Все системы содержат процедуру компиляции текста программ, подготовленных на алгоритмическом языке, в машинный код. Компиляция осуществляется в несколько этапов. Отредактированная программа в виде текстового файла, называемого исходным модулем, подаётся на вход редактора. Исходный модуль обрабатывается компилятором. В результате этого получается промежуточная программа – объектный модуль, которая содержит собственно машинный код и заголовок с перечнем внешних имён, используемых в данном модуле, - подпрограмм различных библиотек, переменных и др. Объективный модуль не является выполнимой программой до тех пор, пока не будет разрешены ссылки на внешние имена. Аналогично дело обстоит и в программировании. Эту работу выполняет программа-компоновщик (редактор связи). Результатом работы этой программы является так называемый загрузочный модуль – готовая к использованию программа в машинный кодах, только не размещённая в оперативной памяти с заданного адреса. Она может быть записана в личную библиотеку пользователя или передана на исполнение.
Исполнение программы состоит в размещении её в оперативной памяти компьютера с заданного адреса (её загрузке), естественно, изменении адресов всех команд. Этот процесс называется формированием абсолютного модуля. Его выполняет программа-загрузчик.
Когда программа скомпилирована, т.е. подготовлен абсолютный модуль, она может быть запущена на выполнение. Однако это может произойти только тогда, когда в процессе компиляции устранены все синтаксические ошибки. Пользователь должен устранить ошибку и возобновить процесс компиляции.
Для выполнения успешно скомпилированной программы в системе программирования предусмотрен режим «Пуск» (RUN). В процессе выполнения программы возможны её остановы и получение неверных результатов. Они, как правело, вызваны логическими ошибками, допущенными разработчиком на этапе составления алгоритма. Такие ошибки очень трудно устраняемы. Но, к сожалению, они очень часто встречаются. Поэтому в обязательном порядке система программирования содержит функцию отладки программ.
Отладка программы – это наиболее сложная и трудоёмкая часть программирования. Главнейшая её задача состоит в обнаружении логических ошибок. Для этого созданы специальные программы-отладчики. Их часто называют DEBUG – с ан. «устранить жучка». Под «жучком» как раз и понимаются «спрятавшиеся» ошибки.
Каждая система программирования, как, впрочем, и операционная система, имеет в своём составе программу-справочник, называемую HELP (помощь). Эта программа предоставляет пользователю различные сведения о системе значительно быстрее, чем при традиционном использовании книг и справочников. Самое главное, что ею можно пользоваться в текущем режиме подготовки текста программ, их компиляции и откладки. Для этого служит функциональная клавиша F1.
Некоторые отличия в области предоставляемых пользователю функций системой программирования порождаются алгоритмическими языками и взглядами разработчиков.
Рассмотренные обязательные функции систем программирования, работающих в среде MS-DOS, представляются в окне редактора текстов в виде пунктов главного меню. Несмотря на то, что системы программирования созданы для MS-DOS, они с успехом эксплуатируются и в настоящее время под управлением новых операционных систем Windows. В новых системах программирования, опирающихся непосредственно на операционную систему Windows, таких как VISUALBASIC, DELPHI, VISUALC++, используется несколько иная идеология подготовки программ и другая терминология.
Любая программа, требующая составления, ввода её текста в оперативную память компьютера, дальнейшей компиляции, отладки и тестирования, в указанных системах программирования называются приложением. Подготовка программы в смысле выполнения перечисленных действий называется разработкой проекта или просто проектом приложения. В основу проектирования положена технология визуальной подготовки проекта.
В связи с тем, что в операционной системе Windows обмен информацией пользователя с компьютером осуществляется через окна, в которых элементами управления являются различные кнопки и поля ввода-вывода данных, объектами проектирования приложения первой фазы являются окна и элементы их управления. Окна называются формами, а элементы управления –компонентами.
Стартовая форма, т.е. вид окна, которое появляется при запуске приложения, создаётся путем изменения свойств формы-заготовки с помощью программы конструктор формы.
Подготовка графического интерфейса приложения считается первоначально завершенной, когда разработана его стартовая форма и определены компоненты управления на форме.
Всякое воздействие пользователя на компонент, называется событием. Разрабатываемое приложение должно каким-либо образом на него реагировать. Поэтому вторая фаза проекта состоит в разработке процедур отклика на возможные события.
Каждая компонента имеет свой набор событий, на которые она может реагировать и для которых заготовлены шаблоны программных процедур VISUAL-систем. Поэтому для создания процедуры отклика на события обычно выполняют следующие действия:
1) выделяют на форме компоненту;
2) в окне инспектора объектов находят события, для которого будет составляться процедура обработки;
3) щелчком мыши в области значения события переходят в окно редактора текстов с подготовленным шаблоном соответствующей процедуры;
4) с места, на которое указывает текстовый курсор редактора, вводят текст разработанной программы.
На этом вторая фаза проекта считается частично завершенной. Далее необходимо средствами той или иной визуальной системы программирования выполнить компиляцию, откладку и тестирование приложения.
Прикладное программное обеспечение
Прикладная программа или приложение — программа, предназначенная для выполнения определенных пользовательских задач и рассчитана на непосредственное взаимодействие с пользователем. В большинстве операционных систем прикладные программы не могут обращаться к ресурсам компьютера напрямую, а взаимодействуют с оборудованием и проч. посредством операционной системы.
К прикладному программному обеспечению относятся программы, написанные для пользователей или самими пользователями, для задания компьютеру конкретной работы.
Широко известны такие пакеты, как редакторы текстов, предназначенные для подготовки на компьютере текстов любой сложности с рисунками и математическими формулами, издательские системы, включающие средства верстки страниц журналов, книг, буклетов, и т.п.
Не менее известными являются графические редакторы, предназначенные для создания иллюстративной графики – рисунков в книгах и журналах, рекламных объявлений и т.п., с которыми в своей деятельности приходятся иметь дело дизайнерам.
Большой популярностью в бухгалтерских, экономических и инженерных расчетах пользуются табличные редакторы, раньше называемые электронными таблицами.
Огромное прикладное значение имеют пакеты создания баз данных и управления этими базами.
Нашли широкое практическое применение пакеты подготовки проектно-конструкторской документации – AUTOCAD, проведения различных математических расчетов - MATCAD,MATLAB, MAPL, STATGRAPH, STATISTIKA и др.
Перечислить , а тем более описать всё то, что создано в области прикладного программного обеспечения, невозможно, поэтому ограничимся кратким перечислением наиболее популярных средств.
В состав пакета прикладных программ MicrosoftOffice, поставляемого фирмой Microsoft и работающего под управлением операционной системой Windows, входят три основные компоненты:Word – это текстовый редактор, предназначенный для подготовки самых разнообразных документов. Кроме этого, обладает большим набором сервисных функций, включая проверку правописания и грамматики.
Excel –это табличный редактор, предназначенный для проведения различных расчётов, данные для которых весьма удобно представляются в виде таблиц. Также, обладает большим набором сервисных функций: ввод текста, создание рисунков, приём и отправление данных.
Access представляет собой систему управления базами данных. При этом под базами данных подразумевается набор определённым образом составленных сведений, относящихся к заданной теме. По существу – это хранилище информации, освещающей некоторую конкретную область реального мира, в котором введены определённые правила хранения информации. В настоящее время систему управления базами данных и, в частности, Microsoft Access используются повсеместно самыми различными категориями пользователей – от школьников до сотрудников спецслужб.
По некоторым зарубежным сведеньям, более 4 млн. специалистов в своей работе используют программу AUTOCAD. Она позволяет в несколько раз сократить сроки подготовки чертежей, различных схем, графической и пояснительной документации, повысить их качество. Также популярна среди студентов-механиков, строителей, электриков, которым приходится подготавливать много чертежей.
Пакеты прикладных программ MATCAD,MATLAB, MAPL –это специализированные программные средства, предназначенные для решения задач вычислительной математики, матфизики, матстастистики, построения графиков и решения задач из смежных областей. Во всех пакетах предусмотрено решение примерно одинаковых классов задач:
1. Вычисление выражений;
2. Упрощение выражений;
3. Решение нелинейных алгебраических и трансцендентных уравнений;
4. Решение систем нелинейных и нелинейных алгебраических уравнений;
5. Дифференцирование и интегрирование функций;