46760 (665624), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Структура повторение получается, если последовательность команд должна повторяться неоднократно для решения задания. Минимум одна команда должна заботиться о том, чтобы после конечного числа прохождений не было больше выполнено условие повторения.

При написании программы желательно разбиение ее на модули. Во всех более высоких языках программирования эта возможность реализована в форме подпрограмм. За применение подпрограмм говорят следующие причины: наглядность, экономичность, возможность быстрого внесения изменений.

Затем автором рассматриваются основные способы представления алгоритмов: вербальное описание, графические способы представления (логическая схема программы и структограммы).

1.6 Развитие программного обеспечения

В этом параграфе профессор рассказывает о причинах появления новой дисциплины в рамках информатики, а также пытается определить область ее применения.

Основной причиной появления новой дисциплины является невозможность полностью устранить ошибки программирования. В рамках дисциплины «Разработка программного обеспечения» разрабатываются модели и методы, с помощью которых даже самые большие программные системы могут работать безошибочно.

Важнейшими критериями здесь являются: надежность и корректность, удобство и гибкость (возможность быстрых изменений в программе) работы, удобочитаемость программного кода, эффективность создания и применения.

В этом параграфе достаточно подробно рассматриваются теоретические основы разработки ПО и особое внимание уделяется подготовке, анализу проблемы и постановке задач программирования.

1.7 Введение в структуры данных

В этом разделе автор рассказывает о том, что дисциплина разработки программ сформировалась наряду с проблемно-ориентированным программированием. При этом сначала определяется структура данных для каждого обрабатываемого объема данных. Затем устанавливают, какие виды связей между ним существуют.

Огромное значение здесь имеют типы данных, а также их значения и свойства. Тип переменных величин характеризуется диапазоном принимаемых значений. В каждой программе договариваются о имени и типе переменных.

Помимо переменных автор упоминает и о константах, значения которых могут непосредственно вноситься в структуру программы.

Каждая переменная характеризуется своим именем и значением. Особое внимание Плате обращает на различие между распределением значений и уравнением в математическом смысле. Таким образом, математическое уравнение X = X + 1 не имеет решения, а в языке программирования эта запись значит, что “прибавляют 1 к значению X и сохраняют результат снова в X " или короче "Повышают X на 1".

Автор объясняет также, из чего состоят выражения в языках программирования. Это формулы, которые всегда дают какой-то результат и состоят из операндов (константа, переменные величины и функции) и операторов (однозначных и двузначных).

Далее автор подробно останавливается на стандартных типах данных, которые используются во всех языках программирования:

• Boolean – логический тип (принимает значения True или False).

• Integer – тип целых чисел.

• Character – символьный тип.

• Real – тип действительных чисел.

Также он рассматривает структурные типы данных:

• Feld (Array) - Поле (массив). Переменные величины этого типа содержат множество элементов одинакового стандартного типа.

• Record (Structure) – Записи (связи). Содержат элементы различного типа и имеют каждый свое имя.

В заключении обзора рассматривается общий тип данных – файлы. Они состоят из большого количества данных различных типов. Вместе с данным типом определяется несколько стандартных операций: открытие и закрытие доступа к файлу, чтение из файла и запись данных в файл.

1.9 Обеспечение высокого качества разработки программ

Профессор определяет данное в заголовке понятие так:

Качество программного обеспечения - это совокупность признаков и значений программного продукта, которые необходимы для нормального функционирования программы и удовлетворения потребностей пользователей.

Плате выделяет следующие признаки ПО, которые определяют его качество:

1. Функциональность

2. Надежность

3. Пригодность к употреблению

4. Эффективность

5. Изменчивость

6. Переносимость

Для того, чтобы создать качественный программный продукт автор говорит о необходимости выполнения ряда действий:

1. Тестирование ПО

   1. Тест «письменного стола» – в соответствии с поставленной задачей необходимо выбрать входные данные и рациональный ход решения.

   2. Тест «черного ящика» – функциональный тест, который рассматривает алгоритм в качестве черного ящика, в который нельзя заглянуть (проводит обычно покупатель).

   3. Тест «белого ящика» – он предполагает, чтобы входные данные были подобраны так, чтобы алгоритм выполнился хотя бы один раз.

2. Проверка подлинности ПО - это комплекс мероприятий, направленных на безупречное функционирование программы при любых входных данных, которое показывается с помощью математического аппарата.

3. Тестовое планирование и тестовая документация. Так как достаточно часто тестирование проходит непродуманно и внепланово, то необходимо составлять план тестов и протоколировать ход тестирования, чтобы исключить появление других ошибок в программе.

Таким образом, разработка ПО включает в себя следующие этапы:

1. Интуитивная разработка алгоритмов.

2. Формализация алгоритма, математическое описание.

3. Изображение алгоритмов структограммой. Разделение на модули и подпрограммы.

4. Разрабатывают алгоритмов с помощью языка программирования высокого уровня.

5. Кодирование.

2. Структура программы

Прежде чем приступать к программированию, автор обосновывает выбор в качестве изучаемого языка программирования - языка С.

Язык C был первоначально разработан как расширение для операционной системы UNIX, но впоследствии превратился в стандартный ЯП для разных платформ. Этому способствовало:

• богатство операторов,

• относительная машинная независимость,

• возможная высокая мобильность,

• небольшой языковой объем (только 32 ключевых слова),

• много синтаксических возможностей в комбинации с упрощенными стилями.

2.1 Основные элементы программы на C

В этой главе автор знакомит нас с основными синтаксическими единицами языка С:

• Набор символов С-программы – это буквы, цифры, знаки, а также некоторые специфические элементы (пробел, предупреждение, возврат, табуляция)

• Разделители – пробелы, табуляторы, конец строки, перевод страницы, комментарии служат для разделения основных элементов языка

• Директива компилятора #include – подключает к компилятору файлы.

• Функции - из них состоит вся программа. Для каждой программы главной является функция Main, которая начинается с "{" и оканчивается "}".

• Стандартные библиотеки - стандартные функции предоставляются стандартными библиотеками.

• Ключевые слова имеют предопределенное значение, которое не может изменяться.

• Идентификаторы и имена – все объекты C имеют идентификаторы, которые состоят из последовательности букв, цифр или подчеркивания.

• Escape-последовательности – с помощью них записываются непечатаемые символы через "\".

2.2 Условные операторы

Автор знакомит нас с первой нелинейной структурой. Структура If…Else означает ветвление с переходом вперед. Здесь возможны два различных пути решения в зависимости от условия. Существует два вида этой структуры:

• односторонний выбор - выполняет действие только на одном из путей разветвления и соединяет оба пути в один, т.е. if (Условное выражение) Инструкция;

• двусторонний выбор – выполняет действия на каждом пути разветвления и также соединяет оба пути, т.е. if (Условное выражение) Инструкция1; else Инструкция2;

Далее автор рассматривает еще один вид условного оператора, выражаемого вопросительным знаком. Он имеет следующий вид:

Условное выражение ? Выражение1: Выражение2

Выражение с условием не может стоять в одиночестве, как в предыдущем ветвлении, а стоит внутри выражения.

Третья условная структура – многократный выбор switch..case. Автор показывает, что в этой структуре имеются больше чем 2 пути выбора, которые также соединяются. Для каждого условия обязательно существует своя инструкция. Для всех оставшихся случаев выполняется какое-то действие. Структура switch .. case имеет такой вид:

switch (Выражение)

{

case W1: Инструкция 1;

...;

case Wn: Инструкция n;

default: Инструкция (по умолчанию);

}

2.3 Циклические операторы

В этом параграфе профессор объясняет, что структуры повторения используются, если последовательность команд должна повторяться неоднократно для решения задачи. Программирование структуры повторения ведет к так называемому "программному циклу".

В случае со структурой while условие стоит в начале программного цикла, поэтому цикл может не выполниться ни разу. Общий вид команды таков:

while (Условные выражения) Инструкции;

Следующая циклическая структура – повторение for представляет самую универсальную форму повторения. Команда имеет следующий вид:

for (Выражение 1; Выражение 2; Выражение 3)Команда;

где Выражение 1 – начальное значение выражения, Выражение 2 – условное выражение, которое должно выполниться для выполнения команд, Выражение 3 – изменяет счетную величину для продолжения повторения.

Затем автор рассматривает структуру, обратную структуре while. Последовательность команд запускается в любом случае, по меньшей мере, однажды. Поэтому эту структуру называют также непредотвратимым повторением.

Do

Инструкция;

while (Условное выражение);

Таким образом, в данной главе автором были разобраны различные типы трех структурных единиц любого языка программирования – линейной, разветвляющейся и циклической.

3. Функции

В этой главе автор рассказывает об одном из главных структурных элементов программы – функциях. Во всех высокоуровневых языках программирования происходит разделение программ на части с помощью подпрограмм-функций.

3.1 Понятие

Функции реализуют идеологию структурного программирования и исполняют все необходимые задания для решения общей задачи. Для самых важных и часто используемых заданий имеются стандартные функции, занесенные в программные библиотеки C. Для решения других задач необходимо написать собственные функции. Все C-программы состоят из набора небольших функций. Для определения функции в языке C необходимо указать тип и имя, а также список параметров в круглых скобках.

В языке C любая функция определяется глобально, т.е. не зависит от других функций. В общем виде эту структуру можно представить так:

Тип имя функции (список параметров)

{

Соглашения

Инструкции

return (значение функции)

}

Для каждого из параметров функции представляется его тип. Эти формальные параметры имеют собственное имя, которое используется в пределах работы функции и собственный тип. Например, функция:

int quad (int x)

{

return (x * x);

}

содержит параметр с именем x типа Integer(целый).

При вызове функции формальные параметры заменяются актуальными параметрами, в качестве которых могут выступать определенные значения, константы или переменные величины. Например: y = quad (25); При этом тип актуального параметра должен обязательно соответствовать типу формального параметра.

3.2 Готовность и срок службы имен

Особенно автор обращает внимание на имена переменных, констант, функций в программе. В программе существуют две позиции на значение имен:

1. Готовность (Доступность). Этим свойством определяются места программы, в которых можно получить доступ к тем или иным объектам (переменным величинам или функциям). Здесь существует 4 основных программных области – программа, модуль, функция, блок. Объекты, которые определяются в самой программе или модуле являются глобальными объектами, а если определяются в пределах блока или функции, то являются локальными объектами.

2. Срок службы (Жизненный цикл). Здесь говорится о длительности упорядочивания ячеек памяти. Различают полное время распространения (статическая продолжительность) и время выполнения блока, в котором определялся объект.

Эти правила дают ряд преимуществ при написании программ:

• Переменная получает определенное значение в пределах функции.

• Локальные переменные не применяются для всей программы, поэтому можно использовать одинаковые имена переменных в различных функциях.

• Глобальные переменные определяются один раз и используются всеми функциями программы.

• Если имена глобальных и локальных переменных совпадают, то в данной функции используются значения локальных переменных. Таким образом, необходимо избегать написания одинаковых имен переменных.

3.3 Рекурсия и итерация

В этом параграфе автор рассказывает о очень важном методе решения задач – рекурсивных алгоритмах. Алгоритм называется рекурсивным, если вызов функции происходит в пределах самой функции, т.е. функция ссылается сама на себя. При этом основная мысль состоит в том, чтобы уменьшать рекурсивным образом данную проблему до тех пор, пока не будет получен простейший случай. При этом значительно уменьшается алгоритм решения задачи.

Чтобы достигнуть рекурсивности, локальные переменные величины и параметры должны сохраняться не в статической памяти, а в так называемой динамической памяти, которая реализуется программно.

Характеристики

Список файлов реферата