Модульное программирование (стр. 2 из 3)

Uses <имя модуля 1>, <имя модуля 2>,

В спецификации Uses необходимо указывать только те модули, ресурсы которых данная программная единица (программа или модуль) использует непосредственно. Если подключаемый модуль использует другие модули, то их подключение уже описано в нем. Секции инициализации подсоединяемых модулей выполняются в порядке их подключения.

В виде модулей в BorlandPascal реализованы библиотеки подпрограмм, использование которых существенно упрощает разработку программ.

Вместе с системой программирования на BorlandPascal поставляются следующие библиотеки:

System – основная библиотека – содержит описание всех стандартных процедур и функций, таких, как математические функции, функции преобразований, процедуры и функции обработки строки и т.п. Ресурсы данной библиотеки доступны любой программе без специального указания.

Crt – библиотека управления экраном в текстовом режиме – содержит описание переменных, констант и процедур и функций, обеспечивающих управление экраном, клавиатурой и динамиком.

Graph – библиотека управления экраном в графическом режиме – содержит описание переменных, констант и процедур и функций, обеспечивающих управление экраном в графическом режиме.

Dos – библиотека организации взаимодействия с операционной системой MSDOS – содержит описание процедур и функций, обеспечивающих обращение к функциям операционной системы.

Поставляемые вместе с описанными модули Turbo3, Printer, Graph3, Overlay устарели и практически не используются.

При разработке собственных библиотек программисты стремятся создавать подпрограммы, имеющие широкую область применения, для чего используют специальные средства объявления параметров: открытые массивы и строки, нетипизированные параметры и параметры процедурного типа.

1.1.3 Открытые массивы и строки

По правилам BorlandPascal размерность любого массива, передаваемого в качестве параметра, должна быть определена. Следовательно, без использования специальных средств применимость процедур и функций, имеющих параметры-массивы, существенно ограничивается. Чтобы снять ограничение размерности для параметров – одновременных массивов, можно использовать открытые массивы.

Открытый массив – это конструкция описания типа массива без указания типа индексов.

Такое определение возможно только при описании формальных параметров подпрограммы. Применяя открытые массивы, следует помнить, что индексы параметров, описанных как открытые массивы, всегда начинаются с нуля. Реальное количество элементов фактического параметра массива можно определить двумя способами. Во-первых – передать через дополнительные параметры, во-вторых – использовать специальные функции.

High (<идентификатор массива>) – для обычного массива возвращает верхнюю границу индекса массива, для открытого – максимальное значение индекса.

Low (<идентификатор массива>) – для обычного массива возвращает нижнюю границу индекса массива, для открытого – ноль.

1.1.4 Нетипизированные параметры

ВBorlandPascal допускается использовать параметры, тип которых не указан. Такие параметры могут передаваться в подпрограмму только по ссылке, так как в этом случае в подпрограмму реально передается адрес параметра.

Безусловно, для того чтобы подпрограмма могла выполнять какие-либо действия с этим параметром, она должна как-то назначить ему тип.

Для приведения нетипизированного параметра к определенному типу можно использовать:

- Автоопределенное преобразование типов;

- Наложенное описание переменной определенного типа.

При автоопределенном преобразовании типов тип выражения указывают явно, например:

Procedure Proc (Var: а);

b: = Integer (a) + 10;

Для наложения переменной определенного типа используют описание с absolute, например:

Procedure Proc (Var: а);

Var r : real absolute a;

При этом переменная r оказывается в памяти размещенной в том же месте, что и нетипизированный параметр а, и, соответственно, любое изменение r приведет к изменению а.

1.2. Объективно-ориентированное программирование

Современная технология разработки программных продуктов, в том числе и операционной системы Windows, базируется на концепции объектно-ориентированного программирования, в которой выдерживается единый подход к данным и программам. В основе всего лежит понятие объекта, который объединяет в себе как алгоритмы, так и данные, обрабатываемые этими алгоритмами. В результате упрощается не только разработка программ, но и технология работы пользователя, которому представляется возможность при работе в интерактивном (диалоговом) режиме применять наглядные графические инструменты и различные подсказки.

Объектно-ориентированное программирование стало необычайно популярным в последние годы. Оно определяет новое понимание процесса вычисления, а также то, как можно структурировать информацию внутри компьютера.

Формализованной основой ООП является модель с рядом базовых категорий:

· Абстрагирование – процесс выделения наиболее существенных характеристик некоторого объекта, которые отличают его особенности при дальнейшем анализе и использовании. При этом абстрагирование концентрирует внимание на внешних особенностях объекта, позволяя в значительной степени игнорировать детали реализации этих особенностей. Именно выбор эффективного набора абстракций для конкретной предметной области и представляет собой главную задачу ООП.

· Инкапсуляция – процесс разделения всех, составляющих объект элементов, на две категории, определяющие его внутреннюю организацию и внешнее поведение. Инкапсуляция позволяет изолировать внешний интерфейс объекта (доступный для взаимодействия с другими объектами) от внутренней реализации объекта. При этом инкапсуляция позволяет связать структуры данных с функциями (методами), предназначенными для манипулирования этими данными, и скрыть их от внешней среды.

· Модульность – свойство системы, определяющее возможность ее декомпозиции на ряд слабо связанных между собой модулей. Совместно с инкапсуляцией модульность создает барьеры между абстракциями.

· Иерархия – расположение (упорядочивание) абстракций по ряду уровней. В рамках сложных систем основными видами иерархических структур являются

· структура классов (иерархия по номенклатуре введенных классов) и структура объектов (иерархия по составу).

Абстрагирование и инкапсуляция являются взаимодополняющими операциями: абстрагирование акцентирует влияние на внешних особенностях объекта, а инкапсуляция (или, иначе, ограничение доступа) не позволяют объектам-пользователям различать внутреннее устройство объекта. Такой подход позволяет программисту не знать частных деталей реализации программной системы и программировать, используя объекты с закрытой внутренней организацией. Инкапсуляция предполагает введение нового механизма структурирования и оптимизации данных – класса.

Помимо описанных основных обязательных категорий объектной модели, в ряде случаев, важное значение имеют три дополнительных категорий:

· Типизация – ограничение, накладываемое на класс объектов и препятствующее взаимозаменяемости различных классов (использованию объектов одного класса вместо другого);

· Параллелизм – свойство объектов находиться в активном или пассивном состоянии и, соответственно, возможность отличать друг от друга активные и пассивные объекты;

· Устойчивость – свойство объектов существовать во времени (вне зависимости от породившего данный объект процесса) и/или в пространстве (при перемещении объекта из области, в которой он был создан, в другую область).

К концептуальным понятиям в ООП относятся объекты и классы.

Объект определяется как осязаемая реальность (предмет или явление), характеризующаяся определенным поведением. Объект описывается состоянием, поведением и индивидуальностью. Объекты со схожей структурой и поведением входят в общий для них класс. Состояние объекта определяется перечнем всех возможных свойств этого объекта и текущими значениями каждого из этих свойств. Поведение объекта характеризуется его воздействием на другие объекты и изменением собственного состояния в результате воздействий со стороны других объектов. В ООП операции, выполняемые над объектом, называют методами; они являются составной частью определения класса. В общем случае объектом может быть и константа, и переменная, и процедура, и процесс.

Класс определяется как множество объектов, обладающих внутренними свойствами, присущими любому объекта класса и проявляющимися в общности структуры и поведения. При этом спецификация (определение) класса проводится путем определения его внутренних свойств, играющих роль классообразующих признаков. Определение классов и объектов является одной из наиболее сложных задач в объектно-ориентированном проектировании.

Важное значение для классов имеют свойства наследования и полиморфизма.

Наследование означает создание новых, производных классов посредством использования данных и функций от одного или нескольких ранее определенных классов. Наследование позволяет разрабатывать сложные классы, продвигаясь от общего к частному.

Полиморфизм (многоформенность) означает возможность принадлежности класса одновременно более чем одному типу. Однако при этом предполагается, что в рамках различных типов иерархической структуры класс имеет возможность несколько различным образом проявлять себя.