2020-10-11
96
В качестве технологии создания программных продуктов можно использовать структурное программирование, которое строится на основе логики процесса решения задачи.
Идею структурного программирования впервые сформулировал в 1965 г. Э.Дейкстрой. Алгоритм определяет порядок обработки информации, должен содержать действия по обработке и порядок их следования – поток управления. Действия могут быть простые и условные. Простые имеют один вход и один выход, могут представлять собой последовательность команд. Условные имеют один вход и два выхода, в зависимости от выполнения условия.
Часть алгоритма, организованная как простое действие называется функциональным блоком.
Согласно положениям структурного программирования можно выделить три различных варианта организации потока управления действиями алгоритма: линейный, ветвление, циклический.
Принципы структурного программирования:
1. Проектирование программы сверху вниз – это процесс прохождения от определения задачи в общих чертах к постепенному уточнению ее структуры и деталей.
2. Модульное программирование– это последовательное создание отдельных логических частей программы. Каждый программный модуль организуется в виде стандартного функционального блока. Модули обладают автономностью – возможна отладка и модификация каждого модуля в отдельности от других. В качестве модуля может быть рассмотрена подпрограмма.
3. Структурное кодирование – это программирование трех логиче ских структур:
1) присваивание;
2) выбор одного действия из двух;
3) повторение, пока выполняется условие.
Структурная теорема Бома-Джакопини: Любому неструктурному алгоритму может быть построен эквивалентный ему структурный алгоритм.
Алгоритм называется структурным, если он может быть представлен стандартным функциональным блоком.
Практически всегда только что написанная программа содержит ошибки. Для обнаружения смысловых ошибок необходимо использовать тестирование программы. Простейшим способом тестирования является ее формальное исполнение без компьютера, с записью промежуточных результатов на бумаге, следуя по алгоритму программы. Среды программирования обеспечивают специальный сервис – отладка программ – пошаговое выполнение с выводом значений промежуточных переменных. После устранения явных ошибок и пробы на известном примере обязательно следует проверить работу программы на граничных условиях и ложных исходных данных.
Практическая часть:
- Создание простейших проектов в среде программирования Microsoft Visual Studio 2013
Для написания программ будем использоваться компилятор языка С++, а программирование будем вести в среде Microsoft Visual Studio 2013.
Отличительной особенностью среды Microsoft Visual Studio является то, что она поддерживает работу с несколькими языками программирования и программными платформами. Поэтому, перед тем, как начать создание программы на языке С++, необходимо выполнить несколько подготовительных шагов по созданию проекта и выбора и настройки компилятора языка С++ для трансляции исходного кода
После запуска Microsoft Visual Studio 2013 появляется:
Рис. 1. Стартовая страница MS Visual Studio 2013
Следующим шагом является создание нового проекта. Для этого в меню File необходимо выбрать New – Project.
Среда Visual Studio отобразит окно New Project, в котором необходимо выбрать тип создаваемого проекта. Проект (project) используется в Visual Studio для логической группировки нескольких файлов, содержащих исходный код, на одном из поддерживаемых языков программирования, а также любых вспомогательных файлов. Обычно после сборки проекта (которая включает компиляцию всех входящих в проект файлов исходного кода) создается один исполняемый модуль.
В окне New Project следует развернуть узел Visual С++, обратиться к пункту Win32 и на центральной панели выбрать Win32 Console Application. Выбор этой опции показан на рис. 2.
Рис. 2. Выбор типа проекта
Затем в поле редактора Name (где по умолчанию имеется < ConsoleApplication1>) следует ввести имя проекта, например, Lab1. В поле Location необходимо указать путь размещения проекта (в рабочем каталоге группы или студента), или выбрать путь размещения проекта с помощью клавиши (кнопки) Browse. По умолчанию проект сохраняется в специальной папке Projects диска, на котором установлено приложение.
Выбор имени проекта может быть достаточно произвольным: допустимо использовать числовое значение, допустимо имя задавать через буквы русского алфавита. Мы в дальнейшем будем использовать имя, набранное с помощью букв латинского алфавита и цифр.
Одновременно с созданием проекта Visual Studio создает решение. Решение (solution) – это способ объединения нескольких проектов для организации более удобной работы с ними.
После нажатия кнопки OK откроется окно Win32 Application Wizard (мастер создания приложений для операционных систем Windows), показанное на рис. 3.
Рис. 3. Мастер создания приложения
На первой странице представлена информация о создаваемом проекте, на второй можно сделать первичные настройки проекта. После обращения к странице Application Wizard, или после нажатия кнопки Next получим окно, показанное на рис. рис. 4.
Рис. 4. Страница мастера настройки проекта по умолчанию
В дополнительных опциях (Additional options) следует СНЯТЬ (убрать) галочку в поле Precompiled header.
Здесь будут создавать проекты по приведенной схеме, т.е. проекты в консольном приложении, которые должны создаваться целиком программистом. После нажатия кнопки Finish, получим экранную форму, показанную на рис. 5.
Рис. 5. Главное окно проекта для ввода программного кода
1. Рассмотрим пример программы.
Здесь пример сложения, вычитания, умножения, деления.
Рис. 6. Пример простейшей программы
Для компиляции созданной программы можно обратиться в меню Build пункт Build Solution. Команда компилирует активный файл в окне редактора.
Ход компиляции и ее результаты выводятся в окно состояния Output, в котором информация отображается в зависимости от установленных опций.
Рис.7. Окно состояния Output для опции Build
Для запуска откомпилированной программы выберите в меню Debug пункт Start Debugging или нажмите F5.
Для приведенного кода программы на рис.8 показан результат ее исполнения.
Рис. 8. Консольный вывод программы
Перейдите в окно Обозревателя решений и рассмотрите папки и файлы, созданные в проекте. Особенное внимание уделите файлу с расширением *.cpp. Сохраните этот файл для его дальнейшего использования.
- Расширения (типы) файлов, создаваемая в среде программирования Microsoft Visual Studio 2013
· Файл с расширением *.cpp – файл, в котором содержится исходный код программы. (Находится в папке с Названием Вашего проекта (например, Lab 1).
· Файл с расширением *.h – заголовочный файл, подключенной библиотеки. (Находится в папке с Названием Вашего проекта (например, Lab 1)
· Файл с расширением *.exe – исполнимый файл, который создается в результате компоновки программы. (Находится в папке Debug)
- Структура программы на языке C++
Обобщенная структура программы на языке С++ может быть представлена следующим образом:
