Содержание
- 2. Вопросы лекции: Классификация языков программирования Системы программирования Синтаксис и семантика Классы языков программирования
- 3. Классификация языков программирования Языки программирования это формальная знаковая система, предназначенная для описания алгоритмов в форме, которая
- 4. Классификация языков программирования
- 5. Системы программирования Системы программирования – это комплексы программ и прочих средств, предназначенных для разработки и их
- 6. Системы программирования Выделяют два вида трансляторов: интерпретаторы и компиляторы. Интерпретатор переводит на язык машинных кодов поочередно
- 7. Синтаксис и семантика Каждый язык программирование обладает своими лексическими, синтаксическими и семантическими правилами, которые необходимо соблюдать
- 8. Синтаксис и семантика Семантика – определяет смысловое значение предложений алгоритмического языка. Пример семантической ошибки : 1)
- 9. Классы языков программирования Императивные языки программирования – Бейсик, Паскаль, Си и прочие (включая объектно-ориентированные). Императивное программирование
- 10. Классы языков программирования Декларативные языки́ программирования — это языки программирования высокого уровня, в которых программистом не
- 11. Классы языков программирования Функциональные языки программирования – LISP, ISWIM (If you See What I Mean), ML
- 12. Классы языков программирования Логические языки программирования – Prolog. Если в функциональном программировании программы - это выражения,
- 13. Классы языков программирования Процедурные языки программирования – используют процедуры (подпрограммы, методы или функции). Процедуры содержат последовательность
- 14. Классы языков программирования Объект – это базовое понятие ООП. Любой объект принадлежит одному или нескольким классам,
- 15. Классы языков программирования К концепции ООП относится: Полиморфизм – это взаимозаменяемость объектов с одинаковым интерфейсом. Кратко
- 16. Классы языков программирования Инкапсуляция — это принцип, согласно которому любой класс должен рассматриваться как чёрный ящик
- 17. Классы языков программирования Неструктурное программирование допускает использование в явном виде команды безусловного перехода (в большинстве языков
- 19. Скачать презентацию
Вопросы лекции:
Классификация языков программирования
Системы программирования
Синтаксис и семантика
Классы
Вопросы лекции:
Классификация языков программирования
Системы программирования
Синтаксис и семантика
Классы
Классификация языков программирования
Языки программирования это формальная знаковая система, предназначенная для описания
Классификация языков программирования
Языки программирования это формальная знаковая система, предназначенная для описания
Каждый язык программирования предназначен для решения определенного класса задач:
Фортран – старейший язык программирования, предназначен для решения математических задач .
Кобол – для решения экономических задач
Бейсик , Pascal – для обучения
Java (джава) – язык сетевого программирования.
Для системного программирования наиболее подходят языки C, C++ и Ассемблер. C и – язык разработанный для написания операционной системы UNIX (обычно ядро операционных систем писали на Assembler ).
Классификация языков программирования
Классификация языков программирования
Системы программирования
Системы программирования – это комплексы программ и прочих средств, предназначенных
Системы программирования
Системы программирования – это комплексы программ и прочих средств, предназначенных
Система программирования включает:
- текстовый редактор (Текст программы, написанный на конкретном алгоритмическом языке);
- программа-отладчик (отладка исходного текста программы (поиск и устранение ошибок));
- транслятор – программа переводчик с конкретного алгоритмического языка на машинного ориентированный (программа на машинно-ориентированном языке);
- компоновщик (редактор связей) - объединяет оттранслированные модули в единые загрузочные, готовые к выполнению;
- программа, обеспечивающая запуск программы;
- библиотека подпрограмм;
- Help (справка, помощь).
Системы программирования
Выделяют два вида трансляторов: интерпретаторы и компиляторы.
Интерпретатор переводит на
Системы программирования
Выделяют два вида трансляторов: интерпретаторы и компиляторы.
Интерпретатор переводит на
Компилятор осуществляет перевод на машинный язык всей исходной программы. Преимуществом компиляторов по сравнению с интерпретаторами является быстродействие, а недостатком – громоздкость. Большинство современных компиляторов работают в режиме трансляции.
В некоторых языках, вместо машинного кода генерируется интерпретируемый двоичный код " виртуальной машины ", также называемый байт-кодом ( byte-code ). Такой подход применяется в Forth, Lisp, Java , Perl, Python, а также в языках платформы Microsoft .NET.
Например: Программы на Java выполняются в два этапа. Сначала исходный текст компилятором переводится на промежуточный аппаратно-независимый язык. В таком виде полуфабрикат программы (байт-код) хранится на интернет-сервере, откуда по запросу клиента пересылается ему по сети. У клиента байт-код исполняется специальным интерпретатором, этот интерпретатор называется виртуальной Java-машиной, он встроен во все современные браузеры.
Среда визуальной разработки — среда разработки программного обеспечения, в которой наиболее распространённые блоки программного кода представлены в виде графических объектов. Применяются для создания прикладных программ и любительского программирования.
Синтаксис и семантика
Каждый язык программирование обладает своими лексическими, синтаксическими и семантическими
Синтаксис и семантика
Каждый язык программирование обладает своими лексическими, синтаксическими и семантическими
Синтаксис – описывает структуру программ как наборов символов (обычно говорят — безотносительно к содержанию).
Пример синтаксической ошибки : употребление оператора цикла For без To или Next, или отсутствие знака равенства в приведенной на рисунке программе.
Синтаксические ошибки распознаются встроенным синтаксическим анализатором. Синтаксису языка противопоставляется его семантика. Синтаксис языка описывает «чистый» язык, в то же время семантика приписывает значения (действия) различным синтаксическим конструкциям.
Синтаксис и семантика
Семантика – определяет смысловое значение предложений алгоритмического языка.
Пример семантической
Синтаксис и семантика
Семантика – определяет смысловое значение предложений алгоритмического языка.
Пример семантической
1) For i As Integer = 1 To 10 Step -2
2) Если надо вычислить , то запись x = a / b * c содержит семантическую ошибку, т.к. приоритет операций деления и умножения одинаков, то вначале а делиться на b , а затем полученный результат умножает на с .
Поиск этих ошибок происходит с помощью логического анализа работы программы и ее тестирования.
Классы языков программирования
Императивные языки программирования – Бейсик, Паскаль, Си и прочие
Классы языков программирования
Императивные языки программирования – Бейсик, Паскаль, Си и прочие
Императивное программирование наиболее популярное. Характеризуются последовательным, пошаговым изменением состояния вычислителя. При этом управление изменениями полностью определено и полностью контролируемо.
Одна из характерных черт императивного программирования – наличие переменных с операцией "разрушающего присвоения". То есть, была переменная А, было у нее значение Х. Алгоритм предписывает на очередном шаге присвоить переменной А значение Y. То значение, которое было у А, будет "навсегда забыто".
Если задача описывается последовательным исполнением операций ("открыть кран, набрать воды"), то такие задачи идеальные кандидаты на императивную реализацию.
Классы языков программирования
Декларативные языки́ программирования — это языки программирования высокого уровня,
Классы языков программирования
Декларативные языки́ программирования — это языки программирования высокого уровня,
В программах на языках логического программирования соответствующие действия выполняются только при наличии необходимого разрешающего условия.
Характерной особенностью декларативных языков является их декларативная семантика. Основная концепция декларативной семантики заключается в том, что смысл каждого оператора не зависит от того, как этот оператор используется в программе. Декларативная семантика намного проще семантики императивных языков, что может рассматриваться как преимущество декларативных языков перед императивными.
Наиболее распространённым языком логического программирования является язык Пролог.
Классы языков программирования
Функциональные языки программирования – LISP, ISWIM (If you See
Классы языков программирования
Функциональные языки программирования – LISP, ISWIM (If you See
В языках функционального программирования основными конструктивными элементами являются функции. Тексты программ на функциональных языках программирования описывают «как решить задачу», но не предписывают последовательность действий для решения.
Способ решения задачи описывается при помощи зависимости функций друг от друга (в том числе возможны рекурсивные зависимости) без указания последовательности шагов.
Функциональное программирование, как и другие модели "неимперативного" программирования, обычно применяется для решения задач, которые трудно сформулировать в терминах последовательных операций. Практически все задачи, связанные с искусственным интеллектом, попадают в эту категорию. Среди них следует отметить задачи распознавания образов, общение с пользователем на естественном языке, реализацию экспертных систем, автоматизированное доказательство теорем, символьные вычисления. Эти задачи далеки от традиционного прикладного программирования, поэтому им уделяется не так много внимания в учебных программах по информатике.
Классы языков программирования
Логические языки программирования – Prolog.
Если в функциональном программировании
Классы языков программирования
Логические языки программирования – Prolog.
Если в функциональном программировании
Логическое программирование и язык Пролог появились в результате исследования группы французских ученых под руководством Колмерье в области анализа естественных языков. В последствии было обнаружено, что логическое программирование столь же эффективно в реализации других задач искусственного интеллекта, для чего оно в настоящий момент, главным образом, и используется. Но логическое программирование оказывается удобным и для реализации других сложных задач; например, диспетчерская система лондонского аэропорта Хитроу в настоящий момент переписывается на Прологе. Оказывается, логическое программирование является достаточно выразительным средством для описания сложных систем.
Классы языков программирования
Процедурные языки программирования – используют процедуры (подпрограммы, методы или
Классы языков программирования
Процедурные языки программирования – используют процедуры (подпрограммы, методы или
Ада, Бейсик, Си, C++, С# (из Microsoft) КОБОЛ, Паскаль, Delphi, Фортран, Java, Перл, Visual Basic, PHP
Объектно-ориентированный подход к программированию - это подход к разработке программного обеспечения, основанный на объектах, а не на процедурах.
Java, Си, Visual Basic
При процедурном программировании программа разбивается на части в соответствии с алгоритмом: каждая часть (подпрограмма, функция, процедура) является составной частью алгоритма. При объектно-ориентированном программировании программа строится как совокупность взаимодействующих объектов.
Классы языков программирования
Объект – это базовое понятие ООП. Любой объект принадлежит
Классы языков программирования
Объект – это базовое понятие ООП. Любой объект принадлежит
Примеры классов: "Гном", "Хоббит", "Маг".
Примеры объектов: "хоббит по имени Фродо Бэггинс", "маг по имени Гэндальф".
Каждый объект характеризуется свойствами, методами и событиями.
Свойства – описание объекта. Примеры атрибутов: "имя", "рост". Набор конкретных значений определяет текущее состояние объекта.
Метод – это действие объекта, изменяющее его состояние или реализующее другое его поведение. Пример методов: "назвать свое имя", "стать невидимым".
Объект, класс, метод, свойства, события – это базовые понятия ООП.
Действие в ООП инициируется посредством передачи сообщений объекту, ответственному за действия. Сообщение содержит запрос на осуществление действия и сопровождается дополнительной информацией (аргументами), необходимой для его выполнения.
Классы языков программирования
К концепции ООП относится:
Полиморфизм – это взаимозаменяемость объектов с
Классы языков программирования
К концепции ООП относится:
Полиморфизм – это взаимозаменяемость объектов с
Пример полиморфизма: в ответ на призыв "К оружию! Защищайся!" гном схватит боевой топор, эльф приготовит лук и стрелы, а хоббит спрячется за дерево (у него нет метода, для выполнения требуемых действий). Объекты реагируют на одно и тоже сообщение строго специфичным для них образом.
Наследование - возможность порождать один класс от другого с сохранением всех свойств и методов класса-предка (иногда его называют суперклассом) и добавляя, при необходимости, новые свойства и методы. Наследование призвано отобразить такое свойство реального мира, как иерархичность.
Пример наследования: на основании класса "Личность" создаются его подклассы "Хоббит", "Маг", "Эльф" и "Человек", каждый из которых обладает свойствами и поведением "Личности", но добавляет собственные свойства и меняет поведение.
Классы языков программирования
Инкапсуляция — это принцип, согласно которому любой класс должен
Классы языков программирования
Инкапсуляция — это принцип, согласно которому любой класс должен
Этот принцип (теоретически) позволяет минимизировать число связей между классами и, соответственно, упростить независимую реализацию и модификацию классов. Свойство объекта скрывать некоторые свои свойства и методы. Смысл инкапсуляции состоит в том, что внешний пользователь не знает детали реализации объекта, работая с ним путём предоставленного объектом интерфейса.
Классы языков программирования
Неструктурное программирование допускает использование в явном виде команды безусловного
Классы языков программирования
Неструктурное программирование допускает использование в явном виде команды безусловного
Однако в языках высокого уровня наличие команды перехода влечет за собой массу серьезных недостатков: программа превращается в "спагетти" с бесконечными переходами вверх-вниз, ее очень трудно сопровождать и модифицировать.
Фактически неструктурный стиль программирования не позволяет разрабатывать большие проекты. Ранее широко практиковавшееся первоначальное обучение программированию на базе неструктурного языка (обычно Бейсика) приводило к огромным трудностям при переходе на более современные стили.