Лекции по информатике за 2 семестр

Лекция №1

Этапы разработки программного обеспечения и языки программирования.

Программное обеспечение – большая группа взаимосвязанных и взаимодействующих программ, предназначенных для решения любой задачи из конкретной области (например, для моделирования технологических процессов, для выполнения графических работ)

Этапы разработки ПО:

а) Анализ требований к системе и определение спецификаций (16%)

б) Проектирование (5%)

в) Кодирование (7%)

г) Тестирование

- Автономное (8%)

- Комплексное (7%)

д) Эксплуатация и сопровождение (67%)

Первый этап – постановка задачи, в которую входит:

-общие характеристики

-описание входных данных

-описание выходных данных

-существующие к данному моменту алгоритмы получения выходных данных на основе входных

-источники разработки

В начале первого этапа реализуется техническое задание – это документ, созданный по ГОСТу, который содержит название системы, цели создания, задачи создания системы, характеристики, области применения, техническое и программное обеспечение, описание данных для тестирования, описания условий, в которых будет использоваться система, а также в техническом задании указывается информация о заказчике.

Спецификация – описание количества и режимов работы модулей, их взаимодействия.

Кодирование - реализация разработанных алгоритмов, составление по ним текстов программы с использованием конкретного языка программирования. Включает процесс трансляции – перевод из текстовой программы в машинный код.

Автономное тестирование – это тестирование каждого модуля отдельно. При комплексном тестировании проверяется вся программа.

В процессе тестирования происходит оптимизация системы – разгрузка работы программы путем уменьшения занимаемой памяти.

Эксплуатация и сопровождение:

-установка на рабочие компьютеры программ

-выпуск обновлений

-исправление ошибок

-изменение интерфейса

-надстройка программы под оборудование

Языки программирования – это тщательно составленные последовательности слов, букв, чисел и мнемонических сокращений, используемые для общения с компьютером.

Языки ассемблера отличаются от машинного кода тем, что коды операций заменены буквенными обозначениями и вместо номеров ячеек используются символические номера.

Ассемблер – программа, преобразующая мнемонику языка ассемблера непосредственно в двоичные представления машинных команд.

Языки ассемблера машинно-зависимые языки, языки низкого уровня, в которых одна команда соответствует одной машинной команде.

Языки программирования, имитирующие естественные языки и способные на основании одного предложения строить несколько команд компьютера, принято считать языками высокого уровня.

Варианты языков – подмножество (это версия языка, включающая только часть возможностей полного языка), расширение (это расширенная версия дополненная новыми свойствами, делающими язык белее разносторонним), диалекты (содержат незначительные изменения, которые способствуют либо настройке языка на специальное применение)

FORTRAN. Считается первым компилируемым языком высокого уровня.

COBOL. Структура и словарь близки к обычному английскому языку.

BASIC. Изначально имеет только 14 операторов. В середине 90-х годов был самым популярным.

ALGOL. Результат попытки создания универсального языка.

PASCAL. Обеспечивает возможность создания больших программ, поддерживая их строгую логическую структуру.

C. Очень мощный и простой в использовании язык.

Pascal и C. – гибкие языки программирования.

Smalltalk. (1980 г.)

С++. Представляет собой настройку над языком С, поддерживающую большинство возможностей, открытых языков Smalltalk (С++ - это объединение оперативного и объектно-ориентированного языков) Очень объемный и сложный.

Java. Наследие С++. Большая надежность. Очень популярный. Используется для создания приложений для сотовых и написания сайтов. Особенность языка Java заключается в использовании особого вида трансляции.

LISP. Был создан для разработки искусственного интеллекта. Все вычисления в языке производятся путем применения функции к аргументам.

Prolog. Язык логического программирования.

Поколение языков программирования:

-1GL (40-50 г) Языки машинных команд. Первый ассемблер.

-2GL (конец 50х – начало 60х г) Символический ассемблер, включающий понятие переменной.

-3GL (60е г) Универсальные язык высокого уровня ( FORTAN, COBOL, Pascal, C.и др.) Современные среды программирования (Delphi…) -4GL (начало 70х) Непроцедурные языки.

-5GL (настоящее время)

Трансляторы:

-Компиляторы – переводят программу целиком с созданием исполняемого файла.

-Интерпретаторы – транслируют и выполняют последовательно операторы один за другим.

Смешанные системы реализации

Лексический анализ

Синтаксический порядок

Контроль типов

программа на исходном языке

Генератор кода