Технология программирования - Тезисы

Цели и задачи дисциплины Технология программирования. Роль вычислительной техники в информационных системах. Общие сведения. Введение в систему программирования Целью преподавания дисциплины Технология программирования является изучение основ алгоритмизации задач, методов автоматизации программирования, классификации языков программирования, типов данных и классификации операторов языка, разработки программ с использованием функций, библиотечных встроенных функций, динамических структур данных, методов проектирования программного обеспечения, стиля программирования, показателей качества программирования, методов отладки и испытания программ и основ объектно-ориентированного программирования. Уметь: грамотно выполнить постановку для решения любой задачи, разрабатывать структурные схемы различных алгоритмов; организовывать в зависимости от требований задачи необходимые структуры данных; разрабатывать программы на языке программирования с использованием средств языка и писать программы в хорошем стиле; отлаживать и испытывать программы, составлять качественную программную документацию. Тема. Назначение алгоритмического языка и требования, предъявляемые к нему. Жизненный цикл ПО. Этапы жизненного цикла программных средств, анализ (системный анализ и моделирование в определении требований к сложной системе), проектирование, реализация проекта, сопровождение и промышленная эксплуатация. Определение технологии конструирования программного обеспечения Технология конструирования программного обеспечения (ТКПО) - система инженерных принципов для создания экономичного ПО, которое надежно и эффективно работает в реальных компьютерах [64], [69], [71]. Основные этапы решения задачи на ЭВМ могут быть представлены следующими пунктами (рис. Процедуры являются клеем, который соединяет методы и утилиты так, что они обеспечивают непрерывную технологическую цепочку разработки. Процедуры определяют: * порядок применения методов и утилит; * формирование отчетов, форм по соответствующим требованиям; * контроль, который помогает обеспечивать качество и координировать изменения; * формирование вех, по которым руководители оценивают прогресс. Применение парадигм ТКПО гарантирует систематический, упорядоченный подход к промышленной разработке, использованию и сопровождению ПО. Подразумевается, что разработка начинается на системном уровне и проходит через анализ, проектирование, кодирование, тестирование и сопровождение. При этом моделируются действия стандартного инженерного цикла. Проектирование состоит в создании представлений: * архитектуры ПО; * модульной структуры ПО; * алгоритмической структуры ПО; * структуры данных; * входного и выходного интерфейса (входных и выходных форм данных). Исходные данные для проектирования содержатся в спецификации анализа, то есть в ходе проектирования выполняется трансляция требований к ПО во множество проектных представлений. Кодирование состоит в переводе результатов проектирования в текст на языке программирования. Цели изменений: * исправление ошибок; * адаптация к изменениям внешней для ПО среды; * усовершенствование ПО по требованиям заказчика. С другой стороны, разработчик может сомневаться в приспосабливаемости продукта под операционную систему, форме диалога с пользователем или в эффективности реализуемого алгоритма. Модель может принимать одну из трех форм: бумажный макет или макет на основе ПК (изображает или рисует человекомашинный диалог); работающий макет (выполняет некоторую часть требуемых функций); существующая программа (характеристики которой затем должны быть улучшены). Рисунок - 1.2 Макетирование Последовательность действий при макетировании представлена на рис. 1.3. Очень часто это отрицательно сказывается на управлении разработкой ПО. Спиральная модель Спиральная модель - классический пример применения эволюционной стратегии конструирования. Спиральная модель (автор Барри Боэм, 1988) базируется на лучших свойствах классического жизненного цикла и макетирования, к которым добавляется новый элемент - анализ риска, отсутствующий в этих парадигмах [19]. Техническое задание на pазpаботку пpогpамм. Как правило, в математических книгах алгоритмы описываются в виде, не пригодном к непосредственному переводу на язык программирования. Пример. Если есть выбор, предпочтение отдается языку максимально высокого уровня, но такому, который может обеспечить требуемую эффективность программы. На основе выбранного алгоритма необходимо продумать организацию данных в ЭВМ: какие константы, переменные, массивы, структуры будут соответствовать обозначениям, принятым в алгоритме, какие нужны вспомогательные массивы и т.д. Возможные формы записи: словесное описание, псевдокод, блок-схемы и т.п. При высоких требованиях к эффективности программы по скорости и памяти на основе псевдокода принимаются решения по оптимизации программы: выделяются участки кода программы, которые целесообразно выделить в процедуры, выделяются циклы, по которым можно оценить наиболее медленные места программы. Отладочные сре