ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 - sch.grusers.sch.gr/chtzokas/pdf_kef6.pdf · Προγραμματισμός...

03/01/09 Χαράλαμπος Τζόκας 1

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ


Πρόγραμμα - Προγραμματισμός

Πρόγραμμα: Σύνολο εντολών που πρέπει να δοθούν στον Υπολογιστή, ώστε να υλοποιηθεί ο αλγόριθμος της επίλυσης ενός προβλήματος

Προγραμματισμός: Διαδικασία μετατροπής ενός αλγόριθμου σε μορφή κατανοητή από τον υπολογιστή


Ιστορική αναδρομή

Γλώσσες μηχανής Συμβολικές γλώσσες Γλώσσες Υψηλού επιπέδου Γλώσσες 4ης γενιάς Γλώσσες οπτικού προγραμματισμού και

οδηγούμενου από γεγονός προγραμματισμού **


Γλώσσες Μηχανής ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ

Εντολές σε μορφή 0,1 Πολύ γρήγορες γιατί εκτελούνται απευθείας

ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ Στενά συνδεδεμένες με την αρχιτεκτονική του

υπολογιστή (άρα ο προγραμματιστής πρέπει να γνωρίζει πολύ καλό Hardware )

Πολύπλοκα και μακροσκελή προγράμματα Δύσκολη γραφή-διόρθωση- συντήρηση Δεν μεταφέρονται από ένα υπολογιστή σε κάποιον

άλλο διαφορετικού τύπου


Συμβολικές γλώσσες ( Assembly ) Ο κώδικας κάθε εντολής αντικαθίσταται από

κάποια λέξη ή συντομογραφία λέξεων Οι διευθύνσεις μνήμης αντικαθίστανται από

συμβολικές λέξεις Απαιτείται κάποιο πρόγραμμα που να

μεταφράζει τα σύμβολα σε γλώσσα μηχανής ( Συμβολομεταφραστής –Assembler)


Πλεονεκτήματα Πιο κατανοητές από τον άνθρωπο, αφού δεν

χρησιμοποιούν δυαδικά ψηφία Γρήγορες, αν και απαιτείται η χρήση του Assembler

Μειονεκτήματα Στενά συνδεδεμένες με την αρχιτεκτονική του υπολογιστή Πολύπλοκα και μακροσκελή προγράμματα Δύσκολη γραφή-διόρθωση- συντήρηση Δεν μεταφέρονται από ένα υπολογιστή σε κάποιον άλλο

διαφορετικού τύπου

Συμβολικές γλώσσες ( Assembly )


Πλεονεκτήματα Κατανοητά προγράμματα Ανεξαρτησία από τον τύπο του υπολογιστή

(Μεταφερσιμότητα ) Ευκολία εκμάθησης και εκπαίδευσης Ευκολότερη διόρθωση λαθών και

συντήρηση Ελάττωση χρόνου και κόστους παραγωγής

προγραμμάτων

Γλώσσες Υψηλού επιπέδου


Γλώσσες 4ης Γενιάς Ο χρήστης έχει την δυνατότητα ( χωρίς να

είναι προγραμματιστής) να: υποβάλει ερωτήσεις στο σύστημα, αναπτύσσει εφαρμογές που ανακτούν

πληροφορίες από βάσεις δεδομένων και να καθορίζει τον ακριβή τρόπο εμφάνισης των πληροφοριών

Απόκρυψη της αρχιτεκτονικής του υλικού Απόκρυψη της τεχνικής του

προγραμματισμού


Ταξινόμηση Γλωσσών ( 1)

Αλγοριθμικές ή διαδικασιακές Αντικειμενοστραφείς Συναρτησιακές Μη διαδικαστιακές ή πολύ υψηλού

επιπέδου Ερωταπαντήσεων


Επιστημονικής κατεύθυνσης Fortran

Εμπορικής κατεύθυνσης Cobol

Προγραμματισμού συστημάτων C

Τεχνητής νοημοσύνης LISP, PROLOG

Ειδικής χρήσης



Γλώσσες –πεδία χρήσης

Fortran Επιστημονικές εφαρμογές Basic Γενικής χρήσης Pascal εκπαίδευση Cobol Εμπορικές εφαρμογές C Συστημάτων Lisp- Prolog Τεχνητής νοημοσύνης Java Διαδικτύου


Χαρακτηριστικά φυσικών και τεχνητών γλωσσών Αλφάβητο Λεξιλόγιο Γραμματική

Τυπικό : Κανόνες ορισμού αποδεκτών λέξεων Συντακτικό: κανόνες για τη δημιουργία προτάσεων

απ’ τις επιτρεπτές λέξεις Σημασιολογία: κανόνες καθορισμού νοήματος

των λέξεων - προτάσεων


Διαφορές φυσικών – τεχνητών γλωσσών

Συνεχής εξέλιξη φυσικών γλωσσών Στασιμότητα τεχνητών αν και γίνονται

βελτιώσεις για διόρθωση αδυναμιών – κάλυψη μεγαλύτερου εύρους εφαρμογών

Αλλαγή διαλέκτου ( από pascal3.0 σε Pascal 7.2)

Επέκταση ( από Basic σε Visual Basic)


ΙΕΡΑΡΧΙΚΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΤΜΗΜΑΤΙΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Καθορισμός βασικών λειτουργιών σε ανώτερο επίπεδο

Διάσπαση κάθε λειτουργίας σε όλο και μικρότερες λειτουργίες μέχρι το τελευταίο επίπεδο που κάθε λειτουργία είναι απλή και επιλύεται εύκολα

Υλοποίηση της ιεραρχικής σχεδίασης με τμηματικό προγραμματισμό : κάθε επιμέρους λειτουργία αποτελεί ανεξάρτητη ενότητα που γράφεται ξεχωριστά από τα υπόλοιπα τμήματα


ΔΟΜΗΜΕΝΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ Συνδυασμός ιεραρχικής σχεδίασης και

τμηματικού προγραμματισμού Χρήση μόνο τριών δομών ή συνδυασμό τους

Ακολουθία Επιλογή Επανάληψη

Πρόγραμμα ή ενότητα προγράμματος έχει ΜΙΑ είσοδο – ΜΙΑ έξοδο


Πλεονεκτήματα Δομημένου προγραμματισμού Δημιουργία απλούστερων προγραμμάτων Άμεση μεταφορά των αλγορίθμων σε

προγράμματα Διευκόλυνση της ανάλυσης του

προγράμματος σε τμήματα Περιορισμός λαθών Διευκόλυνση στην ανάγνωση και κατανόηση

από τρίτους Ευκολότερη διόρθωση και συντήρηση


Αντικειμενοστραφής προγραμματισμός Πρωτεύοντα δομικά στοιχεία ενός

προγράμματος είναι τα δεδομένα σε αντίθεση με τον παραδοσιακό προγραμματισμό που πρωτεύον στοιχείο είναι οι τρόποι επεξεργασίας που εφαρμόζονται πάνω στα δεδομένα

Με κατάλληλη μορφοποίηση των δεδομένων προκύπτουν τα αντικείμενα

Χρησιμοποίηση ιεραρχικής σχεδίασης- τμηματικού προγραμματισμού και αρχές δομημένου προγραμματισμού


Οπτικός προγραμματισμός και οδηγούμενος από τα γεγονότα

προγραμματισμός

Οπτικός: Δυνατότητα να δημιουργούμε γραφικά ολόκληρο το περιβάλλον της εφαρμογής ( παράδειγμα πλαίσια διαλόγου – μενού )

Οδηγούμενος ..: Δυνατότητα να ενεργοποιούνται λειτουργίες του προγράμματος με την εκτέλεση ενός γεγονότος ( κάνουμε κλικ σε ένα μέρος ή επιλέγουμε από ένα μενού )

Βοηθάει πολύ ο αντικειμενοστραφής προγραμματισμός


Παράλληλος Προγραμματισμός Αλλαγή αρχιτεκτονικής ΗΥ που διαθέτει

περισσότερες από ένα επεξεργαστές Μοιράζονται την ίδια μνήμη και εκτελούν

ταυτόχρονα διαφορετικά τμήματα του ίδιου προγράμματος

Θεωρητικά έχουν πολύ υψηλότερες ταχύτητες Τα παλιά προγράμματα πρέπει να τα

αλλάξουμε έτσι ώστε να επιτρέπεται η παράλληλη εκτέλεση


Μετάφραση προγραμμάτων

ΠΗΓΑΙΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ

ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΠΡΟΓΡΑΜΜΑ

ΕΚΤΕΛΕΣΙΜΟΠΡΟΓΡΑΜΜΑ

ΜΕΤΑΓΛΩΤΙΣΤΗΣ ΣΥΝΔΕΤΗΣ-ΦΟΡΤΩΤΗΣ


Κατηγορίες μεταφραστών Μεταγλωττιστές

Μια φορά γίνεται Μεταγλώττιση και αν δεν

υπάρχουν λάθη Φόρτωση Σύνδεση Παραγωγή εκτελέσιμου

κώδικα για όλο το πρόγραμμα

Εκτέλεση του παραγόμενου εκτελέσιμου προγράμματος κάθε φορά που θέλει ο χρήστης

Πιο γρήγορη εκτέλεση

Διερμηνευτές

Κάθε φορά γίνεται Ανάλυση Έλεγχος Ανίχνευση Εκτέλεση κάθε εντολής

Πλεονέκτημα η άμεση εκτέλεση – άμεση διόρθωση

Δεν παράγεται εκτελέσιμος κώδικας για όλο το πρόγραμμα

Πιο αργό στην εκτέλεση


Είδη λαθών Λογικά

Σφάλματα πάνω στην υλοποίηση του αλγόριθμου

Εμφανίζονται μόνο κατά την εκτέλεση

Το πρόγραμμα μπορεί να εκτελεστεί αλλά το αποτέλεσμα …

Συντακτικά Σφάλματα πάνω στο

συντακτικό και την ορθογραφία

Εμφανίζονται κατά την μεταγλώττιση

Το πρόγραμμα δεν μπορεί να εκτελεστεί αν δεν διορθωθούν


Απαιτούμενα προγράμματα για την δημιουργία, μετάφραση και εκτέλεση

Συντάκτης Μεταγλωττιστής Συνδέτης -φορτωτής

Στα σύγχρονα ολοκληρωμένα προγραμματιστικά περιβάλλοντα παρέχονται μαζί με τον μεταγλωττιστή ότι άλλο χρειάζεται …


ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ