|
РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
Инструментальные средства разработки программ
Инструментальное программное обеспечение (Software tools) — программное обеспечение, используемое в ходе разработки, корректировки или развития других программ: редакторы, компиляторы, отладчики, вспомогательные системные программы, графические пакеты и др.
Сюда входят языки программирования, интегрированные среды разработки программ, CASE-системы и др.
Выбор языка программирования
Существующие на сегодняшний день языки программирования можно выделить в следующие группы [1, 56]:
- • универсальные языки высокого уровня;
- • специализированные языки разработчика программного обеспечения;
- • специализированные языки пользователя;
- • языки низкого уровня.
В группе универсальных языков высокого уровня безусловным лидером на сегодня является язык С++. Действительно, он имеет ряд достоинств:
- • масштабируемость. На языке С++ разрабатывают программы для самых различных платформ и систем;
- • возможность работы на низком уровне с памятью, адресами, портами, что при неосторожном использовании может легко превратиться в недостаток;
- • C++ имеет мощный препроцессор, унаследованный от С, но, как и любой другой мощный инструмент, требует осторожного использования;
- • возможность создания обобщенных алгоритмов для разных типов данных, их специализация и вычисления на этапе компиляции, используя шаблоны.
При этом язык C++ обладает рядом существенных недостатков:
- • подключение интерфейса внешнего модуля через препро-цессорную вставку заголовочного файла (#include) серьезно замедляет компиляцию при подключении большого количества модулей;
- • недостаток информации о типах данных во время компиляции;
- • сложность для изучения и компиляции;
- • некоторые преобразования типов неинтуитивны. В частности, операция над беззнаковым и знаковым числами выдает беззнаковый результат.
Для C++ существует большое количество библиотек классов, поддерживающих создание пользовательского интерфейса, клиент-серверных приложений, работу с базами данных и т. д., поэтому пока альтернативы C++ нет [40]. Для второстепенных проектов иногда используется Visual Basic. Язык Java рассматривался как альтернатива Basic, но из-за отсутствия визуального средства разработки форм он пока остается малопригодным. Современный Object Pascal, как и Pascal, предложенный Н. Виртом в середине 70-х годов XX в., остается наиболее привлекательным для обучения основам программирования в силу своей простоты, структурированности и обнаружения компилятором большого количества не только синтаксических, но и семантических ошибок.
В нынешнее время в отличие от 60-х годов XX в. языки программирования создаются крайне редко. За последние 15 лет можно отметить лишь две новинки, получившие широкое распространение — это Java (Sun Microsystems, 1995 г.), ставший популярным во многом благодаря технологии его использования в Интернете и появления такого понятия, как виртуальная Java-машина, и C# (Microsoft, 2000 г.), созданный на основе C++.
Создателем языка является сотрудник Microsoft Андреас Хейлсберг. Он стал известным в мире программистов задолго до того, как пришел в Microsoft. Хейлсберг входил в число ведущих разработчиков одной из самых популярных сред разработки — Delphi. В Microsoft он участвовал в создании версии Java — J++, так что опыта в написании языков и сред программирования ему не занимать. Как отмечал сам Андреас Хейлсберг, C# создавался как язык компонентного программирования, и в этом одно из главных достоинств языка, направленное на возможность повторного использования созданных компонентов.
Другие достоинства языка С#:
- • сохраняет лучшие черты популярных языков программирования C/C++, на основе которых он создан. В связи с этим облегчается переход программистов от C++ к С#;
- • является проще и надежнее C++. Простота и надежность главным образом связаны с тем, что на C# хотя и допускаются, но не поощряются такие опасные свойства C++, как указатели, адресация, разыменование, адресная арифметика;
- • является полностью объектно-ориентированным языком, где даже типы, встроенные в язык, представлены классами;
- • реализует возможности наследования и универсализации;
- • учитывает все возможности Framework .Net, так как C# создавался параллельно с данной средой;
- • благодаря каркасу Framework .Net, ставшему надстройкой над операционной системой, программисты C# получают те же преимущества работы с виртуальной машиной, что и программисты Java. Эффективность кода даже повышается, поскольку исполнительная среда CLR представляет собой компилятор промежуточного языка, в то время как виртуальная Java-машина является интерпретатором байт-кода;
- • мощная библиотека каркаса поддерживает удобство построения различных типов приложений на С#, позволяя легко строить Web-службы, другие виды компонентов, достаточно просто сохранять и получать информацию из базы данных и других хранилищ данных;
- • является источником надежного и эффективного кода.
Кроме вышеописанных языков к группе универсальных
принадлежат также Modula, Ada, COBOL, FORTRAN и некоторые другие. Каждый из вышеописанных языков имеет свои особенности и, соответственно, свою область применения. В настоящее время универсальные языки программирования применяются в самых различных областях человеческой деятельности, таких как:
- • научные вычисления (языки C++, FORTRAN, Java);
- • системное программирование (языки C++, Java);
- • обработка информации (языки C++, COBOL, Java);
- • искусственный интеллект (LISP, Prolog);
- • издательская деятельность (Postscript, ТеХ);
- • удаленная обработка информации (Perl, РНР, Java, C++);
- • описание документов (HTML, XML).
С течением времени одни языки развивались, приобретали новые черты и остались востребованными, другие утратили свою актуальность и сегодня представляют в лучшем случае чисто теоретический интерес (Focal, PL/1 и др.). В значительной степени это связано с такими факторами:
- • наличие среды программирования, поддерживающей разработку приложений на конкретном языке программирования;
- • удобство сопровождения и тестирования программ;
- • стоимость разработки с применением конкретного языка программирования;
- • четкость и ортогональность конструкций языка;
- • применение объектно-ориентированного подхода.
Специализированные языки разработчика используют для создания конкретных типов программного обеспечения. К ним относят:
- • языки баз данных;
- • языки создания сетевых приложений;
- • языки создания систем искусственного интеллекта и т. д.
Специализированные языки пользователя обычно являются частью профессиональных сред пользователя, характеризуются узкой направленностью и разработчиками программного обеспечения не используются.
Языки низкого уровня позволяют осуществлять программирование практически на уровне машинных команд. При этом получают самые оптимальные как с точки зрения времени выполнения, так и с точки зрения объема необходимой памяти программы. Недостатком их является то, что они не поддерживают принципов структурного программирования [1].
В настоящее время языки типа ассемблера обычно используют:
- • при написании сравнительно простых программ, для обращения к техническим средствам, например драйверов;
- • в виде вставок в программы на языках высокого уровня, например, для ускорения преобразования данных в циклах с большим количеством повторений.
В большей степени выбор языка программирования определяется опытом разработчика, требованиями ведущей разработку организации или просто устоявшимся мнением.
|
