Системы программирования. 
Программное обеспечение

Системы программирования — это комплексы взаимодействующих программ, предназначенные для обеспечения максимального упрощения процессов ввода в память ПК соответствующих прикладных программ, их исправления, комбинации, отладки, тестирования и подготовки к использованию. Системы программирования всегда опираются на операционную систему и для различных операционную систему отличаются прежде всего по интерфейсу человек-машина. Так, для операционных систем MS DOS, которые обеспечивают текстовый интерфейс, системы программирования реализуют связь с пользователем исключительно в текстовом режиме. Для систем Windows, которые с целью эффективности выполнения программ в своей среде требуют составлять их «под Windows», системы программирования несут в себе черты работы в данной операционной системы, а именно, прежде всего использование оконных режимов, пиктограмм и мыши.

Другое различие между системами программирования, хотя и не такое существенное, как первое, порождается алгоритмическим языком, на котором составлены программы, которые необходимо преобразовывать в машинный код.

Рассмотрим основные функции простейших систем программирования для подготовки программ на таких языках, как Basic, Pascal, Си под управлением операционной системы MS-DOS.

Каждая система программирования в обязательном порядке содержит программу под названием «Редактор текстов» (Edit).

Также в обязательном порядке каждая система выполняет функции сохранения набранной в окне редактора программы или её части в любом диске под старым или новым именем, загрузки с диска в память ранее созданного файла, смены каталога, вывода из системы программирования в среду операционной системы и возврата в неё. Эти функции носят название управления файлами (File).

Все системы содержат процедуру компиляции текста программ, подготовленных на алгоритмическом языке, в машинный код. Компиляция осуществляется в несколько этапов. Отредактированная программа в виде текстового файла, называемого исходным модулем, подаётся на вход редактора. Исходный модуль обрабатывается компилятором. В результате этого получается промежуточная программа — объектный модуль, которая содержит собственно машинный код и заголовок с перечнем внешних имён, используемых в данном модуле, — подпрограмм различных библиотек, переменных и др. Объективный модуль не является выполнимой программой до тех пор, пока не будет разрешены ссылки на внешние имена. Аналогично дело обстоит и в программировании. Эту работу выполняет программа-компоновщик (редактор связи). Результатом работы этой программы является так называемый загрузочный модуль — готовая к использованию программа в машинный кодах, только не размещённая в оперативной памяти с заданного адреса. Она может быть записана в личную библиотеку пользователя или передана на исполнение.

Исполнение программы состоит в размещении её в оперативной памяти компьютера с заданного адреса (её загрузке), естественно, изменении адресов всех команд. Этот процесс называется формированием абсолютного модуля. Его выполняет программа-загрузчик.

Когда программа скомпилирована, т. е. подготовлен абсолютный модуль, она может быть запущена на выполнение. Однако это может произойти только тогда, когда в процессе компиляции устранены все синтаксические ошибки. Пользователь должен устранить ошибку и возобновить процесс компиляции.

Для выполнения успешно скомпилированной программы в системе программирования предусмотрен режим «Пуск» (RUN). В процессе выполнения программы возможны её остановы и получение неверных результатов. Они, как правело, вызваны логическими ошибками, допущенными разработчиком на этапе составления алгоритма. Такие ошибки очень трудно устраняемы. Но, к сожалению, они очень часто встречаются. Поэтому в обязательном порядке система программирования содержит функцию отладки программ.

Отладка программы — это наиболее сложная и трудоёмкая часть программирования. Главнейшая её задача состоит в обнаружении логических ошибок. Для этого созданы специальные программы-отладчики. Их часто называют DEBUG — с ан. «устранить жучка». Под «жучком» как раз и понимаются «спрятавшиеся» ошибки.

Каждая система программирования, как, впрочем, и операционная система, имеет в своём составе программу-справочник, называемую HELP (помощь). Эта программа предоставляет пользователю различные сведения о системе значительно быстрее, чем при традиционном использовании книг и справочников. Самое главное, что ею можно пользоваться в текущем режиме подготовки текста программ, их компиляции и откладки. Для этого служит функциональная клавиша F1.

Некоторые отличия в области предоставляемых пользователю функций системой программирования порождаются алгоритмическими языками и взглядами разработчиков.

Рассмотренные обязательные функции систем программирования, работающих в среде MS-DOS, представляются в окне редактора текстов в виде пунктов главного меню. Несмотря на то, что системы программирования созданы для MS-DOS, они с успехом эксплуатируются и в настоящее время под управлением новых операционных систем Windows. В новых системах программирования, опирающихся непосредственно на операционную систему Windows, таких как VISUAL BASIC, DELPHI, VISUAL C++, используется несколько иная идеология подготовки программ и другая терминология.

Любая программа, требующая составления, ввода её текста в оперативную память компьютера, дальнейшей компиляции, отладки и тестирования, в указанных системах программирования называются приложением. Подготовка программы в смысле выполнения перечисленных действий называется разработкой проекта или просто проектом приложения. В основу проектирования положена технология визуальной подготовки проекта.

В связи с тем, что в операционной системе Windows обмен информацией пользователя с компьютером осуществляется через окна, в которых элементами управления являются различные кнопки и поля ввода-вывода данных, объектами проектирования приложения первой фазы являются окна и элементы их управления. Окна называются формами, а элементы управлениякомпонентами.

Стартовая форма, т. е. вид окна, которое появляется при запуске приложения, создаётся путем изменения свойств формы-заготовки с помощью программы конструктор формы.

Подготовка графического интерфейса приложения считается первоначально завершенной, когда разработана его стартовая форма и определены компоненты управления на форме.

Всякое воздействие пользователя на компонент, называется событием. Разрабатываемое приложение должно каким-либо образом на него реагировать. Поэтому вторая фаза проекта состоит в разработке процедур отклика на возможные события.

Каждая компонента имеет свой набор событий, на которые она может реагировать и для которых заготовлены шаблоны программных процедур VISUAL-систем. Поэтому для создания процедуры отклика на события обычно выполняют следующие действия:

• 1) выделяют на форме компоненту;
• 2) в окне инспектора объектов находят события, для которого будет составляться процедура обработки;
• 3) щелчком мыши в области значения события переходят в окно редактора текстов с подготовленным шаблоном соответствующей процедуры;
• 4) с места, на которое указывает текстовый курсор редактора, вводят текст разработанной программы.

На этом вторая фаза проекта считается частично завершенной. Далее необходимо средствами той или иной визуальной системы программирования выполнить компиляцию, откладку и тестирование приложения.