Особенности технологии программирования

Под технологией программирования понимается выбор метода и средств создания программ. Известны различные технологии.

Машинные коды. Появление первых языков программирования можно отнести к периоду 20-40-х гг. ХХ в. Самые первые опыты программирования, когда в память вычислительной машины вводились инструкции на машинном языке сначала с помощью перемычек, а потом – набора тумблеров, сегодня могут вызывать только улыбку. Это была очень тяжелая и непроизводительная работа. Появление терминала и клавиатуры упростило процесс ввода, но не процесс программирования.

При программировании в машинных кодах программисту нужно постоянно под рукой держать справочник, описывающий каждое числовое значение: что это за команда, как именно она работает. Если учесть, что в современных процессорах число инструкций может превышать несколько сотен, то вполне понятно, что даже при долгой практике запомнить все инструкции – задача практически невыполнимая. А обращаться для ввода каждой инструкции к справочнику – значит, делать процесс написания даже маленькой программы длительным и утомительным. По этой причине программирование в машинных кодах длилось очень недолго, а для программирования непосредственно на аппаратном уровне довольно быстро был разработан язык ассемблера. В языке ассемблера команды легко группируются по функциональности.

Структурное программирование. Структурное программирование является современной технологией разработки алгоритмов и программ. К основным принципам структурного программирования относятся:

1. Любая программа представляет собой структуру, построенную из трёх типов базовых конструкций:

· последовательное исполнение – однократное выполнение операций в том порядке, в котором они записаны в тексте программы;

· ветвление – однократное выполнение одной из двух или более операций, в зависимости от выполнения некоторого заданного условия;

· цикл – многократное исполнение одной и той же операции до тех пор, пока выполняется некоторое заданное условие (условие продолжения цикла).

В программе базовые конструкции могут быть вложены друг в друга произвольным образом, но никаких других средств управления последовательностью выполнения операций не предусматривается.

2. Повторяющиеся фрагменты программы (либо не повторяющиеся, но представляющие собой логически целостные вычислительные блоки) могут оформляться в виде т. н. подпрограмм (процедур или функций). В этом случае в тексте основной программы, вместо помещённого в подпрограмму фрагмента, вставляется инструкция вызова подпрограммы. При выполнении такой инструкции выполняется вызванная подпрограмма, после чего исполнение программы продолжается с инструкции, следующей за командой вызова подпрограммы.

3. Разработка программы ведётся пошагово, методом «сверху вниз».

Структурное программирование основано на модульной структуре программного продукта и типовых управляющих структурах алгоритмов обработки данных различных программных модулей.

Метод пошаговой детализации предполагает последовательное разложение общей функции обработки данных на простые функциональные элементы.

Первоначально продумывается и фиксируется общая структура алгоритма без детальной проработки отдельных его частей, но при этом используются лишь основные структуры алгоритмов (следования, ветвления, цикла). Далее прорабатываются (детализируются) отдельные блоки, не детализированные на предыдущем шаге. Этот процесс происходит до тех пор, пока не будут получены блоки описанных выше трех типов, которые детализируются до элементарных команд или операторов языка программирования. Эта технология называется методом последовательной (пошаговой) детализации или методом «сверху – вниз».

Модульное программирование. Модульное программирование основано на понятии модуля – логически взаимосвязанной совокупности функциональных элементов, оформленных в виде отдельных программных модулей. Модуль характеризуют:

· один вход и один выход;

· функциональная завершенность;

· логическая независимость (результат работы программного модуля зависит только от исходных данных, но не зависит от работы других модулей);

· слабые информационные связи с другими модулями;

· обозримый по размеру и сложности программный элемент.

Каждый модуль состоит из спецификации и тела. Спецификации определяет правила использования модуля, а тело – способ реализации процесса обработки.

Состав и вид программных модулей, их назначение и характер использования в программе в значительной степени определяются инструментальными средствами. Например, применительно к средствам СУБД отдельными модулями могут быть экранные формы, отчеты, макросы и др.