4.5.3 Средства для создания и управления программным обеспечением

• Редакторы

• Компиляторы

• Отладчики

• Интегрированная среда разработки(IDE)

Программное обеспечение, написанное программистами, использующими специальные приложения, называются программными средствами. Поскольку люди программисты и машины слишком различны, то программы, написанные людьми должны быть приведены к форме, понятной для машинного выполнения. Далее описываются средства, используемые для этого.

Редакторы

Языки программирования точны. Если бы они не были точны, компьютеры не смогли бы надежно выполнять команды. Часть точности получается благодаря очень точному синтаксису языка: синтаксис языка программирования определяет из чего должна состоять программа. Другой важный элемент точности – семантика языка программирования, предусматривающая точные вычисления, которые определяются назначением программы. Для написания программ люди используют текстовые редакторы (text editors) – Microsoft Word, Emacs – универсальные редакторы, наиболее часто применяемые для программирования. Другие редакторы, чаще всего находящиеся в IDE (смотри ниже), настроены на поддержку специфических языков программирования. Такие редакторы имеют определенную степень автоматизации, они могут отслеживать открытые и закрытые круглые скобки и другие разделители для того чтобы сообщить программисту о синтаксических ошибках; фактически, такие редакторы могут автоматически "заполнять" синтаксические конструкции, например, условное выражение или инструкции повтора. Некоторые редакторы делают даже больше, чтобы помочь программисту, также отслеживая семантические элементы программ, гарантируя соответствие между компонентами программ (например, переменная, которой присвоено целое значение, фактически объявляется как переменная целого типа).

Примечание. Одним из наиболее популярных текстовых редакторов, которые применяются программистами вне IDE, является Notepad++. Применение Microsoft Word для таких целей является скорее исключением.

Компиляторы

Компиляторы (Compilers) используют в качестве входных данных код программы, написанный людьми, и создают объектный код, приемлемый для выполнения машиной. Параллельно они диагностируют ошибки в синтаксисе и семантике. Программы с этими ошибками возвращаются программисту для исправления. Сегодня большинство компиляторов предлагают достаточно хорошие сообщения об ошибках. Некоторые компиляторы также оптимизируют исходный код переписыванием определенных операций для создания эквивалентного, но более быстрого объектного кода.

Отладчики

Раньше компьютерные компоненты были смесью электронных и механических элементов. Электромеханические реле были частью самых ранних компьютеров. Легенда гласит, что сбой первого компьютера был вызван мотыльком, который застрял в электромеханическом реле. Он был первым компьютерным жучком (bug). Было это когда-либо или нет, термин жучок стал общепринятым. Когда программы не работают так как должны, в них нужно «вылавливать жучков» (debugged) или «отлаживать». Один из лучших способов для этого – тщательно изучить код и вручную промоделировать поведение программы. Другая техника – выполнять программу команду за командой, наблюдая результаты. Чтобы облегчить этот процесс, были созданы инструменты, которые позволяют программисту просматривать состояние машины в течение выполнения. Самые популярные из этих отлаживающих инструментов – визуальные отладчики, которые обеспечивают графическое отображение выполнения программы.

Интегрированные среды разработки (Integrated Development Environments (IDEs) )

IDE становятся все более и более популярными. IDE подобные Microsoft Visual Studio, IBM Visual Age, и Symantec Cafe – это наборы программ, состоящие из редакторов, компиляторов, отладчиков и средств разработки программной документации и поддержки. Некоторые IDE проверяют синтаксис сразу при вводе кода программистом. Другие предписывают синтаксические ограничения, позволяя вводить только синтаксически допустимые конструкции. IDE могут даже отслеживать семантическую информацию во время работы программиста. Хороший IDE особенно важен, потому что он делает очевидным процесс перехода от одной стадии разработки к другой. Однако вместо того чтобы изучать IDE, некоторые программисты предпочитают использовать обычные текстовые редакторы и компиляторы, которые они уже знают.