Программа–конструктор для построения МП–транслятора по его параметрам с последующей проверкой задаваемых пользователем цепочек (стр. 2 из 4)

1.2 Области прикладного применения теории конечных автоматов

Принцип работы конечных автоматов различных уровней широко применяется в вычислительных устройствах, как на аппаратном, так и на программном уровнях: это компиляторы, трансляторы программ, различные кодировщики, антивирусные программы и т.п. В принципе работу любой программы можно представить как работу цепочки конечных автоматов различной сложности.

2 Разработка программного продукта

2.1 Современные требования к программным продуктам

К современным программным продуктам (далее ПП) предъявляется ряд требований. Современные ПП должны обладать дружественным интерфейсом, позволяющим пользователю просто работать с приложением, а не теряться в догадках о назначении той или иной кнопки или другого элемента управления. В идеале приложение должно очень корректно и последовательно “проводить” пользователя от этапа ввода данных до получения конкретного результата. Приложение должно обладать развитой системой поддержки пользователя, а именно справочной подсистемой, грамотно изложенным руководством пользователя и так далее. Для обеспечения этих и других требований используется стандартизованный интуитивно понятный интерфейс, принятый во многих графических операционных системах, что позволяет пользователю начинать работу с приложением не с изучения назначений его элементов управления, а непосредственно с изучения предметной области, в которой функционирует приложение, с тем, чтобы сразу после этого приступить к работе с приложением.

2.2 Предполагаемая структура разрабатываемого ПП

Прежде, чем приступать к реализации приложения, необходимо спроектировать структуру разрабатываемого программного продукта.

Выбранная среда разработки основана на объектно-ориентированном языке (ObjectPascal), что предполагает проектирование ПП в рамках объектно-ориентированной технологии.

В программе реализованы следующие объекты:

TMyStack – инкапсулирует свойства и методы для организации и функционирования стека.

TMPrasp – инкапсулирует свойства и методы для организации и функционирования МП-транслятора.

Остальные объекты, реализующие функциональность программы, созданы (с применением автоматизации) с помощью среды разработчика (IDEDelphi).

Модули :

DMKurs – главный модуль организующий работу ПП (отрисовку, загрузку, сохранение, обработка введенных данных)

Mpunit – создание объекта МП-транслятора и его функционирование.

AddUn – добавление различных элементов МП-транслятора

EditUn – редактирование ячейки.

Остальные объекты, реализующие функциональность программы, созданы (с применением автоматизации) с помощью среды разработчика (IDEDelphi). Структура ПП, реализованного согласно выданного в рамках курсовой представлена на рисунке 2.

Рис.2 – Структура программного продукта

После начала работы приложения пользователю предлагается добавлять, а также изменять параметры МП-транслятора; редактировать ячейки; разбор цепочек с получением результата (предусмотрен пошаговый и автоматический разбор, при пошаговом текущее состояние автомата отображается отдельно).

При выборе средств разработки ПП необходимо учитывать изложенные выше требования. Сегодня приложения, работающие с пользователем в диалоговом режиме, никого не удовлетворяют, так как они не имеют достаточной наглядности. Поэтому выбор средств разработки необходимо осуществлять с точки зрения возможностей визуализации и обеспечения наглядности приложений, предоставляемых тем или иным средством разработки.

2.3 Обоснование выбора средств реализации

Для решения поставленной задачи мною выбрано средство разработки Delphiверсии 6.0 [4]. Это средство использует технологию визуального программирования, что облегчает и ускоряет разработку графического пользовательского интерфейса и обеспечивает возможность сосредоточить при программировании усилия на реализации алгоритма обработки данных и вычислений. Таким образом, выбранное средство разработки выгодно отличается от различных диалектов алгоритмических языков высокого уровня класса Pascal 6.0-7.0, С 3.0 и т.д.

Среди современных средств визуального программирования (VisualBasic, VisualC++ и т.д.) Delphi выгодно отличается тем, что позволяет быстро создавать высокопроизводительные и мощные приложения. Хотя VisualBasic нашел широкий спрос и помог открыть мир программирования для непрофессионалов, он не лишен многих проблем. Основные из них – низкая производительность разрабатываемых приложений при их выполнении, недостаточная строгость языка. Т.к. Delphi была разработана позже VisualBasic, многие недостатки последнего средства разработки были устранены.

Поэтому, на мой взгляд, Delphi является оптимальным выбором для создания мощных профессиональных приложений.

2.4 Функциональная схема ( блок-схема )

Функциональная схема разработанного программного продукта приведена на рисунке 3.

нет

да

Рис. 3 – Функциональная схема программного продукта

2.5Алгоритм реализации основной функции ПП

Основной функцией ПП является функция CheckChain, находящаяся в модуле Mpunit, которая выдает результат разбора цепочки («Допуск», «Нет допуска»).

Цепочка допускается если по приходу символа «конец цепочки» пара

«Состояние – магазинный символ» находится в множестве допустимых состояний.

В функцию передается цепочка алфавитных символов, подлежащая разбору, организовывается цикл в котором осуществляется переход между состояниями автомата по параметрам считываемым из массива ячеек. В случае если автомат переходит в состояние ошибки или достигается максимальное число итераций(50000) цикл прекращается и выдается сообщение о не допуске цепочки, цикл продолжается пока входным символом не будет символ конца цепочки, если цикл был завершен нормально то организуется проверка, находится ли состояние в котором закончил работу автомат среди допустимых, и выдается соответствующее сообщение. Для реализации магазина создается объект типа TmyStack, который дает возможность вталкивать цепочку магазинных символов, выталкивать верхний символ, заменять верхний символ на цепочку, выдавать верхний символ.

2.6 Иерархия экранных форм

Главное окно

Для создания нового МП-транслятора необходимо выбрать из меню файл Новый. Добавить символы, состояния, магазинные символы с помощью кнопки Добавить.

В результате этих действий получим заготовку управляющей таблицы. Потом следует заполнить ячейки, для этого необходимо щелкнуть левой кнопкой мыши по ячейке. После этого появится окно редактирования ячейки.

Окно редактирования ячейки

Заполнив таблицу, пользователь может проверить цепочку на принадлежность данному множеству для которого построен МП- транслятор. Для этого нужно щелкнуть на кнопке РАЗБОР ЦЕПОЧКИ и в окно РАЗБОР ввести разбираемую цепочку. Вводимая цепочка должна содержать символы, используемые при построении транслятора, иначе будет выведено сообщение

Если не возникнет ошибка вводимых данных, будет получен результ:

цепочка допущена или нет и цепочка на выход.

2.7 Система контроля неквалифицированных действий пользователя

Для ввода данных в ПП в большинстве случаев организовывается выбор вводимых данных из возможных. На экран выводится форма содержание которой зависит от вводимых ею данных, она имеет выпадающий список, содержащий данные, перед занесением этих данных в распознаватель организуется предпроцессор который определяет возможен ли ввод. Таким способом осуществляется ввод новых символов, магазинных символов(они добавляются если не содержатся в автомате), начального состояния автомата(символы вводимые пользователем должны содержаться в автомате). В случае разбора цепочек, также организовывается предпроцессор в котором происходит проверка принадлежности вводимых данных алфавиту входных символов. Во всех случаях возникновения ошибок появляется окно содержащее сообщение об ошибке.