Тема 3. Языки и системы программирования.

Основные понятия и определения. Языки и знаки. Способы задания языков. Функции языка. Элементы языка: алфавит, лексемы, синтаксис и семантика языка. Модель передачи сообщений. Языки, участвующие в создании программы. Особенности языков программирования. Характеристики языков программирования: уровень, мощность, концептуальная целостность, надежность, удобочитаемость, полнота, гибкость, мобильность, эффективность. Уровни языков программирования: машинный язык, язык ассемблера, язык высокого уровня. Взаимосвязь уровня и мощности языка.

Язык программирования Object Pascal. Элементы языка: алфавит, лексемы, лексические единицы, синтаксис, оформление. Константы и переменные, именование, объявление и использование. Данные и типы данных языка. Стандартные и определяемые пользователем. Простые и сложные типы данных. Организация действий над данными. Ввод/вывод данных. Обработка данных: операции, приоритеты операций, выражения. Операторы языка: классификация и форматы операторов.

Стиль программирования. Правила хорошего стиля программирования в Object Pascal. Комментарии.

Основные понятия и определение системы программирования. Структура современной системы программирования. Классификация систем программирования: по ориентации на поддержку технологических процессов, по категориям, по предоставляемому интерфейсу, по функциональной ориентации в технологическом процессе.

Инструментальные системы программирования (инструментальные среды программирования, средства автоматизации разработки программ, интегрированные среды).

Трансляция программ. Трансляторы: интерпретаторы, компиляторы. Компилируемые и интерпретируемые языки высокого уровня. Выбор языка программирования. Критерии и факторы выбора.

Интегрированная среда программирования Delphi. Среда разработки и ее составляющие. Система окон разработки. Система меню. Окно конструктора форм, окно кода программы, окно инспектора объектов. Свойства, события, методы.

Настройка интегрированной среды разработки Delphi. Проект. Характеристика проекта. Файл проекта. Файлы формы. Файлы модулей. Файл ресурсов. Параметры проекта. Создание и сохранение нового проекта. Особенности сохранения проектов.

Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, используемых при составлении компьютерной программы. Он позволяет программисту точно определить то, на какие события будет реагировать компьютер, как будут храниться и передаваться данные, а также какие именно действия следует выполнять над этими данными при различных обстоятельствах.

Со времени создания первых программируемых машин человечество придумало уже более восьми с половиной тысяч языков программирования.

Как и обычный человеческий язык, язык программирования имеет свой алфавит – множество символов, используемых в языке.

Из этих символов составляются так называемые ключевые слова языка. Каждое из ключевых слов выполняет свою функцию, так же как в привычном нам языке нам языке слова, составленные из букв алфавита данного языка, могут выполнять функции разных частей речи. Ключевые слова связываются друг с другом в предложения по определённым синтаксическим правилам языка. Каждое предложение определяет некоторую последовательность действий, которые должен выполнить компьютер. Язык высокого уровня выполняет роль посредника между человеком и компьютером, позволяя человеку общаться с компьютером более привычным для человека способом.

Определения

Язык программирования - искусственный (формальный) язык, предназначенный для записи алгоритмов. Язык программирования задается своим описанием и реализуется в виде специальной программы: компилятора или интерпретатора.

Система программирования - программная система, предназначенная для разработки программ на конкретном языке программирования. Система программирования предоставляет пользователю специальные средства разработки программ: транслятор, (специальный) редактор текстов программ, библиотеки стандартных подпрограмм, программную документацию, отладчик и др.

Программа - последовательность машинных команд, предназначенная для достижения конкретного результата.

Декларативный язык программирования - язык программирования высокого уровня, построенный: на описании данных; и на описании искомого результата. Декларативные языки подразделяются на функциональные и логические языки.

Декларативный (непроцедурный язык - язык программирования, который позволяет задавать связи и отношения между объектами и величинами, но не определяет последовательность выполнения действий (например, языки Пролог, QBE);

Императивный (процедурный) язык - язык программирования, который позволяет в явной форме (при помощи задания выполняемых операторов) определять действия и порядок (последовательность) их выполнения;

Проблемно-ориентированный язык программирования - язык программирования, управляющие структуры и/или структуры данных которого отражают особенности класса решаемых задач.

Процедурно-ориентированный язык программирования - язык программирования высокого уровня, в основу которого положен принцип описания (последовательности) действий, позволяющей решить поставленную задачу. Обычно процедурно-ориентированные языки задают программы как совокупности процедур или подпрограмм.

Рекурсивное построение - в языках программирования - поименованная конструкция, использующая в своей структуре обращение к самой себе.

Семантика - в программировании - система правил истолкования отдельных языковых конструкций. Семантика определяет смысловое значение предложений алгоритмического языка.

Синтаксис - набор правил построения фраз алгоритмического языка, позволяющий определить, осмысленные предложения в этом языке.

Тип данных - характеристика набора данных, которая определяет: диапазон возможных значений данных из набора; допустимые операции, которые можно выполнять над этими значениями; способ хранения этих значений в памяти. Различают: простые типы данных: целые, действительные числа и др.; - составные типы данных: массивы, файлы и др.

Специализированный язык - язык программирования, ориентированный на решение определенного круга задач; Язык описания страниц [PDL - Page Description Language] - специализированный язык, предназначенный для печатающих устройств. Предусматривает возможность использования изображений в формате, независимом от параметров устройства отображения. Наиболее известным языком такого типа является PostScript.

Язык манипулирования данными, ЯМД [DML - Data Manipulation Language] - в СУБД - язык, предназначенный для обращения к базе данных и выполнения поиска, чтения и модификации ее записей;

Язык обработки списков - специализированный язык, предназначенный для описания процессов обработки данных, представленных в виде списков объектов;

Язык описания данных [DDL - Data Description Language] - язык, предназначенный для описания концептуальной схемы базы данных;

Язык описания хранения данных [DSDL - Data Storage Description Language] - язык, предназначенный для описания физической структуры ( схемы ) базы данных;

Язык описания страниц - система для кодировки документов, которая позволяет точно описать ее внешний вид после подготовки к выводу на печать или на дисплей. Примером использования такого языка служит PDF (Portable Document Format), разработанный Adobe для хранения и представления изображений страниц.

Язык представления знаний [KRL - Knowledge Representation Language] - декларативный или декларативно- процедурный язык, предназначенный для представления знаний в памяти ЭВМ (например, языки Лисп и Пролог );

Язык публикаций - язык, используемый для публикации алгоритмов и программ;

Язык спецификаций - декларативный язык для задания спецификаций программ;

Язык реального времени - язык, используемый для программирования задач, в которых критическим является время реакции ЭВМ на сигналы, требующие от неё немедленных действий (например, язык Ада);

Язык управления пакетом - набор команд, директив, квалификаторов и правил их использования для управления пакетной обработкой данных;

Язык управления заданиями - язык, на котором записывается последовательность команд, управляющих выполнением задания. В отличие от обычных языков программирования, в которых объектами описания являются элементы, связанные с решением отдельной задачи, в языках управления заданиями преобразуемыми объектами являются целые программы и выходные потоки данных, обработанных этими программами.

Общесетевой командный язык [CNCL - Common Network - Command language] - стандартный в рамках вычислительной сети язык диалогового (интерактивного) поиска данных, предназначенный для унификации работы пользователей с неоднородными базами данных, управляемых различными СУБД;

Системный язык - язык общения оператора ЭВМ с вычислительной системой, представляющий собой совокупность команд оператора и сообщений системы;

Язык общего назначения, универсальный язык - язык программирования, ориентированный на решение задач практически из любой области и объединяющий на единой методической основе наиболее существенные свойства и средства современных машино- и проблемноориентированных языков программирования (например, язык ассемблера , ПЛ/1 и др.);

Язык ориентированный на пользователя - слабоформализованный язык программирования, близкий к естественному языку ;

Язык меню - язык диалога пользователя с системой, основанный на использовании меню.