регистрация класса окна
- •6.6. Создание главного окна
- •6.7. Отображение главного окна
- •6.8. Цикл обработки сообщений
- •6.9. Функция окна
- •7. Обработка сообщений в оконной функции
- •7.1. Создание окна wm_create
- •7.2. Определение размера окна wm_size
- •7.3. Отображение содержимого окна wm_paint
- •7.3.1. Случаи генерации сообщения wm_paint
- •7.3.2. Особенность сообщения wm_paint
- •7.3.3. Правила обработки wm_paint
- •7.3.4. Отрисовка вне wm_paint
- •7.3.5. Определение возможностей контекста устройства
- •7.3.6. Системные метрики
- •7.4. Определение расположения окна wm_move
- •7.5. Использование оконных полос прокрутки
- •7.5.1. Диапазон и положение полос прокрутки
- •7.5.2. Сообщения полос прокрутки
- •7.6. Клавиатурный ввод
- •7.6.1. Фокус ввода и активное окно
- •7.6.2. Генерация клавиатурных сообщений
- •7.6.3. Аппаратные сообщения
- •7.6.3.1. Системные аппаратные сообщения
- •7.6.3.2. Несистемные аппаратные сообщения
- •7.6.3.3. Битовые поля параметра lParam
- •7.6.3.4. Виртуальные коды клавиш
- •7.6.4. Символьные сообщения
- •7.6.5. Обработка сообщения wm_char
- •7.6.6. Определение состояния управляющих клавиш
- •7.6.7. Наборы символов
- •7.7. Системный таймер
- •7.7.1. Использование таймера. Первый способ
- •7.7.2. Использование таймера. Второй способ
- •7.8. Удаление окна, сообщение wm_destroy
- •8. Ресурсы приложения и их использование
- •8.1. Меню приложения
- •8.1.1. Виды меню
- •8.1.2. Возможные состояния пунктов меню
- •8.1.3. Сообщения от пунктов меню
- •8.1.4. Создание главного меню приложения
- •8.1.5. Функции для работы с меню
- •8.2. Стандартные элементы управления
- •8.2.1. Создание стандартных элементов управления
- •8.2.2. Разрушение элементов управления
- •8.2.3. Функции для работы с элементами управления
- •8.2.4. Сообщения дочерних окон
- •8.2.5. Сообщения родительского окна дочерним окнам
- •8.2.6. Расширенное управление дочерними окнами
- •8.2.7. Оконные процедуры элементов управления
- •8.2.8. Элемент управления кнопка
- •8.2.8.1. Стили кнопок
- •8.2.8.2. Сообщения от кнопок, получаемые родительским окном
- •8.2.8.3. Сообщения от родительского окна к кнопке
- •8.2.8.4. Кнопки-переключатели
- •8.2.8.5. Сообщение от переключателей
- •8.2.8.6. Сообщение от родительского окна к переключателям
- •8.2.9. Структура drawitemstruct
- •8.2.10. Стандартный элемент управления окно ввода
- •8.2.10.1. Стили окна редактирования
- •8.2.10.2. Сообщения от редактора к родительскому окну
- •8.2.10.3. Сообщения от родительского окна к редактору
- •8.2.11. Стандартный элемент управления статический текст
- •8.2.11.1. Стили элемент управления static
- •8.2.11.2. Сообщения от статического элемента управления
- •8.2.11.3. Сообщения от родительского окна к static
- •8.2.12. Стандартный элемент управления список
- •8.2.12.1. Стили элемента управления список
- •8.2.12.2. Сообщения от списка к родительскому окну
- •8.2.12.3. Сообщения от родительского окна к списку
- •8.2.13. Стандартный элемент управления список с вводом
- •8.2.13.1. Стили элемента управления combobox
- •8.2.13.2. Сообщения от combobox к родительскому окну
- •8.2.13.3. Сообщения от родительского окна к combobox
- •9. Создание и использование диалоговых окон
- •9.1. Этапы создания диалога
- •9.1.1. Создание шаблона диалога
- •9.1.2. Функция диалога
- •9.1.2.1. Сходства между диалоговой функцией и оконной процедурой
- •9.1.2.2. Различия между диалоговой функцией и оконной процедурой
- •9.2. Типы диалоговых панелей
- •9.3. Создание модального диалога
- •9.4. Закрытие модального диалога
- •9.5. Окна сообщений.
- •9.6. Немодальные диалоги
- •9.7. Диалоговые окна общего пользования
- •10. Управление файлами
- •10.1. Доступ к файловой системе
- •10.2. Потоковый ввод/вывод
- •10.3. Функции ядра Windows для работы с файлами
- •10.4. Специализированные функции для работы с файлами
- •11. Печать документов
- •11.1. Последовательность печати документа
- •11.2. Контекст устройства принтера
- •11.3. Диалог отмены печати
- •11.4. Запуск процесса печати
- •11.5. Печать страницы документа
- •11.6. Завершение печати документа
- •12. Процессы и потоки
- •12.1. Диспетчеризация потоков
- •12.2. Проблемы многопоточной технологии
- •12.3. Создание рабочего потока
- •12.4. Организация взаимодействия потоков
- •12.4.1. Рабочий поток – процесс
- •12.4.2. Процесс – рабочий поток
- •12.5. Общая схема взаимодействия потоков
- •13. Приложение "Тестер файлов"
- •13.1. Функция WinMain()
- •13.2. Функция главного окна
- •13.3. Вспомогательные функции
- •13.4. Функция рабочего потока
- •Литература к первой части
- •Литература ко второй части
2.5. Обеспечение надежности – основной критерий разработки программных средств
Рассмотрим теперь общие принципы обеспечения надежности ПС, что, как уже подчеркивалось, является основной заботой при разработке ПС. В работе [2] указаны четыре основных подхода к обеспечению надежности: 1) предупреждение ошибок; 2) самообнаружение ошибок; 3) самоисправление ошибок; 4) обеспечение устойчивости к ошибкам.
Целью подхода предупреждения ошибок является не допустить ошибок в готовых ПС. Указанные ранее пути возникновения ошибок при разработке ПС позволяют для достижения этой цели сконцентрировать внимание на следующих вопросах:
-
борьба со сложностью,
-
обеспечение точности перевода,
-
преодоление барьера между пользователем и разработчиком,
-
обеспечение контроля принимаемых решений.
Этот подход связан с организацией процессов разработки ПС, т.е. с технологией программирования. И хотя, как уже отмечалось, гарантировать отсутствие ошибок в ПС невозможно, но в рамках этого подхода можно достигнуть приемлемого уровня надежности ПС.
Остальные три подхода связаны с организацией самих продуктов технологии. Они учитывают возможность появления ошибки в программах.
Самообнаружение ошибки в программе означает, что программа содержит средства обнаружения отказа в процессе ее выполнения.
Самоисправление ошибки в программе означает не только обнаружение отказа в процессе ее выполнения, но и исправление последствий этого отказа, для чего в программе должны иметься соответствующие средства.
Обеспечение устойчивости программы к ошибкам означает, что в программе содержатся средства, позволяющие локализовать область влияния отказа программы, уменьшить его негативные последствия и предотвратить катастрофические последствия отказа. Однако применение этих подходов весьма затруднено, поскольку многие простые методы, используемые в технике в рамках этих методов, неприменимы в программировании. Например, широко применяемое в технике дублирование отдельных блоков и устройств в нашем случае не дает никакого эффекта. Кроме того, добавление в программу дополнительных фрагментов приводит к ее значительному усложнению, что, в конечном счете, препятствует применению метода предупреждения ошибок.
2.5.1. Методы борьбы со сложностью
Прежде всего, нужно уяснить, что же скрывается за термином “сложность”. Следуя работе [4], будем выделять три интеллектуальные способности человека, очень важные при разработке ПС, а именно:
-
Способность человека к перебору связана с возможностью последовательного переключения внимания с одного предмета на другой, позволяя узнавать искомый предмет. Эта способность весьма ограничена, в среднем человек может уверенно, не сбиваясь перебирать в пределах 1000 предметов.
-
Средством преодоления этой ограниченности является другая способность к абстракции, благодаря которой человек может объединять разные предметы или экземпляры в одно понятие, заменять множество элементов одним элементом другого рода.
-
Способность человека к математической индукции позволяет ему справляться с бесконечными последовательностями.
При разработке ПС человек имеет дело с системами. Под системой будем понимать совокупность взаимодействующих друг с другом элементов. ПС можно рассматривать как пример системы. Логически связанный набор программ является другим примером системы. Любая отдельная программа также является системой. Понять систему означает осмысленно перебрать все пути взаимодействия между ее элементами. В силу ограниченности человека к перебору будем различать простые и сложные системы.
Под простой будем понимать такую систему, в которой человек может уверенно перебирать все пути взаимодействия между ее элементами, а под сложной будем понимать такую систему, в которой он этого делать не в состоянии.
При разработке ПС мы не всегда можем уверенно знать обо всех связях между ее элементами из-за возможных ошибок. Поэтому полезно уметь оценивать сложность системы по числу ее элементов, т.е. числом потенциальных путей взаимодействия между ее элементами. Данная оценка имеет вид n! , где n - число элементов системы.
Систему назовем малой, если n < 7 (6! = 720 < 1000), систему назовем большой, если n 7. Малая система всегда проста. Большая система также может оказаться простой, но в подавляющем числе случаев большая система является сложной. Задача технологии программирования – научиться делать большие системы простыми.
Заметим, что полученная оценка простых систем по числу элементов широко используется на практике. Так, для руководителя коллектива весьма желательно, чтобы в нем не было больше шести взаимодействующих между собой подчиненных. Весьма важно также следовать правилу: “все, что может быть сказано, должно быть сказано в шести пунктах или меньше”. Этому правилу мы будем стараться следовать в настоящей книге – всякие перечисления взаимосвязанных утверждений будут соответствующим образом группироваться и обобщаться. Полезно этому правилу следовать и при разработке ПС.
Итак, возвращаясь к вопросу борьбы со сложностью систем, укажем два таких общих метода:
Обеспечение независимости компонент системы означает разбиение системы на такие части, между которыми должны остаться по возможности меньше связей. Одним из воплощений этого метода является модульное программирование.
Использование в системах иерархических структур позволяет локализовать связи между компонентами, допуская их лишь между компонентами, принадлежащими смежным уровням иерархии. Этот метод, по существу, означает разбиение большой системы на подсистемы, образующих малую систему. Здесь существенно используется способность человека к абстрагированию.