И.А. Волкова, И.Г. Головин, Л.Е. Карпов - Системы программирования (1114897), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Если какоенибудь средство не оказывается необходимым для обеспечения хотя бы одного изперечисленных свойств, оно должно оставаться за пределами стандартной библиотеки.Такие средства должны быть реализованы в рамках дополнительных библиотек,предназначенных для решения более конкретных задач.Средства стандартной библиотеки должны (требования по свойствамкомпонентов)•••••••••быть важными и удобными для использования всеми программистами длярешения всех задач, для которых предназначена библиотека (структурыданных и алгоритмы для работы с ними должны иметь общезначимыйхарактер – стек, очередь, список, …, сортировка, поиск, копирование, …);быть настолько эффективными, чтобы у пользователей библиотеки невозникало потребности заново программировать библиотечные средства(эффективность не должна уступать “ручному” программированию);быть независимыми от конкретных алгоритмов или предоставлятьвозможность указывать алгоритм в качестве параметра;оставаться элементарными, чтобы не терять эффективности из-за излишнихусложнений или попыток совместить различные функции в одной;быть безопасными (устойчивыми к неправильному использованию) вбольшинстве типичных случаев использования (использование библиотекине должно провоцировать ошибки, а наоборот, снижать их вероятность);обладать достаточной полнотой (завершенностью) в той своейфункциональности, которая включаются в библиотеку, чтобы ни у кого невозникало желания что-то заменить или доопределить;обладать удобной и безопасной системой умолчаний;поддерживать общепринятые стили программирования;обладать способностью к расширению, чтобы работать с типами,определяемыми пользователем так же хорошо, как и со встроенными(базовыми) типами (сочетаемость с базовыми типами данных ибазовыми операциями).Классическим примером проектирования библиотечных средств являетсяпример библиотечной функции сортировки.
В стандартной библиотеке языкапрограммирования Си эта функция (в языке Си функция сортировки реализуеталгоритм быстрой сортировки и называется qsort()) получает в качестве параметрафункцию сравнения сортируемых элементов, а не использует для сравнения какуюлибо операцию языка Си, например, операцию ‘<’. Тем самым, удается добитьсянекоторой общности, то есть возможности сортировать некоторые объекты (доступныес помощью указателей, передаваемых функции сортировки в качестве другихпараметров) не только по возрастанию, но и по убыванию и, вообще, по произвольнымкритериям.
Это максимально возможная общность для языка Си:void qsort (const void * base, size_t nmemb, size_t size,int (* compar)(const void *, const void *));Однако учитывая, что затраты на вызовы функции при проведении каждогоэлементарного сравнения элементов могут в некоторых случаях становиться слишком70большими, надо стараться найти более эффективное решение. Ведь в каждомконкретном случае (для каждого конкретного типа данных) можно найти такоеэффективное решение.
Достигнуть большего удается только в языке Си++, гдекритерий сравнения для обобщенной функции сортировки sort () реализуется спомощью параметра шаблона. Чтобы обобщенная функция сортировки sort(),которая должна упорядочивать целые числа по возрастанию, производилаупорядочения целых чисел по убыванию, достаточно привлечь понятиефункционального объекта:class IntGreater{ public:bool operator()(int x, int y) const { return x > y; } };int main (){ int x [1024];............// Инициализацияsort (&x [0], &x [1024]);// Обычное упорядочиваниеsort (&x [0], &x [1024], IntGreater ()); // Упорядочивание по убыванию}При таком использовании эффективность по скорости выполнения будет такойже, как и при написании сортировки целых чисел вручную, а реально может оказатьсяи выше за счет удачного выбора алгоритма сортировки.
Введением функциональныхобъектов достигается даже больший эффект: функция sort() может сортироватьобъекты любой природы и сложности по свойственным только им критериямсравнения, причем сам алгоритм будет внешне выглядеть самым обычным образом.Некоторые требования кажутся противоречащими друг другу (например,требование элементарности и удобства), но если что-то можно сделать по-настоящемуудобным, не следует отказываться от этого, под предлогом недостаточнойэлементарности. Именно такие соображения послужили причиной включения встандартную библиотеку Си++ таких функций, как генератор случайных чисел. Эти жесоображения заставляют отбрасывать требования элементарности, если они приводят кнеясным или опасным умолчаниям.3.7.
Средства конфигурированияОдним из важнейших свойств современной системы программированиястановится возможность этой системы участвовать не только в процессе разработкипрограммных комплексов, но и в процессе их сопровождения. Часто сопровождениепрограмм осложняется тем, что при широком использовании программ и наличиимногих пользователей в практическом использовании одновременно находятсяразличные версии этих программ. В это же самое время разработчики могутпродолжать свою работу над созданием и отладкой очередных версий.Широкое внедрение программных систем в различные прикладные областипривело к разнообразию способов применения этих систем.
Поиски путей снижениязависимости программного обеспечения от конкретных параметров окружения, вкотором это обеспечение разрабатывается и функционирует, привело к попыткамвыносить описания параметров окружения, а также режимов формирования ииспользования программ за пределы этих самых программ.Внедрение средств управления конфигурацией шло постепенно и к настоящемумоменту можно выделить четыре способа управления конфигурацией программныхкомплексов. К указанным вариантам управления конфигурацией относятся:•конфигурирование из командной строки,71•••использование командных файлов,работа в интегрированных средах с проектами программных комплексов,использование систем управления версиями программных комплексов.Работа в режиме командной строки предполагает последовательное обращение ктем или иным компонентам системы программирования и передачу им параметров ввиде последовательностей символов, входящих в эту командную строку.
Такой способработыподразумеваетвысокуюквалификациюпользователясистемыпрограммирования, который должен точно знать все компоненты конкретной системыпрограммирования, необходимые для формирования нужной ему программы,необходимые им параметры, а также правильную последовательность их вызова.Управление сборкой программы ведется в этом случае “вручную”. Пользовательдолжен помнить варианты сборки программы, режимы, в которых выполнялось ихформирование, имена файлов, в которых размещены результаты работы системыпрограммирования.Помощь в снижении трудоемкости формирования программных комплексовоказывает использование командных файлов, содержащих последовательности вызововкомпонентов систем программирования. Их применение освобождает программистовот запоминания многих технических деталей, которые нужно точно знать тольконепосредственно в момент создания командного файла. Все вариации конфигурацийможно получать, используя развитые языки управления заданиями современныхоперационных систем, например, возможности условного вызова программ системыпрограммирования или значения переменных системного окружения.Примыкает к такому способу управления конфигурацией работа винтегрированных средах разработки программного обеспечения.
Такие системы умеютработают с “проектом программного комплекса”, который включает в себя все файлыкомплекса (как с текстами программ, так и с библиотечными модулями), а такжережимы их обработки. Интегрированные среды позволяют гибко переходить ототладочной конфигурации комплексов к оптимизированной конфигурации, чтооблегчает процесс сопровождения уже разработанных программ.Перечисленные способы управления обладают своими преимуществами(простотой или удобством), но имеют один существенный недостаток.
Ихиспользование возможно только в тех случаях, когда над разработкой илисопровождением программного комплекса работает один программист (если такихпрограммистов много, они должны работать последовательно друг за другом, сообщаядруг другу обо всех сделанных ими изменениях в программах). Однако в последнеевремя все чаще приходится видеть, что разработкой программ (тем более ихсопровождением) занимаются целые коллективы разработчиков.
Иногда этиколлективы работают в распределенном режиме в глобальной вычислительной сети.Реальную помощь таким коллективам при управлении конфигурациейформируемых программных комплексов могут оказать только специальноразрабатываемые системы управления версиями программ. Эти системы способнывести централизованные базы данных программных проектов, к которым обеспеченколлективный доступ со стороны многих разработчиков одновременно.3.8. Системы управления версиями программных комплексовВ настоящее время многие системы программирования начали включать в свойсостав системы управления версиями.
Например, в составе систем Visual Studio72компании Microsoft, имеется система Visual SourceSafe, позволяющая создавать базыданных версий, включать файлы в состав версий программных проектов, отслеживатьисторию их изменений, сравнивать различные версии между собой. Имеется такжеопределенный выбор систем управления версиями, которые не привязаны жестко ккакой-либо системе программирования, а могут работать с любыми из них, ведя базыданных или репозитории файлов, составляющих законченные программные комплексы.Такие автономные системы управления версиями обычно удобны тем, чтопозволяют вести управления версиями особенно сложных программных комплексов –распределенных.
Эти программные комплексы не только работают, но и создаются враспределенном окружении, в котором разные программисты работают с разнымисистемами программирования, создавая относительно независимые компонентыединой сложной программы. В этих условиях особенно важно, чтобы работа срепозиторием файлов велась в сетевом режиме с возможностью одновременногодоступа с многих рабочих мест. Такой сетевой репозиторий начинает играть рольпрограммного сервера, а рабочие места оказываются клиентами этого сервера.
Приэтом клиенты могут быть самыми разнообразными, они могут работать с разнымаппаратным обеспечением, с разными операционными системами, с разнымисистемами программирования. Необходимо лишь, чтобы система управления версиямимогла взаимодействовать со всеми ними по единым, понятным для всех правилам.Именно так и работают лучшие и наиболее используемые системы управленияверсиями, которые способны поддерживать до нескольких десятков операционныхсистем и нескольких тысяч клиентов, одновременно работающих над созданиемединого программного комплекса.Среди коммерческих систем наиболее широко используются системыуправления жизненным циклом программ Peforce SCM (Software ConfigurationManagement) и IBM Rational ClearCase. В задачу этих систем входит создание иизменение конфигураций программ, их комплексирование, регистрация поставок, атакже обеспечение повторного использования программ. На клиентских местахразрешается использовать все наиболее распространенные операционные системы(Windows, UNIX, Linux, mainframe z/OS), а также наиболее современные системыразработки, включая Rational Application Developer, WebSphere Studio, Microsoft VisualStudio .NET, Eclipse.Широко известны и свободно распространяемые системы управления версиями,среди которых лидером является система CVS (Concurrent Versions System).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
