Вступ до інженерії програмного забезпечення

3.1. Програми і програмування

Суть метолів, засобів і процесів, що розглядаються в інженерії програмного забезпечення, пов'язана з двома головними поняттями - «програма» (комп'ютерна програма) і «програмування». Перше поняття позначає засіб, який керує діями комп'ютера, а другий - процес, який спрямовано на створення програм.

Програма - це опис обчислень. Обчислення - це дії, здійснення яких доручається певному виконавцеві. Виконавці можуть бути різ­ ними і обов'язкова умова - виконавець повинен «розуміти» програму, ІЗ основі опису дій лежить поняття алгоритму. Мета обчислень - отримати результат. Основними об'єктами обчислень і результатом є значення. Значення - це конкретні елементи програми, об'єкти, що в обчисленнях замінюють змінні. Змінні - це програмні об'єкти що зберігають значення. Програма описує багато обчислень. Залежно від конкретних значень виконавець здійснює одне з них.

Якщо виконавець програми - комп'ютер, то вона називається комп'ютерною. Комп'ютер - це «механістичний, рутинний» пристрій, тому дуже важливо, аби комп'ютерна програма містила всі вказівки про те, як необхідно виконувати обчислення. А це озна­чає, що поняття алгоритму, що лежить в основі програми, повинно мати точний, конструктивний характер. Оскільки комп'ютер що і математична машина, то для представлення алгоритму було розро­блено багато математичних способів. Проте, незалежно від способу представлення, алгоритму комп'ютерній програмі властиві такі аспекти:

- повна деталізація і визначеність опису обчислень і, тим самим, закінченість;

- масовість обчислень

- орієнтація на загальні зміни змінної;

- виконавець обчислень - комп'ютер;

- форми програми - текст;

- засіб запису програми - спеціальна мова.

Державний стандарт (ДСТУ 2844-94) визначає комп'ютерну програму (computer program) як послідовність інструкцій, які може виконувати ЕОМ.

Процеси, пов'язані З написанням комп'ютерних програм, нази­ваються програмуванням, У найзагальнішому вигляді програму­вання - це виконання трьох процесів:

- складання схеми програми - опис обчислень за допомогою спеціальних засобів (мови специфікацій) - псевдокоди, блок-схеми або формальні (математичні) мови;

- складання тексту програми - опис обчислень за допомогою спеціального засобу - мова програмування з використанням схеми програми;

- налагодження програми - виконання програми з використан­ням спеціально підібраних значень з метою пошуку і усунення дефек­тів, допущених у програмах при реалізації перших двох процесів,

Два ключові об'єкта беруть участь у Програмуванні - програміст і мова програмування.

Програміст - це спеціально підготовлений суб'єкт (професіонал), який знає одну або декілька мов специфікацій і програмування та вміє виконувати процеси програмування.

Мова програмування — це штучна знакова система, призначена для запису комп'ютерних програм. Як будь-яка знакова система мова програмування задається синтаксисом - множина правил, що визначають вид пропозицій (мови), і семантикою - множина правил, що визначають операційне значення (сенс) пропозицій мови. Кожна мова програмування за допомогою синтаксису і семантики описує певного носія мови, яким ця мова визначається однозначно. Носій мови входить до складу перекладачів (трансляторів), які здійснюють переклад програми з мови програмування на мову ви­конавця. Теоретичну основу мов програмування складають алгоритмічні мови (засоби для запису алгоритмів), при цьому набори опи­сових засопів мов програмування перевищують мінімальні набори, необхідні для їх алгоритмічної універсальності, що викликане практичною орієнтацією МОВ програмування. За весь період розвит­ку програмування було розроблено значну кількість мов програму­вання (рис.3.1).

Рис 3.1. Мови програмування