Компоненты языка программирования

Язык программирования содержит в себе компоненты, предназначенные для описания соответствующих частей программы:

• средства описания данных, позволяющие программисту определять различные формы представления данных (типы данных) и переменные разных типов;

• набор операций над основными типами данных (включая ввод-вывод), а также средства записи выражений;

• набор операторов, определяющих различные варианты порядка выполнения выражений в программе (последовательность, условие, повторение, блок);

• средства разбиения программы на независимые части – модули, функции, взаимодействующие между собой через программные интерфейсы.

Структурная схема компьютерной программы

Взаимосвязь алгоритма и данных в программе не является простой и линейной. Процесс выполнения любой программы можно рассматривать с двух точек зрения: как последовательность выполнения команд, в которых содержится информация об операндах (данных), которые они обрабатывают – поток команд (поток управления). С другой стороны – любой элемент данных можно рассматривать как результат выполнения действий над исходными данными и как источник данных (операнд) для последующих результатов (Рис.1.1), т.е. в программе также присутствует логическая последовательность вычислений (преобразований данных), называемая потоком данных. Исторически сложилось так, что в традиционной (фон Неймановской) архитектуре в программе в явном виде задается последовательность команд, т.е. программа выглядит как поток управления, в котором алгоритмическая компонента является первичной (ведущей), а данные – вторичной (ведомой).

 

Рис.1.1. Структурная схема компьютерной программы

Жизненный цикл программного средства

Комплексы программ создаются, эксплуатируются и развиваются во времени. Жизненный цикл программного средства (ПС) включает в себя все этапы развития – от возникновения потребности в программе определенного целевого назначения до полного прекращения использования программы вследствие морального старения, либо отсутствия необходимости решения соответствующих задач. Жизненный цикл крупных программных комплексов систем управления и обработки информации, оформляемых в виде программного продукта, включает в себя следующие основные этапы (Рис. 1.2):

• системный анализ, в ходе которого определяют потребность в ПС, его назначение и основные функциональные характеристики, оцениваются затраты и возможная эффективность применения комплекса программ;

• проектирование ПС, включающее в себя разработку структуры комплекса и его компонентов, программирование модулей и ряд этапов отладки, а также испытание и внедрение для регулярной эксплуатации комплекса программ (технология подготовки и решения задачи на компьютере включает в себя не только «изготовление» программы, но и доказательство ее правильности);

• эксплуатацию ПС, заключающуюся в исполнении программ и получении ожидаемых результатов, а также в обеспечении достоверности и надежности выдаваемых данных;

• сопровождение ПС, состоящее в эксплуатационном обслуживании, развитии функциональных возможностей, повышении эксплуатационных характеристик и тиражировании ПС.

Рис. 1.2. Жизненный цикл программного средства