Systemy programowania: przykłady, opis, cechy

Systemy programujące stanowią platformę do opracowywania aplikacji i współdziałania bezpośrednio ze sprzętem komputerowym w celu uzyskania wymaganej wydajności podczas wykonywania zadań użytkownika. Platforma może być używana do programowania systemów operacyjnych iPhone, iPad i Android przy użyciu języka programowania Java. Interfejs Android Studio i Oracle Java SDK w połączeniu z podstawową wymaganą wiedzą umożliwiają tworzenie szerokiej gamy aplikacji.

Elementy systemów oprogramowania

Na wstępie przedstawimy koncepcję systemów programowania. Te, których teraz używamy, odnoszą się do ery komputerów trzeciej generacji. Programowanie systemowe polega na tworzeniu oprogramowania. Może wykonywać wiele różnych zadań. Bez niego większość sprzętu nie spełniałaby swoich funkcji. Aby były przydatne, użyj oprogramowania. Użytkownik musi wybrać żądany program dla każdego zadania.


Elementy klasycznego systemu programowania:
  • System operacyjny - jest interfejsem między aplikacją a komputerem.
  • Narzędzia to małe, ale potężne programy o ograniczonych możliwościach do wykonywania określonych zadań. Zwykle używane przez użytkowników w celu zapewnienia nieprzerwanego działania systemu komputerowego.
  • Programy biblioteczne są kompilacją zestawu podprogramów, na przykład bibliotek. Zapewnia wiele funkcji iprocedury dostępne podczas pisania programu.
  • Oprogramowanie do tłumaczenia: asembler, kompilator, tłumacz.
  • Interpreter analizuje i wykonuje program języka wysokiego poziomu po jednej linii na raz.
  • Oprogramowanie aplikacyjne zaprojektowane w celu ułatwienia użytkownikowi wykonywania określonych zadań, takich jak GIMP - do edycji zdjęć.
  • Przykład nowoczesnego systemu programowania obejmuje serwis i podstawowe oprogramowanie.

    Struktura programu

    Ogólna forma programu zwraca szczególną uwagę na poszczególne elementy i wzajemne relacje między nimi. Programy są dobre lub źle zorganizowane. Dobrze skonstruowany program separacji komponentów opiera się na takich zasadach, jak ukrywanie informacji, a interfejsy między komponentami są jasne i proste. Na bardziej subtelnym poziomie używa odpowiednich struktur danych i jednostek programu z jednym punktem wejścia i jednym punktem wyjścia. Przy słabo zorganizowanym programie do partycjonowania komponenty są w dużej mierze arbitralne, a interfejsy są niejawne i złożone. Ponadto taki program ma arbitralne struktury danych i przepływ kontroli. Prawie wszystkie zorganizowane programy mają charakter ogólny:
  • Wniosek o rozpoczęcie programu.
  • Deklarowanie zmiennej.
  • Aplikacje programowe (bloki kodu).

    Przykłady powitań "Hello World"

    Systemy programowania "Hello World" i przykłady w różnych językach oprogramowania wyraźnie pokazują podstawowe różnice.
    Aby użyć zmiennejwewnątrz programu kompilator musi wcześniej znać typ danych, które będą w nim przechowywane. Z tego powodu zmienne są deklarowane na początku programu. Deklaracja zmiennych składa się z określenia nowej nazwy i typu danych dla zmiennej. Zwykle robi się to na samym początku.
    Poniższy rysunek przedstawia przykład systemu programowania dla struktury pętli, która uruchamia zestaw operatorów, dopóki warunek nie stanie się prawdziwy.

    Cykl nieskończony

    Jest to taki, który nie ma funkcjonującej procedury wyjścia. Powoduje to, że cykl powtarza się w sposób ciągły, dopóki system operacyjny go nie wyczuje i nie zakończy programu z błędem lub do momentu wystąpienia innego zdarzenia, na przykład program automatycznie zatrzyma się po określonym czasie. Poniżej przedstawiono systemy programowania i przykłady programów w języku C dla programu do sortowania linii w słowniku. Ten program pobiera 10 słów (wierszy) od użytkownika i sortuje je w kolejności leksykograficznej. Na przykład 10 języków programowania:
  • C.
  • C ++.
  • Java.
  • PHP.
  • Python.
  • Perl.
  • Cobol.
  • Rubin.
  • R.
  • javascript.
  • Wynik:
  • C.
  • C ++.
  • Cobol.
  • Java.
  • javascript.
  • PHP.
  • Perl.
  • Python.
  • ​​
  • R.
  • Rubin.
  • Podstawowe narzędzia

    Do programowania wymagane są różne narzędzia. Schemat klasycznego systemu programowania:
  • Edytor tekstu - narzędzia do edycji. To narzędzie umożliwia napisanie kodu źródłowego. Jest to proste narzędzie potrzebneprogramowanie w dowolnym języku. Rzeczywiście, gdy programowanie docenić obecność funkcje, takie jak autouzupełnianie, kolorowanie składni, wyszukiwanie, edytowanie, częściach zamiennych i edytor kodu odwrotu.
  • Kompilator lub tłumacz. To narzędzie jest bezpośrednio związane z językiem programowania.
  • Debugger. Programiści, tak jak wszyscy, mogą się mylić. Znajdowanie i naprawianie błędów wymaga czasu. Debugger to narzędzie, które pomoże je śledzić. To pozwala na uruchomienie programu krok po kroku, aby sprawdzić jego stan w każdej chwili, i upewnić się, że kod jest wykonywany, czy nie.
  • Biblioteka podprogramów.
  • Dokumentacja towarzysząca.
  • wzór projektu

    Za pomocą wzorca projektowego jest do struktury programu lub użyć narzędzi języka i tak wyraźnie, jak to możliwe w celu zapewnienia systemowego podejścia do programowania i komunikacji z szablonu bazy danych, stworzenie strony, która będzie wyświetlać wygląd interfejsu. Bardziej ogólnie, szablon projektu jest wielozadaniowym i ulepszonym rozwiązaniem.

    Oprogramowanie Struktura (lub ramy) jest szczególny rodzaj biblioteki programów. Jego pierwszym celem jest zebranie programowania, zapewniając potrzebne są najbardziej narzędzia. Na przykład, Django 2 jest strukturą w Pythonie celu ułatwienia tworzenia miejsc reaktywnych. Tworzy strukturę i oferuje typowe narzędzia, które mogą być przydatne dla wszystkich witryn(interfejs administracyjny, usługi uwierzytelniania, sposób tłumaczenia strony na kilka języków itp.). Innym przykładem jest obecność wielu ramek w javascript (jQuery lub angular.js) w jednym celu - te same czynności powinny być napisane inaczej, w zależności od typu przeglądarki używanej przez odwiedzającego stronę. Mają unikalny interfejs, który przekształca go w kod zrozumiały dla każdej przeglądarki. Na zdjęciu jest system programowania w javascript dla zadania, które otwiera nowe okno po kliknięciu przycisku.

    Języki skompilowane

    Język programowania to zestaw transakcji i operacji abstrakcyjnych, które umożliwiają napisanie tego, czego użytkownik potrzebuje, aby dać komputerowi wynik w bardziej zrozumiałej formie. Kompilacja polega na przekonwertowaniu kodu źródłowego na plik wykonywalny. Ta konwersja jest wykonywana przez kompilator. Różnica w szybkości wykonania jest ogromna. Ogólnie rzecz biorąc, w przypadku innych równych warunków program w skompilowanym języku będzie działał około dziesięć razy szybciej niż zinterpretowany. Poniżej znajduje się przykład systemu programowania C. Demonstruje program wykorzystujący tak zwane zaawansowane funkcje i czyste funkcje.
    W przypadku języków interpretowanych kod źródłowy jest przekazywany tłumaczowi, który wykonuje program. Nie trzeba się martwić o system operacyjny lub typ procesora, ponieważ powinien on być zainstalowany na komputerze użytkownika. Ponadto, ponieważ kod źródłowy musi zostać "przetłumaczony" na maszynę przy każdym uruchomieniu, zinterpretowanyjęzyki są często wolne w porównaniu z odpowiednimi językami kompilowanymi. Interpretery nie optymalizują generowanego kodu maszynowego, co powoduje, że działają wolniej, ale proces generowania kodu maszynowego jest szybszy niż kompilatory.

    Języki maszyn wirtualnych

    Często nazywane są one "językami VM" (analogicznie do angielskiej nazwy maszyny wirtualnej). Zasada działania i zastosowania systemu programowania jest to, że kod źródłowy nie jest tłumaczony na maszynowy zrozumiały konkretnego procesora, a „manekin” (kod bajtowy), która sama jest interpretowany język maszynę wirtualną. Ten język ma swoje zalety i wady. Jak w językach interpretowanych, program kompilowany do kodu bajtowego, który można uruchomić na dowolnym systemie operacyjnym i procesorem, pod warunkiem, że maszyna wirtualna jest dostępna dla tego połączenia. Z drugiej strony, ponieważ była to kompilacja strumienia wyższego rzędu, program działa szybciej niż równoważny język interpretowany. Często osiąga prędkość podobną do "prawdziwego" języka kodu maszynowego. Jest to jednak równoważone faktem, że maszyna wirtualna może być dość zasobochłonna, szczególnie w pamięci. Na koniec możesz tworzyć nowe języki kompilujące się w tym samym kodzie bajtowym, co inny istniejący język, co upraszcza ich interakcję. Jest to jedno z zadań systemu programowania. Przykład języków Clojure i Frege jest skompilowany tak, jak dla kodu bajtowego Java. Są one funkcjonalne i radykalnie różne od Javy w swoich projektach. W takim przypadku możesz napisać różne części programu za pomocąjeden z najbardziej odpowiednich języków i sprawić, by działały razem na maszynie wirtualnej. Java to język, który najlepiej kompiluje się na maszynie wirtualnej. Ale potrzebujesz aplikacji, która składa się z zestawu klas Java. Na początku każdej klasy istnieje pewna struktura, taka jak JavaClassFileFormat.

    Przykłady języków i systemów programowania

    Przedstawiamy najbardziej znane języki programowania:
  • Asembler. Nie jest nowy, ale nauczy użytkowników wielu rzeczy ukrytych w innych językach.
  • C. najczęściej używane na świecie. To właśnie ten język zapewnia pełną kontrolę nad samochodem. Służy do szyfrowania systemów operacyjnych. Przyzwoity prawie półwieczny wiek i ogromna liczba bibliotek, które pasują do wszystkiego, stają się niezbędne zarówno dla początkujących, jak i zaawansowanych użytkowników.
  • Cobol. To stary język. Zwykle jest trudniejsze w użyciu niż inne. Jednak z przyczyn historycznych jest nadal szeroko stosowany w bankowości, finansach i ubezpieczeniach.
  • Fortran. Nadal jest poszukiwany w dziedzinie informatyki naukowej, dla której został opracowany. Chociaż składnia tego języka jest regularnie aktualizowana, jego wiek jest odczuwalny. Ponadto niektóre biblioteki oprogramowania w Fortranie nigdy nie zostały dopasowane pod względem wydajności.
  • Java. Ma funkcję kompilacji w kodzie bajtowym, która jest następnie interpretowana przez maszynę wirtualną. To znacznie upraszcza tworzenie aplikacji do użytku na kilku platformach systemów operacyjnych. Na przykład Java jest bramą do kodowania aplikacji dla systemu Android.
  • Perl. To język, który jest ceniony przede wszystkim w świecie Linuksa i Unixoids. Jest skuteczny do tworzenia małych, ale bardzo potężnych programów z linii poleceń. Perl nie nadaje się jednak do tworzenia graficznych interfejsów.
  • PHP. Jaki jest dominujący świat programowania internetowego.
  • Python. Ten język jest zalecany dla początkujących.
  • Rubin. Połączony z Pythonem, regularnie stosuje innowacje. Ogólnie są bardzo podobne. Można zauważyć, że składnia Ruby oferuje większą swobodę i bardziej podkreśla jego charakteru obiektowego, a Python wspiera łatwiejsze i większej społeczności.
  • Swift. Jest to dość młody język, podatny na zmiany i dostosowania, odpowiedni dla produktów Apple. W nadchodzących latach może stać się głównym produktem aplikacji programistycznych iOS i OSX.
  • Zastosowanie

    przedstawić przykład kod maszynowy: 110101010010001000111001001010101001000100001011101001000111001101110001101101010 001111010010010101011001010001010101111110100101010001. Jak widać, tego typu kodu jest mało widoczne struktury. W językach programowania semantycznych luki - różnica pomiędzy języku używanym do programowania sprzętu (kod maszynowy) oraz te, które mają być wykorzystane do programowania komputera jako system. programowanie próbki: na stronie klienta javascript wymagały użycia dwóch języków, oprócz tego, że generuje Javascript (coffeescript lub Elm). Na stronie serwera PHP posiada najwyższą pozycję, ale również Python i Ruby są szeroko stosowane. javascript jest również używany po stronie serwera, dzięki NodeJS. W przypadku gier wideo w systemie Windows użyj C ++, Pythoni C #. Jednak są one dalekie od jedynych. Dobrym językiem może być dowolny język, który ułatwia tworzenie interfejsu graficznego (C, Java, Ruby lub Tcl /Tk). Dla dużych aplikacji na rynku zdominowanych przez C ++ i Java, chociaż C # również nabiera tempa. W przypadku małych narzędzi, takich jak wiersz poleceń, łatwo jest znaleźć C, Perl, Python lub Ruby. W dziedzinie informatyki naukowej Fortran pozostaje królem. Coraz częściej konkuruje z C ++, Pythonem lub specjalistycznymi językami, takimi jak Matlab i R.

    Programowanie PASCAL

    . W całej historii komputerów podjęto setki prób stworzenia języków programowania na komputerze, takich jak angielski - łatwe do odczytania i łatwe do zrozumienia. PASCAL jest wynikiem jednego z tych wysiłków. Twórca PASCAL Nicolas Wirth chciał mieć HLL, który można łatwo nauczyć, czytać i pisać. Opracował PASCAL na podstawie następujących pojęć:
  • PASCAL musi zamknąć lub zasadniczo zawęzić różnicę semantyczną.
  • Każde oświadczenie PASCAL musi być zdaniem w tekście angielskim.
  • Program PASCAL można uznać za propozycję w języku angielskim.
  • Nazwy procedur, struktur danych i zmiennych w PASCAL powinny być łatwo rozpoznawalne.
  • Przykład systemu programowania w PASCAL

    Poniżej znajduje się przykład określania liczby liter w słowie.
    PASCAL ułatwia modułowe kodowanie poprzez:
  • Wykorzystanie enkapsulacji kodu w procedurach i funkcjach.
  • Korzystanie z instrukcji BEGIN i END w celu określenia bloku funkcjonalnego kodu.
  • Zmienna ścisła (na przykład przypisywanie typów danych, takich jak liczba całkowita, rzeczywisty lub ciąg) dlawspierać transfer parametrów między procedurami.
  • ,
  • i przyjazny składni semantycznej szczelina zwęża.
  • W przykładzie programowania systemu w programie Pascal przedstawia binarną wybór (są tylko dwa przypadki: ActualMark & ​​gt; programowania = 50 lub Typowe błędy ActualMark konieczne, aby uniknąć typowych błędów kodowania Zatem użytkownikom zaoszczędzić czas i uniknąć problemów Rodzaje błędów:.. (.... 97) Słabe kod formatowania powinno być jasne, musi wypowiedzieć się w górnej części programu
  • Słabe błędy przetwarzania prób i błędów, sprawdzanie przybiera dwie formy: strukturalnego przetwarzanie wyjątku i funkcjonalny sprawdzanie błędów.
  • Komentarze złą praktyką.
  • Nazwa zmienne niewiarygodne. To jest bardzo trudne do pracy na kodzie, gdzie wiele nazw zmiennych krótkie, a nie opisowy.
  • Wybierz nieregularnych struktur danych .
  • podświetlanie składni i stylu wcięcia często używane, aby pomóc programistom zidentyfikować elementy kodu źródłowego.
    Ważne jest, że kolor kodowanie przydzielone we fragmencie kodu jako przykład systemu programowania napisany w Pythonie.

    Powiązane publikacje