Вопрос№32 Стадии разработки ПО!

Анализ требований — это процесс сбора требований к программному обеспечению (ПО), их систематизации, документирования, анализа, выявления противоречий, неполноты, разрешения конфликтов в процессе разработки программного обеспечения. Полнота и качество анализа требований играют ключевую роль в успехе всего проекта. Требования к ПО должны быть документируемые, выполнимые, тестируемые, с уровнем детализации достаточным для проектирования системы. Требования могут быть функциональными и нефункциональными.

Проектирование программного обеспечения — процесс создания проекта программного обеспечения (ПО), а также дисциплина, изучающая методы проектирования. Проектирование ПО является частным случаем Проектирования продуктов и процессов.

Целью проектирования является определение внутренних свойств системы и детализации её внешних (видимых) свойств на основе выданных заказчиком требований к ПО (исходные условия задачи). Эти требования подвергаются анализу. Первоначально программа рассматривается как чёрный ящик. Ход процесса проектирования и его результаты зависят не только от состава требований, но и выбранной модели процесса, опыта проектировщика.

Коди́рование — процесс написания программного кода, скриптов, с целью реализации определённого алгоритма на определённомязыке программирования.

Тести́рование програ́ммного обеспе́чения — процесс исследования программного обеспечения (ПО) с целью получения информации о качестве продукта.

Документи́рование — это процесс создания документации, важная часть в разработке программного обеспечения, ей часто уделяется недостаточно внимания. Документа́ция на программное обеспечение — это документы, сопровождающие некоторое программное обеспечение (ПО) — программу или программный продукт. Эти документы описывают то, как работает программа и/или то, как её использовать.

Внедрение программного обеспечения — процесс настройки программного обеспечения под определенные условия использования, а также обучения пользователей работе с программным продуктом.

Использование ПО

ВОПРОС№ 31 Разновидности процесса разработки ПО.

Водопадная модель была предложена в 1970 году Винстоном Ройсом.

достоинством этой модели явилось ограничение возможности возвратов на произвольный шаг назад, например, от тестирования – к анализу, от разработки – к работе над требованиями и т.д. Отмечалось, что такие возвраты могут катастрофически увеличить стоимость проекта и сроки его выполнения. Например, если при тестировании обнаруживаются ошибки проектирования или анализа, то их исправление часто приводит к полной переделке системы. Этой моделью допускались возвраты только на предыдущий шаг, например, от тестирования к кодированию, от кодирования к проектированию и т.д.

Спиральная модель была предложена Бэри Боемом в 1988 году для преодоления недостатков водопадной модели, прежде всего, для лучшего управления рисками. Согласно этой модели разработка продукта осуществляется по спирали, каждый виток которой является определенной фазой разработки. В отличие от водопадной модели в спиральной нет предопределенного и обязательного набора витков, каждый виток может стать последним при разработке системы, при его завершении составляются планы следующего витка. Наконец, виток является именно фазой, а не видом деятельности, как в водопадной модели, в его рамках может осуществляться много различных видов деятельности, то есть модель является двумерной.

Каждый виток имеет следующую структуру (секторы):

• определение целей, ограничений и альтернатив проекта;

• оценка альтернатив, оценка и разрешение рисков; возможно использование прототипирования (в том числе создание серии прототипов), симуляция системы, визуальное моделирование и анализ спецификаций; фокусировка на самых рисковых частях проекта;

• разработка и тестирование – здесь возможна водопадная модель или использование иных моделей и методов разработки ПО;

• планирование следующих итераций – анализируются результаты, планы и ресурсы на последующую разработку, принимается (или не принимается) решение о новом витке; анализируется, имеет ли смысл продолжать разрабатывать систему или нет; разработку можно и приостановить, например, из-за сбоев в финансировании; спиральная модель позволяет сделать это корректно.

Вопрос № 29-30Жизненный цикл ПО Основные процессы жизненного цикла программного продукта.

Жизненный цикл программного обеспечения (ПО) — период времени, который начинается с момента принятия решения о необходимости создания программного продукта и заканчивается в момент его полного изъятия из эксплуатации^[1]. Этот цикл — процесс построения и развития ПО.

Процессы жизненного цикла ПО

• Основные:

  • Приобретение (действия и задачи заказчика, приобретающего ПО)

  • Поставка (действия и задачи поставщика, который снабжает заказчика программным продуктом или услугой)

  • Разработка (действия и задачи, выполняемые разработчиком: создание ПО, оформление проектной и эксплуатационной документации, подготовка тестовых и учебных материалов и т. д.)

  • Эксплуатация (действия и задачи оператора — организации, эксплуатирующей систему)

  • Сопровождение (действия и задачи, выполняемые сопровождающей организацией, то есть службой сопровождения). Сопровождение — внесений изменений в ПО в целях исправления ошибок, повышения производительности или адаптации к изменившимся условиям работы или требованиям.

• Вспомогательные

  • Документирование (формализованное описание информации, созданной в течение ЖЦ ПО)

  • Управление конфигурацией (применение административных и технических процедур на всем протяжении ЖЦ ПО для определения состояния компонентов ПО, управления его модификациями).

  • Обеспечение качества (обеспечение гарантий того, что ИС и процессы ее ЖЦ соответствуют заданным требованиям и утвержденным планам)

  • Верификация (определение того, что программные продукты, являющиеся результатами некоторого действия, полностью удовлетворяют требованиям или условиям, обусловленным предшествующими действиями)

  • Аттестация (определение полноты соответствия заданных требований и созданной системы их конкретному функциональному назначению)

  • Совместная оценка (оценка состояния работ по проекту: контроль планирования и управления ресурсами, персоналом, аппаратурой, инструментальными средствами)

  • Аудит (определение соответствия требованиям, планам и условиям договора)

  • Разрешение проблем (анализ и решение проблем, независимо от их происхождения или источника, которые обнаружены в ходе разработки, эксплуатации, сопровождения или других процессов)

• Организационные

  • Управление (действия и задачи, которые могут выполняться любой стороной, управляющей своими процессами)

  • Создание инфраструктуры (выбор и сопровождение технологии, стандартов и инструментальных средств, выбор и установка аппаратных и программных средств, используемых для разработки, эксплуатации или сопровождения ПО)

  • Усовершенствование (оценка, измерение, контроль и усовершенствование процессов ЖЦ)

  • Обучение (первоначальное обучение и последующее постоянное повышение квалификации персонала)

Каждый процесс включает ряд действий. Например, процесс приобретения охватывает следующие действия:

1. Инициирование приобретения

2. Подготовка заявочных предложений

3. Подготовка и корректировка договора

4. Надзор за деятельностью поставщика

5. Приемка и завершение работ

Каждое действие включает ряд задач. Например, подготовка заявочных предложений должна предусматривать:

1. Формирование требований к системе

2. Формирование списка программных продуктов

3. Установление условий и соглашений

4. Описание технических ограничений (среда функционирования системы и т. д.)

Стадии жизненного цикла ПО, взаимосвязь между процессами и стадиями

Модель жизненного цикла ПО — структура, определяющая последовательность выполнения и взаимосвязи процессов, действий и задач на протяжении жизненного цикла. Модель жизненного цикла зависит от специфики, масштаба и сложности проекта и специфики условий, в которых система создается и функционирует.

Стандарт ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-99 не предлагает конкретную модель жизненного цикла. Его положения являются общими для любых моделей жизненного цикла, методов и технологий создания ИС. Он описывает структуру процессов жизненного цикла, не конкретизируя, как реализовать или выполнить действия и задачи, включенные в эти процессы.

Модель ЖЦ ПО включает в себя:

1. Стадии;

2. Результаты выполнения работ на каждой стадии;

3. Ключевые события — точки завершения работ и принятия решений.

Стадия — часть процесса создания ПО, ограниченная определенными временными рамками и заканчивающаяся выпуском конкретного продукта (моделей, программных компонентов, документации), определяемого заданными для данной стадии требованиями.

На каждой стадии могут выполняться несколько процессов, определенных в стандарте ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-99, и наоборот, один и тот же процесс может выполняться на различных стадиях. Соотношение между процессами и стадиями также определяется используемой моделью жизненного цикла ПО.

1. ВОПРОС № 28 Понятие потока в языке C++. Стандартные потоки.

 Поток — это логическое устройство, связываемое с реальным физическим устройством, которое называют файлом, в момент его открытия.

Четыре стандартных потока предназначены для:

cin - стандартного ввода;       cout - стандартного вывода;       cerr - стандартного вывода ошибок;       clog - полностью буферизованного вывода ошибок.

ВОПРОС№ 27 Шаблоны функций

Шаблоны C++

[править]

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

У этого термина существуют и другие значения, см. Шаблон.

Шабло́ны (англ. template) — средство языка C++, предназначенное для кодирования обобщённых алгоритмов, без привязки к некоторым параметрам (например, типам данных, размерам буферов, значениям по умолчанию).

В C++ возможно создание шаблонов функций и классов.

Шаблоны позволяют создавать параметризованные классы и функции. Параметром может быть любой тип или значение одного из допустимых типов (целое число, enum, указатель на любой объект с глобально доступным именем). Например, нам нужен какой-то класс:

class SomeClass{

int SomeValue;

int SomeArray[20];

...

}

Для одной конкретной цели мы можем использовать этот класс. Но, вдруг, цель немного изменилась, и нужен еще один класс. Теперь нужно 30 элементов массива SomeArray и вещественный тип SomeValue и элементов SomeArray. Тогда мы можем абстрагироваться от конкретных типов и использовать шаблоны с параметрами. Синтаксис: в начале перед объявлением класса напишем слово templateи укажем параметры в угловых скобках. В нашем примере:

template < int ArrayLength, typename SomeValueType > class SomeClass{

SomeValueType SomeValue;

SomeValueType SomeArray[ ArrayLength ];

...

}

Тогда для первой модели пишем:

SomeClass < 20, int > SomeVariable;

для второй:

SomeClass < 30, double > SomeVariable2;

Хотя шаблоны предоставляют краткую форму записи участка кода, на самом деле их использование не сокращает исполнимый код, так как для каждого набора параметров компилятор создаёт отдельный экземпляр функции или класса.

ВОПРОС № 27 Шаблоны классов.

Шаблоны классов

В классе, реализующем связный список целых чисел, алгоритмы добавления нового элемента списка, поиска нужного элемента не зависят от того, что элементы списка — целые числа. Те же алгоритмы применялись бы и для списка символов, строк, дат, классов игроков, и так далее.

template< class T >

class List

{

/* ... */

public:

void Add( const T& Element );

bool Find( const T& Element );

/* ... */

};

Использование шаблонов

Для использования шаблона класса, необходимо указать его параметры:

List<int> li;

List<string> ls;

li.Add( 17 );

ls.Add( "Hello!" );

1. ВОПРОС № 25 Динамическое распределение памяти под объекты. Операторы new и delete.

Динамическое выделение памяти

Третий способ выделения памяти в языке Си++ – динамический. Память для величины какого-либо типа можно выделить, выполнив операцию new. В качестве операнда выступает название типа, а результатом является адрес выделенной памяти.

long* lp; lp = new long; Complex* cp; cp = new Complex;

// создать новое целое число   // создать новый объект типа Complex

Созданный таким образом объект существует до тех пор, пока память не будет явно освобождена с помощью операцииdelete. В качестве операнда delete должен быть задан адрес, возвращенный операцией new:

delete lp; delete cp;

Динамическое распределение памяти используется, прежде всего, тогда, когда заранее неизвестно, сколько объектов понадобится в программе и понадобятся ли они вообще. С помощью динамического распределения памяти можно гибко управлять временем жизни объектов, например выделить память не в самом начале программы (как для глобальных переменных), но, тем не менее, сохранять нужные данные в этой памяти до конца программы.

Если необходимо динамически создать массив, то нужно использовать немного другую форму new:

new int[100];

В отличие от определения переменной типа массив, размер массива в операции new может быть произвольным, в том числе вычисляемым в ходе выполнения программы. (Напомним, что при объявлении переменной типа массив размер массива должен быть константой.)

Освобождение памяти, выделенной под массив, должно быть выполнено с помощью следующей операции delete:

delete [] address;

Функции operator new() и operator delete()

Время жизни объекта определяется областью действия его имени. В зависимости от расположения оператора определения объекта, он может располагаться в глобальном или локальном сегменте памяти. При определении глобального объекта соответствующие конструкторы объявляются со спецификатором public, поскольку они должны быть доступны фактически до начала выполнения программы. Глобальные объекты существуют в течение всего времени выполнения программы.

Локальные объекты создаются в соответствующих сегментах памяти в ходе выполнения операторов определения, после передачи управления в функцию или вложенный блок операторов. По возвращении из вложенного блока или функции, имя объекта оказывается вне области действия имени. Сам же объект уничтожается в момент освобождения соответствующего сегмента памяти. Важная роль при этом отводится деструкторам.

Можно избежать преждевременной гибели объекта, расположив его в динамической памяти. В этом случае память для объекта выделяется с помощью выражения размещения. Значением этого выражения является адрес области памяти, выделенной для размещения объекта в результате выполнения выражения. Очевидно, что это значение можно присвоить переменной типа указатель на объект данного класса.

Динамическая память не опустошается автоматически. "Гибель" локального указателя, настроенного на выделенную область динамической памяти означает всего лишь потерю доступа к этой области памяти. В этом случае уничтожается указатель, но освобождения памяти не происходит.

Для освобождения памяти используется операция (операторная функция) delete. Подобно операторной функции new, delete также является статическим членом класса.

ВОПРОС № 23 Наследование. Определение базового и производного классов.

Насле́дование — механизм объектно-ориентированного программирования (наряду с инкапсуляцией, полиморфизмом и абстракцией), позволяющий описать новый класс на основе уже существующего (родительского), при этом свойства и функциональность родительского класса заимствуются новым классом.

Другими словами, класс-наследник реализует спецификацию уже существующего класса (базовый класс). Это позволяет обращаться с объектами класса-наследника точно так же, как с объектами базового класса..

C++

Наследование в C++:

class A{ //базовый класс

};

class B : public A{ //public наследование

};

class C : protected A{ //protected наследование

};

class Z : private A{ //private наследование

};

В C++ существует три типа наследования: public, protected, private.

Класс, от которого произошло наследование, называется базовым или родительским (англ. base class). Классы, которые произошли от базового, называются потомками, наследниками или производными классами (англ. derived class).

1. ВОПРОС№ 24 Полиморфизм. Виртуальные функции.

Полиморфи́зм (в языках программирования) — возможность объектов с одинаковой спецификацией иметь различную реализацию.

Язык программирования поддерживает полиморфизм, если классы с одинаковой спецификацией могут иметь различную реализацию — например, реализация класса может быть изменена в процессе наследования^[1].

Кратко смысл полиморфизма можно выразить фразой: «Один интерфейс, множество реализаций».

Полиморфизм — один из четырёх важнейших механизмов объектно-ориентированного программирования (наряду с абстракцией,инкапсуляцией и наследованием).

Полиморфизм позволяет писать более абстрактные программы и повысить коэффициент повторного использования кода. Общие свойства объектов объединяются в систему, которую могут называть по-разному — интерфейс, класс. Общность имеет внешнее и внутреннее выражение:

• внешняя общность проявляется как одинаковый набор методов с одинаковыми именами и сигнатурами (именами методов, типамиаргументов и их количеством);

• внутренняя общность — одинаковая функциональность методов. Её можно описать интуитивно или выразить в виде строгих законов, правил, которым должны подчиняться методы. Возможность приписывать разную функциональность одному методу (функции, операции) называется перегрузкой метода (перегрузкой функций, перегрузкой операций).

• Виртуальный метод (виртуальная функция) — в объектно-ориентированном программировании метод (функция) класса, который может быть переопределён в классах-наследниках так, что конкретная реализация метода для вызова будет определяться во время исполнения. Таким образом, программисту необязательно знать точный тип объекта для работы с ним через виртуальные методы: достаточно лишь знать, что объект принадлежит классу или наследнику класса, в котором метод объявлен.

• Виртуальные методы — один из важнейших приёмов реализации полиморфизма. Они позволяют создавать общий код, который может работать как с объектами базового класса, так и с объектами любого его класса-наследника. При этом базовый класс определяет способ работы с объектами и любые его наследники могут предоставлять конкретную реализацию этого способа. В некоторых языках программирования, например в Java, нет понятия виртуального метода, данное понятие следует применять лишь для языков, в которых методы родительского класса не могут быть переопределены по умолчанию, а только с помощью некоторых вспомогательных ключевых слов. В некоторых же (как, например, в Python), все методы — виртуальные.

ВОПРОС №21 Дружественные функции класса

Для описания дружественной тому или иному классу функции(метода или класса) необходимо в описании этого класса объявить (описать) дружественную функцию с указанием ключевого слова friend. Если функция дружественна нескольким классам, то надо добавить это описание во все классы, к внутренним данным которых производим обращение. В большинстве языков ООП не имеет различия в какой раздел описания класса(publuc, protected или private) вставлено описание дружественной функции.

Но возникает такой вопрос: А как же наша хваленая защищенность данных, если можно получить доступ к данным напрямую ?

Но оказывается, что с точки зрения применимости механизма инкапсуляции, защищенность данных сохраняется, поскольку полностью исключается всякая возможность доступа к данным так, чтобы объект не был осведомлен об этом.

А теперь приведу несколько примеров использования дружественных функций(и не только) в языке С++.

// Описание класса A

class A

{

//...

void z(); // Описание функции z класса A

};

// Описание класса B

class B

{

//...

friend void A::z(); // Описание функции z класса A как дружественной

// классу B, т.е. из функции z класса A можно

// получить доступ к внутренним переменным класса B

};

// Описание класса C

class C

{

//...

friend class A; // Описание класса A как дружественного классу C,

// все функции класса A будут дружественны классу C и

// из любой функции класса A можно получить доступ к

// внутренним переменным класса C

}

Дружественные функции Дружественные функции – это функции, объявленные вне класса, но имеющие доступ к закрытым и защищенным полям данного класса Дружественная функция объявляется внутри класса с модификатором friend Дружественные функции не являются членами класса, поэтому им не передается указатель this Правило использования: Если нет важных доводов использовать дружественные функции – используйте вместо них члены класса Если важные доводы есть – подумайте, а действительно ли они так важны

ВОПРОС №22 Определение конструктора. Форматы вызова конструктора. Перегрузка конструкторов.

В объектно-ориентированном программировании конструктор класса (от англ. constructor, иногда сокращают ctor) — специальный блок инструкций, вызываемый при создании объекта.

Конструктор схож с методом, но отличается от метода тем, что не имеет явным образом определённого типа возвращаемых данных, не наследуется, и обычно имеет различные правила для рассматриваемых модификаторов. Конструкторы часто выделяются наличием одинакового имени с именем класса, в котором объявляется. Их задача — инициализировать члены объекта и определить инварианткласса, сообщив в случае некорректности инварианта. Корректно написанный конструктор оставит объект в «правильном» состоянии.Неизменяемые объекты тоже должны быть проинициализированы конструктором.

Термин «конструктор» также используется для обозначения одного из тегов, описывающих данные в алгебраическом типе данных. Это использование несколько отличается от описываемого в статье. Для дополнительной информации смотрите Алгебраический тип данных.

В большинстве языков конструктор может быть перегружен, что позволяет использовать несколько конструкторов в одном классе, причём каждый конструктор может иметь различные параметры.

дна из ключевых особенностей ООП — инкапсуляция: внутренние поля объекта напрямую недоступны, и пользователь может работать с объектом только как с единым целым, через открытые (public) методы. Каждый метод, в идеале, должен быть устроен так, чтобы объект, находящийся в «допустимом» состоянии (то есть когда выполняется инвариант класса), после вызова метода также оказался в допустимом состоянии. И первая задача конструктора — перевести поля объекта в такое состояние.

Вторая задача — упростить пользование объектом. Объект — не «вещь в себе», ему часто приходится требовать какую-то информацию от других объектов: например, объект File, создаваясь, должен получить имя файла. Это можно сделать и через метод:

File file;

file.open("in.txt", File::omRead);

Но удобнее открытие файла сделать в конструкторе:^[1]

File file("in.txt", File::omRead);

[править]Виды конструкторов

Некоторые языки программирования различают несколько особых типов конструкторов:

• конструктор по умолчанию — конструктор, не принимающий аргументов;

• конструктор копирования — конструктор, принимающий в качестве аргумента объект того же класса (или ссылку из него);

• конструктор преобразования — конструктор, принимающий один аргумент (эти конструкторы могут вызываться автоматически для преобразования значений других типов в объекты данного класса).

Деструктор

• #include <iostream>

• using namespace std;

• class NameOfClass

• {

• private:

• int a;

• public:

• NameOfClass(int m);

• ~NameOfClass();

• };

• NameOfClass::~NameOfClass()

• {

• cout << this->a << endl;

• }

• NameOfClass::NameOfClass(int m)

• {

• a = m;

• }

Дестру́ктор — специальный метод класса, служащий для деинициализации объекта (например освобождения памяти).

ВОПРОС №20

Класс предоставляет механизм для создания объектов. В

классе отражены важнейшие концепции объектно-ориентированного про-

граммирования: инкапсуляция, наследование, полиморфизм.

С точки зрения синтаксиса, класс в С++ − это структурированный

тип, образованный на основе уже существующих типов.

В этом смысле класс является расширением понятия структуры. В

простейшем случае класс можно определить с помощью конструкции:

тип_класса имя_класса{список_членов_класса};

где

тип_класса – одно из служебных слов class, struct, union;

имя_класса – идентификатор;

список_членов_класса – определения и описания типизированных

данных и принадлежащих классу функций.

Управление доступом в языке С# организуется с помощью четырех модификаторов доступа: public, private, protected и internal.

Когда член класса обозначается спецификатором public, он становится доступным из любого другого кода в программе, включая и методы, определенные в других классах. Когда же член класса обозначается спецификатором private, он может быть доступен только другим членам этого класса. Следовательно, методы из других классов не имеют доступа к закрытому члену (private) данного класса. Eсли ни один из спецификаторов доступа не указан, член класса считается закрытым для своего класса по умолчанию. Поэтому при создании закрытых членов класса спецификатор private указывать для них необязательно.

С помощью модификатора доступа protected обеспечивается создание защищенного члена класса, доступ к которому открыт в пределах иерархии классов. А модификаторinternal служит в основном для сборок.

.