Р.У. Себеста - Основные копцепции языков программирования (2001) (1160794), страница 10

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

Такой подход фактически устраняет ошибки типов при выполнении программы, написанной на языке Аба. Более подробно типы и проверка типов описаны в главах 4 и 5. Одним из примеров того, как отказ от проверки типов при компиляции или прн выполнении может привести к многочисленным ошибкам в программе, служит использование параметров подпрограмм в первоначальной версии языка С (Кегп18пап апс( ййсЫе, 1978). В этом языке совпадение типов фактического и формального параметров при вызове функции не проверялось. Переменная типа дпв могла использоваться в качестве действительного параметра при вызове функции, ожидавшей формального параметра, имевшего тип Е1оав, и ни компилятор, ни система поддержки выполнения программ не могли выявить это несоответствие. Это, естественно, приводило к проблемам, источник которых было трудно определить, (Для решения таких проблем в операционную систему (ЛЧ(Х была включена сервисная программа адис, выполнявшая проверку типов в программах, написанных на языке С.) Подробнее о подпрограммах и методах передачи параметров рассказывается в главе 8.

В языке Разса1 диапазон изменения индексов массива является частью типа переменной. представляюшей собой массив. Следовательно. проверка диапазона изменения индексов является частью проверки типов. хотя она должна производиться во время выполнения программы. Поскольку в языке Рааса! контролируется большинство типов, то в нем выполняется также проверка диапазона изменения индексов. Такая проверка крайне важна для обеспечения надежности программы, поскольку индексы, выходящие за пределы допустимого диапазона, часто создают проблемы, проявляюшиеся намного позже того момента, когда действительно произошло нарушение.

Аналогичная проверка диапазона индексов проводится также в языках Ада и )ача. 1.3.3.2. Обработка исключительных ситуаций Обработка исключительных ситуаций позволяет перехватывать ошибки и другие необычные ситуации во время выполнения программы, принимать соответствуюшие меры, а затем продолжать работу. Это значительно повышает надежность программ. Языки Аоа, С++ и )ача позволяют обрабатывать исключительные ситуации, однако во многих широко используемых языках, таких как С или РОйТКА)ч, эти возможности практически отсугствуют. Более подробно обработка исключительных ситуаций рассмотрена в главе 13. ЗВ Гдово).

Вводные зомечоння 1.З.З.З. Совмещение имен Совмещение имен — это наличие нескольких разных имен у одной и той же ячейки памяти. В наше время широко распространено мнение, что совмещение имен — опасная функция языка программирования. Большинство языков программирования допускают некоторые виды совмещения имен — например, в языке С указатели н члены объелинения могут ссылаться на одну и ту же переменную. В обоих случаях две различные переменные в про~рамме могут ссылаться на одну и ту же ячейку памяти. Некоторые разновидности совмещения имен, как описывается в главах 4 и 8, могут запрещаться стрултурой языка.

В некоторых языках совмещение имен используется для компенсашзи недостатков языковых срелств, поддерживающих абстракцию данных. В других языках совмещение имен значительно ограничивается для повышения надежности. 1.З.ЗА. Легкость чтения и исполизояония На належность программы влияет как легкость ее чтения, так и легкость ее создания. В программе, написанной на языке, не полдерживаюшем естественные способы выражения требуемых алгоритмов, обязательно будут использоваться неестественные методы. а такие методы наверняка не будут корректно работать во всех возможных ситуациях.

Чем легче написать программу, тем выше вероятность того, что она будет правильно работать. Читабельность влияет на належность программы и на стадии создания, и на сталин ее эксплуатации. Программу, которую сложно прочесть, одинаково трудно булет писать и редактировать. 1.3.4.

Стоимость Суммарная стоимость языка программирования зависит от многих его характеристик. Во-первых, в стоимость входят затраты на обучение программистов данному языку. Эта сумма зависит от простоты и ортогональности языка, а также от опыта программистов. Как правило, более мощные языки изучать труднее. Во-вторых, в сумму входит стоимость создания программ на данном языке. Она зависит от легкости использования языка, зависящей, в свою очередь, от того. насколько он подходит для конкретного приложения. Первые попытки разработать и реализовать языки высокого уровня были вызваны желанием уменьшить затраты на созлание программного обеспечения. Стоимость подготовки программистов и создания программ может быть значительно уменьшена за счет выбора хорошей среды программирования.

Подробнее среды программирования рассматриваются в разделе!.7 данной главы. Третьим фактором, влияющим на стоимость языка, являются затраты на компиляцию программ. Основным препятствием для использования языка Ада иа первых порах была именно чрезмерно высокая стоимость работы его компиляторов первого поколения. С появлением более совершенных компиляторов языка Ада острота этой проблемы была снижена. Четвертым фактором является стоимость выполнения программы, написанной на данном языке. Она значительно зависит от структуры языка.

Язык, требующий многочисленных проверок типов во время выполнения программы, будет препятствовать быстрой работе программы независимо от качества компилятора. Эффективность выполнения программ была основной целью при разработках ранних языков программирования, однако сейчас ее считают менее важной. 39 1.3. Критерии оценки языков программирования Между стоимостью компиляции и скоростью выполнения программы может быть достигнут простой компромисс. Совокупность способов.

которые компилятор может использовать для уменьшения размера и/или увеличения скорости выполнения программы, называется оптимизацией. Если оптимизация применяется в небольших объемах или игнорируется вообше, то компиляцию можно выполнить намного быстрее, чем в случае, когда для создания оптимизированной программы прилагаются значительные усилия. В свою очередь, лополнительная работа компилятора, направленная на оптимизацию кода, ускорит выполнение программы.

Выбор между этими двумя альтернативами определяется средой, в которой используется компилятор. В лаборатории для начинаюших студентов-программистов, затрачиваюших большую часть времени на компиляцию программ. время выполнения которых незначительно (их программы невелики и лолжны правильно отработать только олин раз), следует осушествлять незначительную оптимизацию кода или не применять ее совсем. В производственной среде, где завершенные программы выполняются многократно, денег на оптимизацию жалеть не стоит.

Пятым фактором, влияюшнм на стоимость языка, являются затраты на систему реализации языка. Одна из причин быстрой популярности языка Зача — бесплатное распространение систем компиляции/интерпретации вскоре после разработки первой версии языка. Язык, система реализации которого либо слишком дорога, либо работает только на дорогостояшем аппаратном обеспечении, имеет меньше шансов получить широкое распространение. Шестой фактор — стоимость низкой надежности.

Если программное обеспечение будет давать сбои в таких жизненно важных системах, как атомные электростанции или рентгеновские аппараты, то стоимость окажется очень высокой. Сбои в некритических системах также могут быть дорогими, если несовершенные системы программного обеспечения приведут к срыву потенциальных сделок или проигрышу судебных процессов. Последней мы рассмотрим стоимость эксплуатации программ, в которую входят внесение исправлений и осушествление модификаций с целью лобавления новых возможностей.

Стоимость сопровождения программного обеспечения зависит от многих характеристик языка, но. в первую очередь, от его читабельности. Поскольку поддержка зачастую производится не авторами программного обеспечения, то плохая читабельность может крайне усложнить эту задачу. Важность удобства эксплуатации программного обеспечения трудно переоценить. Исследователями были получены оценки, свидетельствуюшие о том, что затраты на эксплуатацию больших систем программного обеспечения, сушествуюших относительно долго, мопт быть в 2-4 раза больше затрат на их разработку Гбоштегт1Пе, 1992). Из перечисленных факторов, влияющих на стоимость языка.

три являются основными: разработка программы. ее сопровожление и надежность. Поскольку указанные факторы зависят от легкости создания и использования программы, то эти два критерия оценки также очень важны. Разумеется, сушествует множество других критериев оценки языков программирования. Одним из них, например, является мобильность, опрелеляюшая легкость, с которой программу можно переносить нз олной реализации в лругую. На мобильность значительно влияет уровень станлартизации языка. Некоторые языки, например ВАЯС, совсем не стандартизнрованы. что затрулняет перенос программ, написанных на этих языках. из олиой реализации в другую. Стандартизация — лолговременный и сложный процесс. Комитет начал работу по выработке унифицированной версии языка С++ в 1989 году.

Характеристики

Список файлов книги