Интегрированные среды разработки программ (Предназначение и классификация программного обеспечения ПК)

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ

С быстрым развитием вычислительной техники в середине ХХ ст. появился специальный машинный язык, который давал возможность программистам вводить команды для выполнения их процессором, напрямую – оперируя ячейками памяти - Ассемблер.

До 60-х годов персональные компьютеры были очень дорогими устройствами, которые использовались только для отдельных и очень сложных задач, выполняли лишь одну задачу в определенный момент времени.

Языки программирования тех годов, как и компьютеры, были созданы для специфичных таких задач: научные вычисления, экономические и математические расчеты и т.д. Поскольку ЕОМ были дорогостоящими и однозадачными, то и, так называемое, «машинное время» было дорогим – поэтому скорость выполнения инструкций программы стояла на первом месте.

Со временем компьютерная техника стала усовершенствоваться и дешеветь, программное обеспечение разрабатывалось в более широких масштабах и приобретало более дружественный оконный вид.

В нынешнее время актуальной проблемой является создания программных продуктов с помощью современных языков программирования с оконным интерфейсом, чем и обеспечивается удобность использования интерфейса «пользователь-система».

Целью написания курсовой работы является характеристика современных интегрированных сред разработки, создания с их помощью графического приложения.

Исходя из цели работы необходимо решить такие основные задачи:

– рассмотреть основные понятия о программном обеспечении;

• описать понятие интегрированных сред разработки;
• дать характеристику основным средам интегрированной разработки;
• используя интегрированную среду разработки на практике продемонстрировать ее применение;
• создать оконное приложение для демонстрации методов разработки графических программ.

Объектом исследования является инструментальное ПО персонального компьютера.

Предмет исследования – современные интегрированные среды разработки.

Развитием теоретических и практических основ интегрированных сред разработки занимались отечественные и зарубежные программисты: Королюк В.С., П.Голдинг, Б.Стауструп, С.Прата и многие другие.

1. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ, ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

1.1. Предназначение и классификация программного обеспечения ПК

Под программным обеспечением понимается совокупность программ – систем для обработки информации, программных электронных документов, необходимых для выполнения непосредственной эксплуатации данных программ (ГОСТ 19791-90).

По стандарту ISO 2383/1-84, это совокупность программных средств, процедур и правил, разной документации, что относятся к функционированию систем по обработке данных.

В информатике ПО является одним с типов обеспечения вычислительных систем:

– информационное;

– аппаратное;

– организационное;

– математическое;

– лингвистическое;

– методическое.

Все ПО по назначению принято подразделять на такие основные категории (рисунок 1):

Рисунок 1 – Категории ПО

Системное ПО – это множество программных средств, которые обеспечивают управление компонентами имеющейся вычислительной системы:

– процессор;

– оперативная память;

– потоки для ввода-вывода данных;

– сетевое оборудование и др.

Системное ПО, выступая в роли «межслойного интерфейса» с одной стороны которого находится аппаратная часть ПК, а с другой – программы пользователя. [5]

Заметим, что в отличие от современного прикладного программного обеспечения, рассматриваемое не решает конкретных задач прикладного направления, а только обеспечивает функционирование других программ, а также управляет вычислительной системой.

Прикладным программным обеспечением (ППО) называют программное обеспечение, что состоит с:

– отдельных программ или пакетов прикладных программ (ППП), которые предназначены для решения задач пользователей;

– автоматизированных информационных систем, которые созданы на основе ППП.

Инструментальным программным обеспечением является ПО, предназначенное для непосредственного использования в ходе процесса проектирования, сопровождения и разработки программ.

Этот термин обычно применяется для конкретного акцентирования отличия указанного класса ПО от системного и прикладного программного обеспечения.[10]

К прикладному ПО относят такие категории программ:

– ППО для организаций и предприятий. К примеру,

• система отношений с клиентами;
• финансовое управление;
• сеть поставок.

К указанному типу относится и ведомственное ПО малого бизнеса, ПО для отдельных подразделений предприятия. (управление транспортными расходами, отдел кадров и прочие).

– Программное обеспечение для инфраструктуры организации – обеспечивает возможности для поддержки программ предприятий. В указанную категорию относятся базы данных (БД), серверы электронной почты (ЭП) и другие вспомогательные программы.

– ПО информационного работника имеет возможность обслуживать потребности индивидуальных пользователей при непосредственном создании и управлении разного рода информацией. Как правило, это управление ресурсами, временем, документацией, к примеру, текстовые редакторы, клиенты электронной почты, электронные таблицы, программные блоги, персональные информационные системы (ИС) и разного рода медиа редакторы.[15]

– ПО для доступа к информационному контенту – применимо для доступа к разным программам без их непосредственно редактирования (но может включать и функцию редактирования). Данная категория предназначена для групп, индивидуальных пользователей электронного контента:

• веб-браузеры;
• медиа-плееры;
• вспомогательные браузеры и прочее.

– ПО для образования по содержанию является очень близким к ПО для развлечений и медиа, но в отличие от него данный класс программ имеет четкие требования для тестирования знаний пользователей и отслеживанию прогресса при изучении материала.

Стоит отметить, что многие образовательные программы в себя включают функции для совместного пользования или многостороннего сотрудничества.[2]

– Имитационное ПО используется для непосредственной симуляции абстрактных или физических систем с научными целями для обучения или развлечений.

– Инструментальное ПО в области медиа контента обеспечивает потребности пользователей, что производят электронные и печатные медиа ресурсы для иных потребителей, на образовательной или коммерческой основе. Это ПО для полиграфической обработки, редакторы цифровой анимации, обработки мультимедиа, верстки, редакторы HTML, цифрового звука и прочее.

– Прикладные программы для выполнения проектирования и конструирования разных видов аппаратного и программного обеспечения. Эта категория охватывает:

– автоматизированное проектирование (CAE);

– автоматизированный дизайн (CAD);

– компилирование и редактирование языков программирования (ЯП);

– программы для интегрированной среды разработки;

– интерфейс для прикладного программирования (API).

1.2.Предназначение инструментального программного обеспечения

Инструментальное ПО предназначено для непосредственной разработки нового ПО.[1]

Множество различных приложений для ПК создаётся с помощью систем и языков программирования.

ЯП – это формализованный язык, который предназначен для описания алгоритмов, что применяются для решения самых разных задач на компьютере.

При становлении и развитии вычислительной техники часто возникали и развивались и языки программирования.

Стоит отметить, что некоторые из них изменялись, трансформировались, интегрировались, некоторые вовсе умирали. Сейчас у опытных программистов имеется очень богатый арсенал ЯП на все случаи жизни:

– Assembler№

– Delphi;

– Basic;

– Fortran;

– Java и другие.

Каждый с выше указанных ЯП имеет целый ряд своих модификаций и диалектов (Visual Basic, Q-Basic), которые по возможностям существенно разнятся друг с другом.

Все ЯП классифицировать на языки низкого и высокого уровня.

К ЯП низкого уровня относят [14]:

– машинные языки, что написанные в бинарных кодах в виде единиц и нулей;

– машинно-ориентированные языки (или ассемблеры), что написанные в мнемокодах, заложенных непосредственно в систему команд процессора (к примеру, мнемокод для операции «сложить» записывается как ADD, а мнемокод для операции «очистить» – DEL и т.п.).

К ЯП высокого уровня можно отнести [13]:

– алгоритмические языки, которые переводят алгоритмы с математических записей в программные;

– процедурно - ориентированные ЯП позволяют записать программы в виде набора нескольких процедур (модуля),

– проблемно-ориентированные ЯП предназначены для практического решения определённого типа задач.

Программа, что написанная на ЯП высокого уровня, непосредственно не может использоваться на персональном компьютере (ПК). Она должна пройти этапы трансляции кода, записанного на ЯП высокого уровня, в так называемый объектный код, который далее с помощью редактора связи формирует загрузочный модуль, что и будет пригодным для запуска на ПК. Такой процесс осуществляется, к примеру, при написании программ на языке Фортран.

В иных языках высокого уровня (на Бейсике) трансляция начального кода в выполняемый происходит последовательно по каждой команде (оператором).

Такая трансляция будет осуществляться программой-интерпретатором.[2]

Созданная программа должна проходить проверку на пригодность к применению с помощью отладчиков программ. Он также позволяет отслеживать последовательную реализацию программы, выявлять места и типы ошибок в ПО, давать комментарии.

Разные интегрированные среды программирования в себя включают весь спектр средств для комплексного применения на всех этапах разработки программы.

Главное назначение такого инструментария в том, чтоб с его использованием повысить эффективность и производительность труда программистов.

Стоит отметить, что по способу использования и распространения на:[8]

– несвободное;

– открытое;

– свободное.

К примеру, свободное ПО может распространяться, устанавливаться, использоваться на разных компьютерах дома, в школах, вузах, офисах, а также государственных и коммерческих учреждениях без каких-либо ограничений на применение.

2.ОБЗОР ИНТЕГРИРОВАННЫХ СРЕД РАЗРАБОТКИ

2.1.Понятие интегрированной среды разработки

Интегрированная среда разработки, ИСР (англ. IDE, Integrated Development Environment или Integrated Debugging Environment) — система программных средств, используемая программистами для разработки программного обеспечения (ПО).

Обычно среда разработки включает в себя:

• текстовый редактор;
• компилятор и / или интерпретатор;
• средства автоматизации сборки;
• отладчик.

Иногда содержит также средства для интеграции с системами управления версиями и разнообразные инструменты для упрощения конструирования графического интерфейса пользователя. Многие современные среды разработки также включают браузер классов, инспектор объектов и диаграмму иерархии классов — для использования при объектно-ориентированной разработке ПО. Хотя и существуют ИСР, предназначенные для нескольких языков программирования — такие, как Eclipse, NetBeans, Embarcadero RAD Studio, Qt Creator или Microsoft Visual Studio, но обычно ИСР предназначается для одного определённого языка программирования - как, например, Visual Basic, PureBasic, Delphi, Dev-C++.

Частный случай ИСР, их эволюционное развитие — среды визуальной разработки, которые включают в себя возможность визуального редактирования интерфейса программы.

Интегрированные среды разработки были созданы для того, чтобы максимизировать производительность программиста благодаря тесно связанным компонентам с простыми пользовательскими интерфейсами. Это позволит разработчику делать меньше действий для переключения различных режимов, в отличие от дискретных программ разработки. Однако, так как IDE является сложным программным комплексом, то лишь после долгого процесса обучения среда разработки сможет качественно ускорить процесс разработки ПО.

Обычно IDE ориентирована на определенный язык программирования, предоставляя набор функций, который наиболее близко соответствует парадигмам этого языка программирования. Однако, есть некоторые IDE с поддержкой нескольких языков, такие как Eclipse, ActiveState Komodo, последние версии NetBeans, Microsoft Visual Studio, WinDev и Xcode.

IDE обычно представляет из себя единственную программу, в которой проводилась вся разработка. Она обычно содержит много функций для создания, изменения, компилирования, развертывания и отладки программного обеспечения. Цель среды разработки заключается в том, чтобы абстрагировать конфигурацию, необходимую, чтобы объединить утилиты командной строки в одном модуле, который позволит уменьшить время, чтобы изучить язык, и повысить производительность разработчика. Также считается, что трудная интеграция задач разработки может далее повысить производительность. Например, IDE позволяет проанализировать код и тем самым обеспечить мгновенную обратную связь и уведомить о синтаксических ошибках. В то время как большинство современных IDE являются графическими, они использовались еще до того, как появились системы управления окнами (которые реализованы в Microsoft Windows или X11 для *nix-систем). 

Интегрированные среды разработки также часто поддерживают пометки в комментариях в исходном тексте программ, отмечающие места, требующие дальнейшего внимания или предполагающие внесение изменений, такие как TODO. В дальнейшем эти пометки могут выделяться редакторами (напр. vim, emacs, встроенный редактор Visual Studio) или использоваться для организации совместной работы с построением тегов и задач (например, в IntelliJ). Использование комментариев с TODO так же является стандартом оформления кода на Object Pascal, Delphi. Microsoft в руководстве по Visual Studio рекомендует использовать тег TODO (наравне с HACK, UNDONE) для следующих пометок:

• добавление новых функций;
• известных проблем, которые нужно устранить;
• предполагаемых к реализации классов;
• мест размещения кода обработчиков ошибок;
• напоминаний о необходимости переработки участка кода.

Обычно интегрированная среда разработки - это совокупность программных средств, поддерживающая все этапы разработки программного обеспечения от написания исходного текста программы до ее компиляции и отладки, и обеспечивающая простое и быстрое взаимодействие с другими инструментальными средствами (программным отладчиком-симулятором, внутрисхемным эмулятором, эмулятором ПЗУ и программатором).

Строго говоря, интегрированные среды разработки не относятся к числу средств отладки. Отладка – лишь одно из свойств интегрированных сред, которые представляют собой основу любой визуальной среды разработки.

При традиционном подходе, начальный этап написания программы строится следующим образом:

Исходный текст набирается при помощи какого-либо текстового редактора.

По завершении набора, работа с текстовым редактором прекращается и запускается кросс компилятор.

Как правило, вновь написанная программа содержит синтаксические ошибки, и компилятор сообщает о них на консоль оператора.

Вновь запускается текстовый редактор, и оператор должен найти и устранить выявленные ошибки, при этом сообщения о характере ошибок выведенные компилятором уже не видны, так как экран занят текстовым редактором.

И этот цикл может повторяться не один раз. Если программа имеет большой объем, собирается из различных частей, и подвергается длительному редактированию или модернизации, то даже этот начальный этап может потребовать много сил и времени. После этого наступает этап отладки программы и к редактору с компилятором добавляется эмулятор или симулятор, за работой которого хотелось бы следить прямо по тексту программы в текстовом редакторе.

Интегрированные среды (оболочки) разработки (Integrated Development Environment, IDE) позволяют избежать большого объема однообразных действий и тем самым существенно повысить эффективность процесса разработки и отладки.

Работа в интегрированной среде дает программисту:

• Возможность использования встроенного многофайлового текстового редактора, специально ориентированного на работу с исходными текстами программ;
• Иметь автоматическую диагностику выявленных при компиляции ошибок, когда исходный текст программы, доступный редактированию, выводится одновременно с диагностикой в многооконном режиме;
• Возможность параллельной работы над несколькими проектами. Менеджер проектов позволяет использовать любой проект в качестве шаблона для вновь создаваемого проекта;
• Минимум перекомпиляции. Ей подвергаются только редактировавшиеся модули;
• Возможность загрузки отлаживаемой программы в имеющиеся средства отладки, и возможность работы с ними без выхода из оболочки;
• Возможность подключения к оболочке практически любых программных средств.

2.2.Обзор основных сред разработки

2.2.1.C++ Builder

Каждая программа должна иметь удобный интерфейс для организации диалога с пользователем. Основным элементом интерфейса в Windows являются окна. Одной из разновидностей окон является форма, которая может содержать кнопки, текстовые поля, переключатели и т.д. Поэтому программы, написанные для использования в Windows, обычно имеют оконный (графический) интерфейс. [12]

Для быстрого и удобного создания программ с графическим интерфейсом используют специальные среды визуального программирования. Почти каждый современный язык программирования имеет по крайней мере одну такую среду: Object Pascal - Borland Delphi, Basic - Visual Basic, C++ - Borland C ++ Builder, Microsoft Visual C.

Визуальное программирование еще называют Rapid Application Development (RAD), "быстрая разработка приложений". Технология RAD существенно ускоряет создание программ с графическим интерфейсом. Инструментальная система Builder, подобно другим системам визуального программирования (Visual C, Visual Basic, Delphi и т.д.), в первую очередь является посредником между интерфейсом прикладного программирования Windows (API - Application Program Interface) и программистом, позволяя даже начинающим разработчикам быстро создавать программные продукты, которые будут иметь графический интерфейс пользователя (GUI - Graphic User Interface). [7]

C++ Builder – это технология визуального программирования, в которой максимально автоматизировано ее трудоемкую часть – создание графических программ с диалоговыми окнами.

Оболочка C ++ Builder предоставляет возможность вместо полного самостоятельного написания программы использовать большой набор готовых визуальных объектов, так называемых компонентов, пиктограммы которых размещены на соответствующих вкладках палитры компонентов.

В С++ Builder используется более 100 компонент. Все компоненты собраны в библиотеке визуальных компонентов VCL - Visual Class Library. С++ Builder предназначен для написания программ на языке программирования C++ и сочетает VCL и среду программирования (IDE - Integrated Development Environment), написанную для Delphi с компилятором C++.

Цикл создания программных проектов в C++ Builder является аналогичным Delphi, но с существенными улучшениями. Большинство компонентов, разработанных в Delphi, можно использовать и в C++ Builder без модификации, но, к сожалению, обратное утверждение не справедливо. С++ Builder позволяет методом drag-and-drop довольно просто разрабатывать интерфейсные программы, что приводит к повышению эффективности и простоты программирования, поскольку программисту не надо каждый раз создавать те элементы собственных программ, которые могут быть реализованы с помощью уже существующих объектов.

Основным объектом визуального программирования является компонент. Компонентами в C ++ Builder являются объекты или классы объектов. Их непосредственно видно на экране (за исключением группы невидимых компонентов), их можно передвигать мышью, они могут реагировать на щелчки клавиш клавиатуры, мыши. [6]

В свою очередь, компонентам, в отличие от обычных объектов C++, присущее наличие свойств, событий и методов, которые позволяют осуществлять различные операции с этими компонентами. Свойства (Properties) позволяют легко устанавливать различные характеристики компонентов, такие как название, размеры, контекстные подсказки или источники данных.

Методы (функции-члены) выполняют определенные операции над компонентным объектом, в том числе и такие сложные, как воспроизведение или перемотка устройства мультимедиа.

События (Ivents) связывают внешние воздействия, на которые реагируют компоненты, такие как активизация, нажатие кнопок с кодами реакции на эти воздействия. Кроме того, события могут возникать при таких специфических состояниях компонента, как обновления данных в интерфейсных элементах доступа к базам данных.

В качестве примера объекта рассмотрим компонент Button, который по сути является кнопкой и имеет ряд свойств: имя, размеры (ширина и высота), расположение на форме, определение границ, надпись на кнопке, шрифт, стиль, размер и цвет надписи, видимость (кнопка может существовать, но быть невидимой) и др. [4]

Для кнопки можно создавать различные события, например: щелчок кнопкой мыши, нажатия клавиши клавиатуры и т.д. Методами для кнопки могут быть алгоритмы, которые выполняют такие действия: перемещение самой кнопки, изменение размеров, создание новой или уничтожение существующей кнопки и другие.

Программирование в С++ Builder состоит из двух этапов:

– конструирования визуального интерфейса с помощью компонентов;

– написания программного кода, выполнение команд которого обеспечит решения.

Окно среды C ++ Builder состоит из следующих элементов (рис. 2): [3]

– окно формы;

– окно кода программы;

– главное меню;

– кнопки инструментальных панелей;

– палитра компонентов;

– окно инспектора объектов.

Рисунок 2– Интерфейс среды разработки C++ Builder

Окно формы занимает большое место и является прямоугольным серым "контейнером" (рис. 2), на который при проектировании формы размещают компоненты (кнопки, надписи, панели, окна редакторов и т.д.). Форма сама является компонентом с названием Form. Без дополнительных указаний заголовок компонента (свойство Caption) совпадает с его названием (свойство Name), к которой добавляется порядковый номер, начиная с 1 (например Button1, Button2). но заголовок можно изменить с помощью свойства Caption. Размеры формы можно изменять или с помощью окна Object Inspector, или просто перетащив мышкой линии границы формы.

Для размещенных на форме компонентов можно вызвать контекстную справку, для чего следует выделить нужный компонент и нажать клавишу <F1>. Если щелкнуть на самой форме и нажать клавишу <F1>, откроется справка по классу формы TForm. [9]

После запуска C++ Builder редактор кода содержит минимальный набор инструкций, обеспечивает нормальное функционирование пустой формы в качестве Windows окна. При создании проекта программист вносит в него нужный программный код.

2.2.2. Delphi

Delphi – это язык и среда программирования, которая относится к классу RAD-средств (Rapid Application Development) CASE - технологии. С помощью Delphi можно быстро осуществлять разработку мощных приложений Windows. Приложения ОС Windows, для создания которых надо было много человеческих усилий, например, в С++ или Java, теперь могут быть созданы одним человеком, который использует Delphi.

Язык Delphi обладает обширным набором возможностей: от проектировщика форм и заканчивая поддержкой всех популярных форматов баз данных. Среда программирования обеспечивает использования таких компонентов ОС Windows общего назначения: метки, пиктограммы, диалоговые панели.

Работая в Windows, неоднократно используют в программах одни и те самые одинаковые «объекты» для разнообразных приложениях. Диалоговые окна (например, Save File и Choose File) являются примерами визуальных компонентов, которые многократно используются, встроенные непосредственно в среду Delphi, и позволяют использовать их к имеющийся задаче, чтобы они функционировали так, как требуется для создания приложения. [4]

Также имеются предварительно созданные не визуальные и визуальные объекты (кнопки, меню, флажки, выпадающие списки, объекты с данными и другие). С помощью таких объектов можно обеспечить, например, ввод данных несколькими нажатиями мышей, даже не прибегая к использованию программного кода. Это является наглядной реализацией применения CASE-технологии в современном программировании программных приложений. Часть работы, которая связана с программированием интерфейсов пользователя, получила название визуальное программирование.

Преимущества от проектирования приложений в среде ОС Windows с помощью языка Delphi:[5]

нет необходимости в повторном вводе данных;

присутствует согласованность проекта и его реализации;

значительно увеличивается производительность разработки приложения и его переносимость.

Программирование с помощью визуальных компонентов добавляет новое измерение в создании приложений, давая возможности изображать объекты на экране дисплея до непосредственного запуска самой программы. Если не использовать визуальные компоненты, то надо написать фрагменты кода, который создает и настраивает объект непосредственно на форме.

Благодаря средствам для визуальной разработки можно использовать объекты держа при этом их перед глазами и контролировать непосредственно процесс проектирования приложения. Возможность видеть объекты такими, как они используются в ходе выполнения программы, убирает необходимость проведения многих операций вручную, что является типичной характеристикой для работы в среде, которая не обладает визуальными средствами. После помещения объекта на форму среды программирования, все его атрибуты будут отображаться в виде программного кода, который соответствует объекту, исполняемой программы.[1]

Размещение объектов в среде Delphi связано с тесными связями между объектами и программным кодом. Объекты, которые размещены на форме, автоматически записывают свой код в исходный файл. Данный код компилируется, обеспечивая значительно более высокую производительность, недели визуальная среда, то интерпретирует информацию только в ходе работы программы.

Основной упор в Delphi делаются на максимальное повторное использования кода. Это позволяет разработчикам строить приложения весьма быстро из заранее подготовленных объектов, а также дает им возможность создавать свои собственные объекты для среды Delphi. Никаких ограничений по типам объектов, которые могут создавать разработчики, не существует. Действительно, все в Delphi написано на нем же, поэтому разработчики имеют доступ к тем же объектам и инструментам, которые использовались для создания среды разработки. В результате нет никакой разницы между объектами, поставляемыми Borland или третьими фирмами, и объектами, которые вы можете создать.

В стандартную поставку Delphi входят основные объекты, которые образуют удачно подобранную иерархию из 270 базовых классов. Но если возникнет необходимость в решении какой-то специфической проблемы на Delphi, советуем, прежде чем попытаться начинать решать проблему “с нуля”, просмотреть список свободно распространяемых или коммерческих компонент, разработанных третьими фирмами, количество этих фирм в настоящее время превышает число 250, хотя, возможно, я не обо всех знаю. Скептики, возможно, не поверят мне, когда я скажу, что на Delphi можно одинаково хорошо писать как приложения к корпоративным базам данных, так и, к примеру, игровые программы. Тем не менее, это так. Во многом это объясняется тем, что традиционно в среде Windows было достаточно сложно реализовывать пользовательский интерфейс. Событийная модель в Windows всегда была сложна для понимания и отладки. Но именно разработка интерфейса в Delphi является самой простой задачей для программиста.

Выделяют три основные части работы с интерфейсом: проектирование панели, диалога и представление программных окон.

ОС Windows предоставляет разработчикам оболочку графического интерфейса (GUI), для обеспечения стандартной среды программиста и пользователя. GUI предлагает более дружелюбное и сложное окружение пользователя, нежели командный интерфейс ОС MS-DOS. Работа в Windows выполняется на интуитивно понятных принципах. Пользователю легко переключиться с одной задачи на другую и осуществить между ними обмен информацией. Но разработчики приложений всегда сталкиваются с трудностями проектирования, поскольку организация ОС Windows является очень сложной.

Поскольку приложение будет работать в оконном режиме, то это значит, что панель будет располагаться в некоторых ограниченных частях экрана, что называются окнами. Система, использующая оконный режим, разрешает программисту делить экран на несколько окон, которые содержат свою собственную панель. Используя несколько окон сразу, пользователь может одновременно использовать одно или несколько приложений.[2]

Рассмотрим интерфейс среды программирования Delphi.

- Окно Form1 предназначено для размещения на нем визуальных компонентов при проектировании интерфейса будущей программы. Стоит заметить, что, как и все остальные визуальные компоненты, форма имеет свои свойства, которые можно задать как программно, так и с помощью окна просмотрщика объектов.

- Главное меню программы (пункты File, Edit, Search и т.д.) предназначено для выбора основных операций с файлами проекта, их редактирования и работы с ними.

- Панели инструментов (Standard, View, Run и т.д.) предназначены для дублирования основных команд с пунктов главного меню среды программирования.

- Окно Object TreeView используется для отображения все объектов, которые программист разместил на форме. Стоит отметить, что если один визуальный компонент наложить на другой, то в окне Object TreeView будет создано дерево каталогов, которое показывает иерархию объектов и их наследование.

- Окно Object Inspector предназначено для изменения свойств выделенного компонента.

- Палитра компонентов предназначена для выбора нужного компонента и размещения его на форме. Стоит отметить, что все компоненты сгруппированы по вкладках относительно их применения.

Разработка приложений в среде Delphi означает работу с проектами. То есть, когда вы приступаете к разработке программы в Delphi, первым делом создается проект - это группа файлов, которая представляет исходные данные (прежде всего, код) для приложения. Одни из файлов создаются во время разработки приложения, другие же создаются при запуске программы автоматически. Все файлы проекта подразделяются на такие типы: [4]

dpr - собственно файл проекта;

pas - модули приложения, которые содержат код на Object Pascal;

dfm - модули приложения, что содержат информацию об окнах приложения;

obj - файлы, которые содержат готовый к компиляции объектный код;

res - файлы с ресурсами приложения (например, иконками);

cfg, dof, dsk - служебные файлы в Delphi.

Кроме свойств каждый визуальный компонент имеет также события. Например, когда нажимается кнопка, а она изменяет свое свойство Caption или Visible.

3.ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ИНТЕГРИРОВАННОЙ СРЕДЫ РАЗРАБОТКИ C+ BUILDER

3.1.Методика создания графической программы

Рассмотрим методику создания графической программы на примере создания программного продукта для обслуживания клиентов автозаправочной станции. [11]

Графическая программа предназначена для формирования заказа пользователя при покупке топливно-смазочных материалов. Менеджер должен ввести в программу с помощью переключателя один из нескольких видов топлива, потом ввести в соответственном окне количество нефтепродукта.

При этом автоматически будет подсчитано на какую стоимость будет выполнена покупка топлива.[15]

Аналогично, с помощью флажков можно выбрать несколько смазочных материалов и ввести их количество.

После нажатия на кнопку «Заказать» в всплывающем окне появится надпись: «Заказ принят!».

Кнопка «Очистить» предназначена для очистки полей для ввода данных.

Кнопка «Выход» предназначена для выхода из программы.

Написания каждой графической программы состоит из некоторых этапов.

Первый шаг – проектирование интерфейса программного продукта.[13]

Для этого необходимо запустить среду программирования C++ Builder, создать проект оконного приложения, на форме поместить такие компоненты (таблица 1):

Таблица 1 – Компоненты, которые используются в программе «Oil»

№ п/п	Название компонента	Предназначение
1	Form1	база оконного приложения на которой будут размещены все визуальные компоненты
2	Edit1, Edit2, Edit3, Edit4	Поля для ввода количества покупаемого топлива
3	Edit5, Edit6, Edit7, Edit8	Поля для ввода количества покупаемого масла
4	RadioGroup1	Компонент для группировки компонентов, связанных с покупкой топлива
5	GroupBox1	Компонент для группировки компонентов, связанных с покупкой масла
6	Label1	Надпись-заголовок формы
7	CheckBox1, CheckBox2, CheckBox3, CheckBox4	Флажки для выбора масла
8	StaticText1	Вывод промежуточных и конечных результатов
9	BitBtn1	Кнопка «Очистить»
10	BitBtn2	Кнопка «Заказать»
11	BitBtn3	Кнопка «Выход»

После размещения указанных компонентов необходимо с помощью Object Inspector изменить их основные свойства. В таблице 2 приведены свойства, их значения, которые использованы в проектировании интерфейса.

Таблица 2 – Свойства компонентов

№ п/п	Название компонента	Свойство компонента	Значение свойства
1	Form1	Caption	Oil
2	Edit1, Edit2, Edit3, Edit4, Edit5, Edit6, Edit7, Edit8	Text	0
3	Label1	Caption	Заправка Oil
4	GroupBox1	Caption	Масло
5	RadioGroup1	Caption	Топливо
6	CheckBox1	Caption	MotorOil
7	CheckBox2	Caption	Q8
8	CheckBox3	Caption	LukOil
9	CheckBox4	Caption	Torpl
10	StaticText1	Caption	Сумма покупки 0 руб.
11	RadioGroup1	Items	А-76, А-92, А-95, Дизтопливо
12	BitBtn1	Caption	Очистить
13	BitBtn2	Caption	Заказать
14	BitBtn3	Caption	Выход

После выполненных действий и настройки компонентов с помощью Object Inspector, интерфейс примет следующий вид (рис. 3):

Рисунок 3 – Интерфейс программы «Oil»

3.2.Написание кода программы

Второй этап проектирования – написание кода для программы. Рассмотрим основные функции разрабатываемой программы.

Ввод данных в поля для указания количества топлива (на примере компонента Edit1):

if (RadioGroup1->ItemIndex==0)

{

Edit2->Enabled=false;

Edit3->Enabled=false;

Edit4->Enabled=false;

sum=StrToFloat(Edit1->Text)*50.75;

StaticText1->Caption="Сумма покупки "+FloatToStr(sum)+" руб.";

RadioGroup1->Enabled=false;

}

Нажатие на кнопку BitBtn2.

StaticText1->Caption="Сумма покупки "+FloatToStr(sum+c4+c1+c2+c3)+" руб.";

MessageDlg("Заказ принят!", mtInformation, TMsgDlgButtons()<<mbYes,0);

При этом результат покупки отображается в компоненте StaticText1, а с помощью диалогового окна программа уведомляет о том, что заказ принят.

Запустим программу на выполнение и введем следующие параметры (рис.4):

Рисунок 4 – Ввод данных в программу

После нажатия на кнопку «Заказать», получим следующий результат (рис.5):

Рисунок 5 – Вывод данных

При нажатии на кнопку Очистить поля программы будут очищены.

При нажатии на кнопку Выход графическое приложение будет закрыто.

Проанализировав главу 3 можно сделать вывод, что графические приложения в наше время являются самыми популярными как среди пользователей, так и среди программистов. Использование оконного интерфейса дает новые возможности в обеспечении удобного интерфейса, графического отображения результатов вычислений (создание диаграмм и графиков).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Наиболее распространенным языком программирования в течение нескольких последних десятилетий, вне всякого сомнения, является язык С ++, на основе которого "выросли" многие современные языки программирования и программные среды.

Этому способствовали такие его свойства, как лаконичность, мощность, гибкость, мобильность, возможность доступа ко всем функциональным средствам системы. Программировать на С ++ можно как для Windows, так и для Unix, причем для каждой из операционных систем существует значительное количество средств разработки: от компиляторов до мощных интерактивных сред, как, например, Borland С ++ Builder, Microsoft Visual C ++ или Visual Studio .NET.

Исходя из цели работы необходимо решить такие основные задачи:

– рассмотреть основные понятия о программном обеспечении;

• описать понятие интегрированных сред разработки;
• дать характеристику основным средам интегрированной разработки;
• используя интегрированную среду разработки на практике продемонстрировать ее применение;
• создать оконное приложение для демонстрации методов разработки графических программ.

В процессе анализа вышеизложенной информации выявлены следующие достоинства графических программ:

• структурированное отображение данных;
• удобность введения и просмотра информации пользователем;

– формирование дружественного интерфейса «пользователь - система».

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аммерааль Л. STL для программистов на С++: Пер. с англ. — М.: ДМК, 2011. — 240 с.
2. Бочков С. О., Субботин Д. М. Язык программирования Си для персонального компьютера. — М.: Радио и связь, 2011. — 384 с.
3. Бобровский С. Самоучитель програмирования на языке C++ в среде Borland C++ Builder М.: ИНФРА-М, 2011.–251 c.
4. Бруно Бабэ. Просто и ясно о Borland C++: Пер. с англ. - Москва: БИНОМ, 2014. – 400с.
5. Джосьютис Н. М. C++. Стандартная библиотека. Для профессионалов: Пер. с англ. — СПб.: Питер, 2014. — 730 с.
6. Керниган Б. В., Ритчи Д. М. Язык программирования Си: Пер. с англ. — 3-е изд. — СПб.: Невский Диалект, 2011. — 352 с.
7. Липпман С. Б. Основы программирования на C++: Пер. с англ. — М.: Вильямс, 2012. — 256 с.
8. Липпман С. Б., Лажойе Ж. Язык программирования С++. Вводный курс: Пер. с англ. — 3-е изд. — М.: ДМК, 2011. — 1104 с.
9. Лишнер Р. STL. Карманный справочник: Пер. с англ. — СПб.: Питер, 2015. — 187 с.
10. Мейерс С. Эффективное использование STL: Пер. с англ. — СПб.: Питер, 2013. — 224 с.
11. Оллисон Ч. Философия С++. Практическое программирование. С.Петербург 2014. – 608 с.:ил.
12. Послед Б.С. Borland C++ Builder 6. Разработка приложений баз. М.: 2013г. -360 г.
13. Стенли Б. Липпман. C++ для начинающих: Пер. с англ. 2тт. - Москва: Унитех; Рязань: Гэлион, 2012. – 345с.
14. Страуструп Б. Язык программирования C++: Пер. с англ. — 3-е спец. изд. — М.: Бином, 2013. — 1104 с.
15. Страуструп Б. Дизайн и эволюция языка C++. Объектно- ориентированный язык программирования: Пер. с англ. — М.: ДМК пресс, Питер, 2013. — 448 с.