Дипломная работа на тему: Языки программирования. Классификация. Сравнительная характеристика языков

Введение

Основная проблема, которая встает перед обучаемыми на занятиях по информатике, это неосязаемость изучаемого предмета. Живя в материальном мире человеку довольно трудно и не очень интересно разбираться с неосязаемыми операторами.

Наиболее естественной формой представления (восприятия) информации является графический образ - рисунок, чертеж, схема и т.д. К этой форме человек прибегает всякий раз (возможно неявно для себя), когда необходимо решать (описывать, формулировать) действительно сложные задачи. Эффективное оперирование наглядными образами, быстрое установление смысловой связи между ними - является сильной стороной человеческого мышления.

Еще во времена становления программирования, когда программы писались на внутреннем языке ЭВМ - машинном коде (ассемблере), неотъемлемой частью разработки программ было использование блок-схем. Как мы все хорошо знаем: " Схемой алгоритма называется такое графическое представление алгоритма, в котором этапы процесса обработки информации и носители информации представлены в виде геометрических символов из заданного ограниченного набора, а последовательность процесса отражена направлением линий " [1]. Их применение значительно облегчало восприятие и анализ программы. Двумерное представление программы более ясно отражало ее структуру. Применение блок-схем позволяло быстрее и качественнее разрабатывать и отлаживать программы, а также облегчалось их сопровождение. Данное свойство блок-схем было "узаконено" и они стали обязательной частью документации.

Сохранение двух различных форм представления программ - самого текста и блок-схемы всегда чревато ошибками, поскольку трудно постоянно поддерживать их соответствие. Более того, многие программисты никогда не любили вычерчивать блок-схемы и создавали их после того, как программа была закончена, и лишь потому, что блок-схемы требовались в качестве документации. Таким образом, польза, которую могли бы принести блок-схемы, отсутствовала и именно тогда, когда она была наиболее нужна - при разработке программы.

Естественным развитием данной ситуации является объединение двух подходов в описании программ: в виде текста и блок-схемы. Результатом такого объединения является понятие визуального программирования. Под ним понимается способ описания алгоритма решения задачи в графическом виде, соединяющий достоинства текста и блок-схем программ. Что в сочетании с современными графическими возможностями ЭВМ и их способностью взять на себя рутинные операции и максимально упростить весь процесс программирования, делает это направление очень перспективным.

Вследствие всего выше сказанного, представляет интерес реализация системы визуального программирования, в рамках которой, будет представлена возможность определения алгоритма в графическом виде, подобно блок-схеме, но с элементами потокового программирования и использованием в полной мере графических и интерактивных возможностей компьютера, что в конечном итоге не только облегчает понимание написанного, но и сильно облегчает процесс создания программ.

Обучаемый намного быстрее и легче разберется в каком либо языке, если ему дать возможность самому составить блок-схему алгоритма, посмотреть как он (алгоритм) будет выполняться, проследить изменения значений переменных, а затем посмотреть, как выглядит исходный текст непосредственно на изучаемом языке.

В 70ых годах были довольно успешные попытки создания систем, с помощью которых ЭВМ понимала язык блок-схем (например, ОДА). Но все-таки это были языки блок-схем не в чистом виде. В них присутствовали описатели, с помощью которых ЭВМ строила из алгоритма блок-схему.

В идеальном случае программист должен создавать блок-схему, непосредственно работая с планшетом, на котором изображается блок-схема.

Если ориентировать разрабатываемую систему на начинающего программиста, который учится не только программированию, сколько началам алгоритмизации, то система должна быть интерпретирующего типа с удобным интерфейсом. Это значит, что процесс интерпретации должен отображаться на экране в форме, позволяющей пользователю следить за этим процессом, прерывать его, наблюдать, как изменяются значения переменных.

Оглавление

- Введение 4

- Языки программирования

- Классификация

- Сравнительная характеристика языков

- Трансляторы

- Классификация

- Компиляторы и интерпретаторы

- Язык блок-схем

- Правила построения блок-схем

- Блоки

- Связки

- Язык наполнения блок - схем

- Система программирования

- Графический редактор

- Встроенный текстовый редактор

- Интерпретатор

- Этапы трансляции

- Лексический анализ

- Задачи лексического анализа

- Сканер

- Синтаксический и семантический анализ

- Польская инверсная запись ПолИЗ

- Алгоритм Дейкстры формирования ПолИЗа

- ПолИЗ выражений, содержащих переменные синтаксиса

- Алгоритм перевода ПолИЗа в машинные команды

- Общая схема работы интерпретатора

- Оболочка системы

- Работа с файлами

- Знакомство с системой

- МS-Dos версия системы

- Windows версия системы

- Внутреннее представление данных

- Заключение 48

- Литература 49

- Приложение

- Приложение 1 Примеры блок-схем

- Приложение 2 Матрицы переходов анализаторов

- Приложение 3 Текст основных классов программы

Заключение

Данная работа представляет собой транслятор с языка блок схем.

Система состоит из оболочки, графического редактора блок-схем, встроенного текстового редактора, интерпретатора, пошагового отладчика и конвертора на язык Си.

Система отлажена и протестирована на серии примеров. Система реализована в двух вариантах:

- Под операционную систему МS-Dos,

- Под операционные системы Windows NТ, Windows 95, Windows 98.

Размер исполняемого файла в среде МS-Dos 300 Кбайт, в среде Windows 900 Кбайт.

Результаты данной работы были представлены на 6ой международной научно-практической конференции "Новые информационные технологии в университетском образовании", которая проходила в городе Новосибирске с 17 по 19 марта 1999 года. На конференции был сделан доклад (тезисы опубликованы).

Система создавалась с целью обучения студентов первого курса ФПМиК основам программирования. Предполагается её активное использование.

Список литературы

1. Лебедев В.Н. Введение в системы программирования. - М: Статистика, 1975.-315с.

2. Грис Д. Конструирование компиляторов для цифровых вычислительных машин, - М: Мир, 1975.-544с.

3. Касьянов В.Н. , Поттосин И.В. Методы построения трансляторов.- Новосибирск: Наука, 1986. -343с.

4. Ахо А., Ульман Дж. Теория синтаксического анализа, перевода и компиляции в 2-х томах. - М: Мир, 1978.

5. Соловьёв А.С. Интерпретатор языка блок-схем. // Материалы научно-практической конференции "Новые информационные технологии в университетском образовании". - Новосибирск: Издательство ИДМИ, 1999.-227с.

6. Демин А.Ю., Гусев А.В. Визуальное программирование программ на основе блок-схем. // Материалы научно-практической конференции "Новые информационные технологии в университетском образовании" Новосибирск: Издательство ИДМИ, 1999.-227с.

7. Паронджанов В.Д. Язык программирования "ДРАКОН" // Программирование. - 1995. - №3.

8. Паронджанов В.Д. Учись рисовать ясные блок-схемы. - М: "Радио и связь", 1995.

9. Рейсдорф Кент, Хендерсон Кен Освой самостоятельно Borland С++Builder. - Москва: ЗАО "Издательство БИНОМ", 1998.-704с.

10. Lee С.Y. Аn algorithm for path connetion and its applications. // "IRE Trans.", V.ЕС-10 - № 3.