· Макросы (#define) являются мощным, но опасным средством. Они сохранены в C++ несмотря на то, что необходимость в них, благодаря шаблонам и встроенным функциям, не так уж велика. В унаследованных стандартных С-библиотеках много потенциально опасных макросов.
· Некоторые преобразования типов неинтуитивны. В частности, операция над беззнаковым и знаковым числами выдаёт беззнаковый результат.
· Необходимость записывать break в каждой ветви оператора switch и возможность последовательного выполнения нескольких ветвей при его отсутствии провоцирует ошибки из-за пропуска break. Эта же особенность позволяет делать сомнительные "трюки", базирующиеся на избирательном неприменении break и затрудняющие понимание кода.
· Препроцессор, унаследованный от С, очень примитивен. Это приводит с одной стороны к тому, что с его помощью нельзя (или тяжело) осуществлять некоторые задачи метапрограммирования, а с другой, вследствие своей примитивности, он часто приводит к ошибкам и требует много действий по обходу потенциальных проблем. Некоторые языки программирования (например, Scheme и Nemerle) имеют намного более мощные и более безопасные системы метапрограммирования (также называемые макросами, но мало напоминающие макросы С/С++).
· Плохая поддержка модульности (по сути, в классическом Си модульность на уровне языка отсутствует, её обеспечение переложено на компоновщик). Подключение интерфейса внешнего модуля через препроцессорную вставку заголовочного файла (#include) серьёзно замедляет компиляцию при подключении большого количества модулей (потому что результирующий файл, который обрабатывается компилятором, оказывается очень велик). Эта схема без изменений скопирована в C++. Для устранения этого недостатка, многие компиляторы реализуют механизм прекомпиляции заголовочных файлов Precompiled Headers.
· К собственным недостаткам C++ можно отнести:
· Сложность и избыточность, из-за которых C++ трудно изучать, а построение компилятора сопряжено с большим количеством проблем. В частности:
· В языке практически полностью сохранён набор конструкций Си, к которому добавлены новые средства. Во многих случаях новые средства и механизмы позволяют делать то же самое, что и старые, но в языке сохраняются оба варианта.
· Поддержка множественного наследования реализации в ООП-подсистеме языка вызывает целый ряд логических проблем, а также создаёт дополнительные трудности в реализации компилятора. Например, указатель на класс, имеющий несколько родителей, больше не может рассматриваться (с использованием приведения типа в стиле C) как указатель на одного из своих родителей, поскольку родительская часть объекта может быть расположена с некоторым смещением относительно начала объекта (т. е. значения указателя). По этой же причине нельзя приводить указатель на родительский класс к указателю на производный без использования специальных синтаксических средств (оператора dynamic_cast).
· Шаблоны в своём исходном виде приводят к порождению кода очень большого объёма, а введённая позже в язык возможность частичной спецификации шаблонов трудно реализуема и не поддерживается многими существующими компиляторами.
· Метапрограммирование на основе шаблонов C++ сложно и при этом ограничено в возможностях. Оно состоит в реализации средствами шаблонов C++ интерпретатора примитивного функционального языка программирования выполняющегося во время компиляции. Сама по себе данная возможность весьма привлекательна, но такой код весьма трудно воспринимать и отлаживать. Языки Lisp/Scheme, Nemerle и некоторые другие имеют более мощные и одновременно более простые для восприятия подсистемы метапрограммирования. Кроме того, в языке D реализована сравнимая по мощности, но значительно более простая в применении подсистема шаблонного метапрограммирования.
· Хотя декларируется, что С++ мультипарадигменный язык, реально в языке отсутствует поддержка функционального программирования. Отчасти, данный пробел устраняется различными библиотеками (Loki, Boost) использующими средства метапрограммирования для расширения языка функциональными конструкциями (например, поддержкой лямбд/анонимных методов), но качество подобных решений значительно уступает качеству встроенных в функциональные языки решений. Такие возможности функциональных языков, как сопоставление с образцом, вообще крайне сложно эмулировать средствами метапрограммирования.
· Некоторые считают недостатком языка C++ отсутствие встроенной системы сборки мусора. С другой стороны, в C++ имеется достаточно средств, позволяющих почти исключить использование опасных указателей, нет принципиальных проблем и в реализации и использовании сборки мусора (на уровне библиотек, а не языка). Отсутствие встроенной сборки мусора позволяет пользователю самому выбрать стратегию управления ресурсами.
Взвесив все за и против было принято решение писать на языке программирования С++. Во многом благодаря тому что данный язык является самым мощным средством разработки на данное время. Также не малую роль сыграл тот факт что самая удобная среда разработки Visual Studio также поддерживаетс С++.
2. Определение структуры программного продукта
2.1 Анализ процесса обработки информации и выбор структур данных для хранения
Процесс обработки информации приближен к процессам, проводимым в математическом сопроцессоре Intel 80x87. В программе на диалоговом уровне реализована возможность задания числового значения, которое нужно будет вычесть из вершиной стека эмулированного математического сопроцессора, и вычитание разных элементов стека. В том числе и идущих не по порядку. В процессе работы эмуляции сопроцессора часто необходимо быстрое обращение к битам отдельного числа для этого используется следующая структура bits, представленная в таблице 2.1
Таблица 2.1
| тип | имя переменной | размер(бит) |
| unsigned char | b0 | 1 |
| unsigned char | b1 | 1 |
| unsigned char | b2 | 1 |
| unsigned char | b3 | 1 |
| unsigned char | b4 | 1 |
| unsigned char | b5 | 1 |
| unsigned char | b6 | 1 |
| unsigned char | b7 | 1 |
Структура bits объединенa в структур bait_tabс полями в таблице 2.2
Таблица 2.2
| тип | название |
| bits | bit |
| unsigned char | bait |
Определим структуры для мантиссы и порядка:
Структура ud16 с полями в таблице 2.3
Таблица 2.3
| тип | название |
| bait_tab | data[2] |
| short | val |
Структура ud64 с полями в таблице 2.4
Таблица 2.4
| тип | название |
| bait_tab | data[8] |
| _int64 | val |
Структура ud80 с полями в таблице 2.5
Таблица 2.5
| тип | название |
| ud64 | mant |
| ud16 | exp |
В самом же сопроцессоре стековые регистры имеют вид структуры str с полями, преставленной в таблице 2.6
Таблица 2.6
| типа | название |
| bait_tab | data[10] |
| ud80 | val |
Также в программе определены регистры состояния, тегов и контроля.
Структура regs представлена в таблице 2.7
Таблица 2.7
| тип | имя переменной | размер(бит) |
| unsigned | IE | 1 |
| unsigned | DE | 1 |
| unsigned | ZE | 1 |
| unsigned | OE | 1 |
| unsigned | UE | 1 |
| unsigned | PE | 1 |
| unsigned | SF | 1 |
| unsigned | ES | 1 |
| unsigned | C0 | 1 |
| unsigned | C1 | 1 |
| unsigned | C2 | 1 |
| unsigned | TOP | 3 |
| unsigned | C3 | 1 |
| unsigned | B | 1 |
Структура _sreg с полями в таблице 2.8