Система программирования Turbo Pascal
Система программирования Турбо Паскаль представляет собой единство двух в известной степени самостоятельных начал: компилятора с языка программирования Паскаль (язык назван в честь выдающегося французского математика и философа Блеза Паскаля (1623-1662)) и некоторой инструментальной программной оболочки, способствующей повышению эффективности создания программ. Для краткости условимся в дальнейшем называть реализуемый компилятором язык программирования Паскаль - языком Турбо Паскаля, а разнообразные сервисные услуги, представляемые программной оболочкой, - средой Турбо Паскаля.Среда Турбо Паскаля - это первое, с чем сталкивается любой программист, приступающий к практической работе с системой. Если Вы по каким-либо причинам не собираетесь писать собственные программы, можно пропустить эту главу, в которой приводятся минимальные сведения об основных приемах работы в среде Турбо Паскаля. Более полные сведения о ней содержатся в прил. 1.
Знакомство со средой Турбо Паскаля
Система Турбо Паскаль довольна значительна по объему. Она поставляется на нескольких дистрибутивных дискетах и устанавливается на жесткий диск. При развертывании системы на жестком диске обычно создается каталог с именем ТР (или PAS, TURBOPAS, PASCAL и т.п.), в который помещаются все файлы с дистрибутивных дискет. Для вызова Турбо Паскаля необходимо отыскать в древовидной структуре каталогов ПК этот каталог и в нем файл TURBO.EXE. Этот файл содержит готовую к работе диалоговую систему программирования Турбо Паскаль. В него входят минимально необходимые части Турбо Паскаля (текстовый редактор, компилятор, компоновщик, загрузчик).
Знакомство с языком Турбо Паскаля
В этой главе описывается ядро Турбо Паскаля - минимальный набор средств, достаточный для написания сравнительно простых программ. В частности, рассматриваются все операторы языка, наиболее популярные типы данных и операции над ними. Вы познакомитесь с приемами разработки процедур и функций, позволяющими создавать структурированные программы. В заключительной части главы на примерах показано применение методики нисходящего программирования, обеспечивающей сравнительно простой и надежный способ детальной проработки алгоритма программы.
Элементы языка
Алфавит языка Турбо Паскаль включает буквы, цифры, шестнадцатеричные цифры, специальные символы, пробелы и зарезервированные слова. Буквы - это буквы латинского алфавита от а до z и от А до Z, а также знак подчеркивания _ (код ASCII 95). В Турбо Паскале нет различия между прописными и строчными буквами алфавита, если только они не входят в символьные и строковые выражения.
Типы данных
Любые данные, т.е. константы, переменные, значения функций или выражения, в Турбо Паскале характеризуются своими типами. Тип определяет множество допустимых значений, которые может иметь тот или иной объект, а также множество допустимых операций, которые применимы к нему. Кроме того, тип определяет также и формат внутреннего представления данных в памяти ПК.
Файлы
Под файлом понимается либо именованная область внешней памяти ПК (жесткого диска, гибкой дискеты, электронного «виртуального» диска), либо логическое устройство - потенциальный источник или приемник информации. Любой файл имеет три характерные особенности. Во-первых, у него есть имя, что лает возможность программе работать одновременно с несколькими файлами. Во-вторых, он содержит компоненты одного типа. Типом компонентов может быть любой тип Турбо Паскаля, кроме файлов. Иными словами, нельзя создать «файл файлов». В-третьих, длина вновь создаваемого файла никак не оговаривается при его объявлении и ограничивается только емкостью устройств внешней памяти.
Указатели и динамическая память
Все переменные, объявленные в программе, размещаются в одной непрерывной области оперативной памяти, которая называется сегментом данных. Длина сегмента данных определяется архитектурой микропроцессоров 80x86 и составляет 65536 байт, что может вызвать известные затруднения при обработке больших массивов данных. С другой стороны, объем памяти ПК (обычно не менее 640 Кбайт) достаточен для успешного решения задач с большой размерностью данных. Выходом из положения может служить использование так называемой динамической памяти.
Типизированные константы
Типизированным константам можно присваивать другие значения в ходе выполнения программы, поэтому фактически они представляют собой переменные с начальными значениями. Типизированная константа приобретает указанное в ее объявлении значение, т.е. инициируется, лишь один раз: к моменту начала работы программы. При повторном входе в блок (процедуру или функцию), в котором она объявлена, инициация типизированной константы не производится и она сохраняет то значение, которое имела к моменту выхода из блока.
Процедуры и функции
Как отмечалось в гл.2, процедуры и функции представляют собой относительно самостоятельные фрагменты программы, оформленные особым образом и снабженные именем. Упоминание этого имени в тексте программы называется вызовом процедуры (функции). Отличие функции от процедуры заключается в том, что результатом исполнения операторов, образующих тело функции, всегда является некоторое единственное значение или указатель, поэтому обращение к функции можно использовать в соответствующих выражениях наряду с переменными и константами. Условимся далее называть процедуру или функцию общим именем «подпрограмма», если только для излагаемого материала указанное отличие не имеет значения.
Модули
Стандартный Паскаль не предусматривает механизмов раздельной компиляции частей программы с последующей их сборкой перед выполнением. Более того, последовательное проведение в жизнь принципа обязательного описания любого объекта перед его использованием делает фактически невозможным разработку разнообразных библиотек прикладных программ. Точнее, такие библиотеки в рамках стандартного Паскаля могут существовать только в виде исходных текстов и программист должен сам включать в программу подчас весьма обширные тексты различных поддерживающих процедур, таких, как процедуры матричной алгебры, численного интегрирования, математической статистики и т.п.
Объекты
Исторически первой была идея процедурного структурирования программ, в соответствии с которой программист должен был решить, какие именно процедуры он будет использовать в своей программе, а затем выбрать наилучшие алгоритмы для реализации этих процедур. Появление этой идеи было следствием недостаточной изученности алгоритмической стороны вычислительных процессов, столь характерной для ранних программных разработок (сороковые - пятидесятые годы). Типичным примером процедурно-ориентированного языка является Фортран - первый и все еще один из наиболее популярных языков программирования. Последовательное использование идеи процедурного структурирования программ привело к созданию обширных библиотек программирования, содержащих множество сравнительно небольших процедур, из которых, как из кирпичиков, можно строить «здание» программы.
Другие возможности Турбо Паскаля
С помощью внешних процедур (функций) можно осуществить вызов из программы процедур или функций, написанных на языке ассемблера. Ассемблер обеспечивает компиляцию программ, написанных на машинно-ориентированном языке программирования низкого уровня. В Турбо Паскале есть собственный встроенный ассемблер см. гл.12). В этом разделе речь идет о программах, написанных и откомпилированных с помощью внешнего ассемблера, такого как, например, ассемблер фирмы MicroSoft или Turbo Assembler фирмы Borland.
Встроенный ассемблер
Ассемблером называется машинно-зависимый компилятор, преобразующий специальным образом составленные текстовые строки в машинные инструкции. Как и любой другой компилятор, ассемблер упрощает разработку программ за счет того, что предоставляет пользователю доступ к кодам машинных инструкций и операндам с помощью символьных имен. В этой главе рассматриваются приемы программирования с помощью ассемблера, встроенного в компилятор Турбо Паскаля. Встроенный ассемблер имеется в версиях 6.0 и 7.0 Турбо Паскаля и в руках опытного программиста представляет собой мощный инструмент, позволяющий «выжать» из ПК все возможное.
Использование библиотеки CRT
Во многих случаях стандартные для Паскаля возможности ввода/вывода данных с помощью процедур Read, ReadLn, Write, WriteLn оказываются явно недостаточными для разработки удобных в использовании диалоговых программ. Например, процедуры Read/ReadLn вводят с клавиатуры только типизированные данные, причем с обязательным эхо-повтором набираемых символов на экране. С их помощью нельзя определить факт нажатия какой-либо специальной клавиши (функциональной клавиши, клавиши управления курсором и т.п.). Процедуры Write/WriteLn выводят сообщения, начиная с того места на экране, где в данный момент находится курсор, причем по мере вывода курсор автоматически сдвигается на экране, а если очередной символ выводится в самом нижнем правом углу экрана, осуществляется «прокрутка» экрана: его содержимое сдвигается вверх на одну строку.
Использование библиотеки GRAPH
Начиная с версии 4.0, в состав Турбо Паскаля включена мощная библиотека графических подпрограмм Graph, остающаяся практически неизменной во всех последующих версиях. Библиотека содержит в общей сложности более 50 процедур и функций, предоставляющих программисту самые разнообразные возможности управления графическим экраном. Для облегчения знакомства с библиотекой все входящие в нее процедуры и функции сгруппированы по функциональному принципу.
Введение в Turbo Vision
В этой главе мы попробуем разработать программу, которая использует некоторые возможности Turbo Vision. Пусть, например, нам необходимо создать простейшую информационную систему - нечто вроде электронной записной книжки. Предполагается, что данные, используемые этой системой, будут храниться в виде записей в дисковом файле. Наша задача - разработать удобную диалоговую программу, облегчающую доступ к файловым данным.
Общая характеристика объектов
Все свойства Turbo Vision заключены в полях и методах входящих в библиотеку объектов. Каждый объект предназначен для тех или иных целей, поэтому, если Вы хотите использовать какие-то возможности Turbo Vision, Вы должны создать и использовать экземпляры объектов с нужными Вам свойствами. Этот процесс не представляет никакой сложности: вспомните обычные переменные или константы Турбо Паскаля; если, например, в программе понадобится осуществить преобразование строковых данных, Вы объявляете переменную типа String, для реализации математических вычислений - переменную типа Real и т.д. Точно также обстоит дело и с объектами: для создания окна Вы можете объявить переменную типа TWindow, для использования отсортированной коллекции строк - переменную типа TStringCollection и т.д.
Видимые элементы
Любой видимый элемент Turbo Vision имеет два важнейших свойства: он полностью контролирует изображение в пределах выделенного ему участка экрана и знает, как обрабатывать связанные с этим участком события - нажатие на клавиши или отметку мышью. Эти свойства определяются двумя псевдоабстрактными методами объекта TView (этот объект является родителем всех остальных видимых элементов Turbo Vision): Draw и HandleEvent. Метод Draw знает, как рисовать объект, но не знает, когда это нужно делать. Метод HandleEvent, наоборот, знает когда, но не знает как. Эти методы в наибольшей степени воплощают основной принцип программ, управляемых событиями: процесс создания изображений и процесс обработки событий - это два разных процесса в том смысле, что в первом случае мы сообщаем программе как создается изображение, а во втором - когда это нужно делать.
События
События представляют собой небольшие пакеты информации, которыми обмениваются видимые элементы и которые создаются средой Turbo Vision в ответ на те или иные действия пользователя. Нажатие на любую клавишу или манипуляция мышью порождает событие, которое передается по цепочке активности видимых элементов до тех пор, пока не найдется элемент, знающий как обработать это событие. Может оказаться, что в программе нет ни одного элемента, способного обработать событие. В этом случае обычно ничего не происходит, по умолчанию Turbo Vision просто удаляет ненужное событие, однако программист может предусмотреть свою реакцию в этой ситуации.
Коллекции
Одним из недостатков языка Паскаль (и Турбо Паскаль) является невозможность создания и использования в программе массивов с переменной размерностью - так называемых динамических массивов. Этот недостаток особенно ощутимо сказывается в диалоговых программах, работа которых в существенной своей части определяется действиями пользователя. Если программист заранее не знает, какие именно требования к используемым в программе массивам предъявит пользователь, он обычно резервирует для них максимально возможные объемы памяти или размещает массивы в куче. И тот и другой способы нельзя считать вполне удовлетворительными: в первом случае возникают неестественные ограничения на предельно возможные размеры массивов или выделенная под их размещение память расходуется нерационально, во втором случае приходится прибегать к дополнительным ухищрениям, чтобы организовать индексированный доступ к динамической памяти.
Потоки
Основным способом хранения данных в Turbo Vision является их размещение в полях объектов. Это, разумеется, не означает, что Ваша программа должна использовать исключительно поля объектов и/или методы доступа к ним - программа в среде Turbo Vision - это прежде всего программа на Турбо Паскале, а следовательно, Вы можете использовать в ней и все другие средства этой системы программирования. Однако в ходе изучения Turbo Vision Вы уже, очевидно, смогли по достоинству оценить мощные возможности, предоставляемые техникой объектно-ориентированного программирования и средой Turbo Vision, и, надеюсь, вряд ли захотите широко использовать в своей программе неинкапсулированные данные.
Ресурсы Turbo Vision
Ресурсы - это индексированные потоки. Главное отличие ресурсов от потоков заключается в том, что к объектам, хранящимся в ресурсе, можно обращаться по ключам - уникальным строкам, идентифицирующим объекты. Таким образом, ресурсы спроектированы специально для облегчения произвольного доступа к потокам. Использование ресурсов открывает перед Вами ряд интересных возможностей.
Объекты-контролеры
При разработке диалоговых программ часто бывает необходимо не только предоставить пользователю возможность ввода данных, но и проверить их допустимость в данном контексте программы. Если, например, пользователь должен вводить целочисленные величины, то в набранной им строке могут содержаться только цифры, а если от него ожидается ввод имени файла, строка должна представлять собой правильный маршрут поиска дискового файла. В этой небольшой главе рассматривается имеющаяся в Turbo Vision группа объектов-контролеров, упрощающих решение подобного рода задач.
Практика использования
Программирование с использованием библиотеки Turbo Vision весьма специфично по сравнению с обычным программированием в среде Турбо Паскаля. Эта специфика прежде всего связана с широко используемым в Turbo Vision механизмом ООП: как правило, нельзя чисто механически перенести старую программу в новую объектно-ориентированную среду, обычно для этого требуется переосмысление всего проекта в целом. Другая особенность Turbo Vision - интенсивное использование динамической памяти: если Вы не имеете достаточного опыта работы с кучей, у Вас могут быть проблемы, связанные с динамически размещаемыми объектами. И, наконец, программы, управляемые событиями - это еще одна весьма специфичная особенность Turbo Vision, которая вначале может создавать определенные трудности в отладке.
Среда Турбо Паскаля
Окно в Турбо Паскале предназначено для обмена информацией между программистом и средой. В окно редактора программист помещает текст программы, в окне программы среда показывает результат ее прогона, в справочном окне появляются справочные сообщения, в отладочном окне программист может наблюдать за изменением переменных в процессе отладки программы. Одновременно на экране может присутствовать сразу несколько окон, однако только одно из них активно в каждый момент. Активное окно очерчивается двойной рамкой, неактивные - одинарной.
Варианты кодировки знакогенераторов ПК
Стандартный знакогенератор ПК IBM PC имеет кодировку символов, изображенную на рис.2.1. Символы с кодами от 0 до 127, образующие первую половину символов знакогенератора (рис.П2.1, а), построены по стандарту ASCII и одинаковы на всех IBM-совместимых ПК. Вторая половина символов (коды 128...255) могут отличаться на ПК разного типа.
Сообщения и коды ошибок
Среда Турбо Паскаля дает исчерпывающую информацию о характере и месте обнаруженной компилятором ошибки. При обнаружении ошибки среда автоматически загружает в окно редактора исходный файл и помещает курсор около того места, где в исходном тексте обнаружена ошибка. При этом в верхней строке редактора появляется диагностическое сообщение. После нажатия на любую клавишу (кроме FI) верхняя строка восстанавливает свой первоначальный вид и среда переходит к режиму редактирования. Если после появления сообщения об ошибке нажать F1, на экране появится окно справочной службы с детальной информацией об ошибке и рекомендациями по ее устранению. Некоторые ошибки в исходном тексте обнаруживаются не сразу, а в ходе продолжающегося контекстного разбора. Например, несоответствие типов в операторе присваивания не может быть обнаружено до тех пор, пока не будет вычислено целиком выражение в правой части этого оператора.
Стандартные библиотечные модули
Модуль SYSTEM является основной библиотекой Турбо Паскаля. Он реализует подпрограммы для всех встроенных возможностей, таких как ввод/вывод, обработка строк, эмуляция арифметического сопроцессора, управление оверлеями и динамическое распределение памяти. Модуль SYSTEM используется автоматически любым модулем или программой и никогда не указывается в предложении USES.
Создание Windows-приложений на основе Visual C#
Microsoft Visual Studio .NET - это интегрированная среда разработки (Integrated Development Environment (IDE)) для создания, документирования, запуска и отладки программ, написанных на языках .NET. Это мощный инструмент профессиональной разработки сложных приложений, один из лучших во всем мире. Набор его функций чрезвычайно велик, сейчас мы рассмотрим его основные элементы. Другие пункты меню и управляющие окна будут описаны в тексте следующих лекций.Основы работы с Visual Studio .NET
Начальная страница (Start Page) содержит следующие вкладки: Projects, Online Resources и My Profile. По умолчанию мы находимся на вкладке Projects, на которой расположен список недавних проектов. Мы можем перейти по гиперссылке от названия проекта и сразу продолжить работу над ним. На этой же вкладке расположены кнопки New Project и Open Project , по нажатию на которые мы запустим диалоговые окна создания нового или открытия существующего документа соответственно.
Создание главного меню
Большинство Windows-приложений оснащено главным меню, которое представляет собой иерархическую структуру выполняемых функций и команд. Практически все функции, которые можно осуществить при помощи элементов управления, имеют свой аналог в виде пункта меню.
Операция Drag-and-Drop
Операция Drag-and-Drop предназначена для перемещения и копирования объектов при помощи мыши. Выделив фрагмент текста в Microsoft Word, его можно перетащить в другой документ или в другую позицию текущего документа, нажав и затем отпустив левую кнопку мыши
Что такое реляционная база данных?
Реляционная база данных представляет собой множество взаимосвязанных таблиц, каждая из которых содержит информацию об объектах определенного типа. Каждая строка таблицы содержит данные об одном объекте (например, товаре, фирме, клиенте), а столбцы таблицы содержат различные характеристики этих объектов — атрибуты (например, наименования и цены товаров, адреса и телефоны фирм или клиентов).
Взаимодействие управляемого и неуправляемого кода
При создании приложений, использующих платформу Microsoft .NET, возникает задача применения в собственных проектах уже готовых библиотек кода, написанных на других языках. Сжатые сроки разработки и уже имеющиеся программные блоки не позволяют отказаться от готовых решений, поэтому их приходится использовать, встраивая в структуру собственных проектов.
Печать содержимого RichTextBox
В качестве исходного приложения, в котором будем реализовывать возможность печати, возьмем проект TextEditor, созданный нами во второй лекции. Как мы знаем, максимальный объем элемента TextBox ограничивается 64 Кб, для работы с многостраничными документами этого явно мало. Поэтому удаляем с формы элемент txtBox и на его место помещаем элемент RichTextBox, которому задаем имя rtbText. Свойству Dock устанавливаем значение Fill, кроме того, удаляем значение свойства Text.
Концепция асинхронного программирования
Локальные методы, вероятность исключений которых сведена к минимуму, не нуждаются в асинхронном подходе (например, изменение цвета шрифта текста или его размера), но другие методы (ожидание чтения файла или запуск web-службы) требуют его в самом начале разработки. Среда Common Language Runtime поддерживает достаточно широкое количество методов и классов асинхронного программирования.
Создание справки
Справка — непременный атрибут любой, даже самой небольшой программы. Хорошо написанная справка дает пользователям возможность быстро освоить основы работы с программой, практически не прибегая к помощи дополнительных учебников. Ее содержание может быть совсем маленьким — таким как справка к блокноту Windows, или огромным — таким как MSDN (библиотека, представляющая собой, по сути, гигантскую справочную систему).
Сборки. Утилита ildasm.exe
В самом простом случае, сборка — это приложение, которое состоит из одного функционального модуля — класса. В большинстве случаев в приложении может быть несколько сборок, и каждая может иметь свои вспомогательные файлы. При выполнении все сборки приложения должны существовать и к ним должен быть открыт доступ. Каждая сборка должна быть независимой. У любой сборки есть метаданные, которые описывают сборку и содержат версию.
Безопасность операционной системы Windows
Операционная система Windows, включая самые последние на сегодняшний день версии Windows XP/2003, содержит ряд уязвимостей, немедленно замечаемых заинтересованными лицами. В Интернете встречается программка PassView (http://www.nht-team.org/) — она позволяет узнавать пароли от многих программ, установленных на вашем компьютере, среди которых Internet Explorer, Outlook Express, ICQ.
Подготовка к запуску программы
Файл программы расположен в каталоге Code\Glava11\Educationcenter\Manager\bin\Debug\Manager.exe, приложение настроено на подключение к базе данных, расположенной в той же самой папке. Дополнительно, в каталоге Code\Glava11\Educationcenter\DataBase\ EducationCenter.mdb находится копия базы данных. При авторизации можно ввести любой пароль — соответствующие участки кода в форме Authorization.cs закомментированы.
Интерфейс ISelectingForm(SelectingFormInterface.cs)
Добавляем в окне Solution Explorer новый проект Windows Control Library и называем его FindControl. Это пользовательский элемент управления, с которыми мы сталкивались в лекции 3
Основы программирования на C#
Имена нынешнего поколения продуктов от Microsoft сопровождаются окончанием .Net (читается Dot Net), отражающим видение Microsoft современного коммуникативного мира. Компьютерные сети объединяют людей и технику. Человек, работающий с компьютером или использующий мобильный телефон, естественным образом становится частью локальной или глобальной сети. В этой сети используются различные специальные устройства, начиная от космических станций и кончая датчиками, расположенными, например, в гостиницах и посылающими информацию об объекте всем мобильным устройствам в их окрестности. В глобальном информационном мире коммуникативная составляющая любых программных продуктов начинает играть определяющую роль.В программных продуктах .Net за этим именем стоит вполне конкретное содержание, которое предполагает, в частности, наличие открытых стандартов коммуникации, переход от создания монолитных приложений к созданию компонентов, допускающих повторное использование в разных средах и приложениях. Возможность повторного использования уже созданных компонентов и легкость расширения их функциональности - все это непременные атрибуты новых технологий. Важную роль в этих технологиях играет язык XML, ставший стандартом обмена сообщениями в сети.
Visual Studio .Net - открытая среда разработки
Среда разработки Visual Studio .Net - это уже проверенный временем программный продукт, являющийся седьмой версией Студии. Но новинки этой версии, связанные с идеей .Net, позволяют считать ее принципиально новой разработкой, определяющей новый этап в создании программных продуктов. Выделю две важнейшие, на мой взгляд, идеи: открытость для языков программирования;принципиально новый подход к построению каркаса среды - Framework .Net.
Создание C#
Язык C# является наиболее известной новинкой в области создания языков программирования. В отличие от 60-х годов XX века - периода бурного языкотворчества - в нынешнее время языки создаются крайне редко. За последние 15 лет большое влияние на теорию и практику программирования оказали лишь два языка: Eiffel, лучший, по моему мнению, объектно-ориентированный язык, и Java, ставший популярным во многом благодаря технологии его использования в Интернете и появления такого понятия как виртуальная Java-машина.
Общий взгляд
Знакомство с новым языком программирования разумно начинать с изучения системы типов этого языка. Как в нем устроена система типов данных? Какие есть простые типы, как создаются сложные, структурные типы, как определяются собственные типы, динамические типы, как определяются классы?
Где, как и когда выполняются преобразования типов?
Необходимость в преобразовании типов возникает в выражениях, присваиваниях, замене формальных аргументов метода фактическими. Если при вычислении выражения операнды операции имеют разные типы, то возникает необходимость приведения их к одному типу. Такая необходимость возникает и тогда, когда операнды имеют один тип, но он несогласован с типом операции. Например, при выполнении сложения операнды типа byte должны быть приведены к типу int, поскольку сложение не определено над байтами.
Объявление переменных
Переменные и типы - тесно связанные понятия. С объектной точки зрения переменная - это экземпляр типа. Скалярную переменную можно рассматривать как сущность, обладающую именем, значением и типом. Имя и тип задаются при объявлении переменной и остаются неизменными на все время ее жизни. Значение переменной может меняться в ходе вычислений, эта возможность вариации значений и дало имя понятию переменная (Variable) в математике и программировании.
Выражения
Выражения строятся из операндов - констант, переменных, функций, - объединенных знаками операций и скобками. При вычислении выражения определяется его значение и тип. Эти характеристики однозначно задаются значениями и типами операндов, входящих в выражение, и правилами вычисления выражения.
Присваивание
В большинстве языков программирования присваивание - это оператор, а не операция. В языке C# присваивание унаследовало многие особенности присваивания языка C++. В C# оно толкуется как операция, используемая в выражениях. Однако в большинстве случаев присваивание следует рассматривать и использовать как обычный оператор.
Операторы языка C#
Состав операторов языка C#, их синтаксис и семантика унаследованы от языка С++. Как и положено, потомок частично дополнил состав, переопределил синтаксис и семантику отдельных операторов, постарался улучшить характеристики языка во благо программиста. Посмотрим, насколько это удалось языку C#.
Процедуры и функции - функциональные модули
Первыми формами модульности, появившимися в языках программирования, были процедуры и функции. Они позволяли задавать определенную функциональность и многократно выполнять один и тот же параметризованный программный код при различных значениях параметров. Поскольку функции в математике использовались издавна, то появление их в языках программирования было совершенно естественным. Уже с первых шагов процедуры и функции позволяли решать одну из важнейших задач, стоящих перед программистами, - задачу повторного использования программного кода.
Корректность методов
Написать метод, задающий ту или иную функциональность, нетрудно. Это может сделать каждый. Значительно сложнее написать метод, корректно решающий поставленную задачу. Корректность метода - это не внутреннее понятие, подлежащее определению в терминах самого метода. Корректность определяется по отношению к внешним спецификациям метода. Если нет спецификаций, то говорить о корректности "некорректно".
Объявление массивов
Массив задает способ организации данных. Массивом называют упорядоченную совокупность элементов одного типа. Каждый элемент массива имеет индексы, определяющие порядок элементов. Число индексов характеризует размерность массива. Каждый индекс изменяется в некотором диапазоне [a,b]. В языке C#, как и во многих других языках, индексы задаются целочисленным типом. В других языках, например, в языке Паскаль, индексы могут принадлежать счетному конечному множеству, на котором определены функции, задающие следующий и предыдущий элемент.
Класс Array
Зададимся естественным вопросом: к какому или к каким классам принадлежат объекты ar1, ar2 и ar3? Ответ прост: все они принадлежат к разным классам. Переменная ar1 принадлежит к классу int[] - одномерному массиву значений типа int, ar2 - double[] - одномерному массиву значений типа double, ar3 - двумерному массиву значений типа int. Следующий закономерный вопрос: а что общего есть у этих трех объектов?
Строки С++
Строкам не повезло. По понятным причинам в первых языках программирования строковому типу уделялось гораздо меньше внимания, чем арифметическому типу или массивам. Поэтому в разных языках строки представлены по-разному и стандарт на строковый тип сложился относительно недавно
Класс String
В предыдущей лекции мы говорили о символьном типе char и строках постоянной длины, задаваемых массивом символов. Основным типом при работе со строками является тип string, задающий строки переменной длины. Класс String в языке C# относится к ссылочным типам. Над строками - объектами этого класса - определен широкий набор операций, соответствующий современному представлению о том, как должен быть устроен строковый тип.
Пространство имен RegularExpression и классы регулярных выражений
Стандартный класс String позволяет выполнять над строками различные операции, в том числе поиск, замену, вставку и удаление подстрок. Существуют специальные операции, такие как Join, Split, которые облегчают разбор строки на элементы. Тем не менее, есть классы задач по обработке символьной информации, где стандартных возможностей явно не хватает. Чтобы облегчить решение подобных задач, в Net Framework встроен более мощный аппарат работы со строками, основанный на регулярных выражениях
Классы и ООП
Объектно-ориентированное программирование и проектирование построено на классах. Любую программную систему, выстроенную в объектном стиле, можно рассматривать как совокупность классов, возможно, объединенных в проекты, пространства имен, решения, как это делается при программировании в Visual Studio .Net.
Развернутые и ссылочные типы
Для развернутого типа характерно то, что каждая сущность ни с кем не разделяет свою память; сущность жестко связывается со своим объектом. В этом случае сущность и объект можно и не различать, они становятся неделимым понятием. Для ссылочных типов ситуация иная - несколько сущностей могут ссылаться на один и тот же объект. Такие сущности разделяют память и являются разными именами одного объекта.
Отношения между классами
Каждый класс, как не раз отмечалось, играет две роли: он является модулем - архитектурной единицей, и он имеет содержательный смысл, определяя некоторый тип данных. Но классы программной системы - это ансамбль, в котором классы, играя свои роли, не являются независимыми - все они находятся в определенных отношениях друг с другом. Два основных типа отношений между классами определены в ОО-системах. Первое отношение "клиенты и поставщики", называется часто клиентским отношением или отношением вложенности (встраивания).
Интерфейсы
Слово "интерфейс" многозначное и в разных контекстах оно имеет различный смысл. В данной лекции речь идет о понятии интерфейса, стоящем за ключевым словом interface. В таком понимании интерфейс - это частный случай класса. Интерфейс представляет собой полностью абстрактный класс, все методы которого абстрактны. От абстрактного класса интерфейс отличается некоторыми деталями в синтаксисе и поведении.
Как определяется функциональный тип и как появляются его экземпляры
Слово делегат (delegate) используется в C# для обозначения хорошо известного понятия. Делегат задает определение функционального типа (класса) данных. Экземплярами класса являются функции. Описание делегата в языке C# представляет собой описание еще одного частного случая класса. Каждый делегат описывает множество функций с заданной сигнатурой. Каждая функция (метод), сигнатура которого совпадает с сигнатурой делегата, может рассматриваться как экземпляр класса, заданного делегатом.
Классы с событиями
Каждый объект является экземпляром некоторого класса. Класс задает свойства и поведение своих экземпляров. Методы класса определяют поведение объектов, свойства - их состояние. Все объекты обладают одними и теми же методами и, следовательно, ведут себя одинаково. Можно полагать, что методы задают врожденное поведение объектов. Этого нельзя сказать о свойствах - значения свойств объектов различны, так что экземпляры одного класса находятся в разных состояниях. Объекты класса "человек" могут иметь разные свойства: один - высокий, другой - низкий, один - сильный, другой - умный.
Наследование и универсальность
До недавнего времени Framework .Net и соответственно язык C# не поддерживали универсальность. Так что те, кто работает с языком C#, входящим в состав Visual Studio 2003 и ранних версий, должны смириться с отсутствием универсальных классов. Но в новой версии Visual Studio 2005, носящей кодовое имя Whidbey, проблема решена, и программисты получили наконец долгожданный механизм универсальности
Корректность и устойчивость программных систем
Корректность и устойчивость - два основных качества программной системы, без которых все остальные ее достоинства не имеют особого смысла. Понятие корректности программной системы имеет смысл только тогда, когда задана ее спецификация. В зависимости от того, как формализуется спецификация, уточняется понятие корректности.
Организация интерфейса
Практически все проекты, построенные в наших лекциях, были консольными приложениями. В реальной жизни консольные проекты - это большая редкость. Причина, по которой из 12 возможных типов проектов мы выбирали наименее используемый, понятна. Нашей целью являлось изучение свойств языка, классов библиотеки FCL, для этих целей консольный проект вполне подходит, позволяя избегать введения не относящихся к сути дела деталей. Теперь цель достигнута - основные средства языка C# рассмотрены, учебный курс завершается.
Абстрактный класс Figure
Абстрактный класс, относящийся к этапу проектирования системы, вместе с тем является важнейшим элементом заключительного семейства классов. В этом проявляется мощь объектно-ориентированного подхода к разработке программных систем. Заметьте, на данном уровне большая часть текста представляет документацию, являющуюся неотъемлемой частью программного проекта.
Основы программирования на C# (2)
Visual Studio .Net - открытая среда разработки Среда разработки Visual Studio .Net - это уже проверенный временем программный продукт, являющийся седьмой версией Студии. Но новинки этой версии, связанные с идеей .Net, позволяют считать ее принципиально новой разработкой, определяющей новый этап в создании программных продуктов. Выделю две важнейшие, на мой взгляд, идеи:* открытость для языков программирования;
* принципиально новый подход к построению каркаса среды - Framework .Net.
Имя .Net
Имена нынешнего поколения продуктов от Microsoft сопровождаются окончанием .Net (читается Dot Net), отражающим видение Microsoft современного коммуникативного мира. Компьютерные сети объединяют людей и технику. Человек, работающий с компьютером или использующий мобильный телефон, естественным образом становится частью локальной или глобальной сети. В этой сети используются различные специальные устройства, начиная от космических станций и кончая датчиками, расположенными, например, в гостиницах и посылающими информацию об объекте всем мобильным устройствам в их окрестности.
Класс char
В C# есть символьный класс Char, основанный на классе System.Char и использующий двухбайтную кодировку Unicode представления символов. Для этого типа в языке определены символьные константы - символьные литералы. Константу можно задавать: символом, заключенным в одинарные кавычки;escape-последовательностью, задающей код символа;Unicode-последовательностью, задающей Unicode-код символа.
Два основных механизма объектной технологии
В момент вызова метода передаются фактические аргументы и фактические типы. В данном примере в качестве фактических типов использовались встроенные типы int и string и тип Person, определенный пользователем. Общая ситуация такова: если в классе объявлен универсальный метод со списком параметров MT1, ...Tn (...), то метод вызывается следующим образом: MTYPE1, ... TYPEn(...), где TYPEi - это конкретные типы.
Компьютерная графика, мультимедиа и игры на Visual C#
Это первая в мире книга по новейшей версии языка Visual C# 2005 из платформы Visual Studio 2005, которую издательство “Жарков Пресс” получило непосредственно от корпорации Microsoft (США). Сразу же отметим, что все программы из данной книги прекрасно работают также и на платформах предыдущих версий Visual Studio 2004, Visual Studio .NET 203 и Visual Studio .NET 2002.Наша основная цель – дать читателю ту информацию, которую он больше нигде не найдет. Поэтому мы не будем дублировать известные книги по языку программирования Visual C# и давать подробные объяснения по теории этого языка. Если у читателя возникнуть вопросы, он легко отыщет книгу по данному языку (некоторые книги приведены в нашем списке литературы) и там найдет ответ, так как терминология по всем тематикам у нас общая. Мы будем давать лишь краткие пояснения, чтобы начинающий пользователь постепенно осваивал различные базовые дисциплины, по возможности не используя другие книги; опытный пользователь может пропускать эти пояснения. К достоинствам книги, рассчитанной на широкий круг новичков и опытных специалистов, мы относим практическую направленность, простоту изложения (без описания сложных теорий, но давая ссылки на книги, в которых эти сложные теории можно изучить), наличие подробных методик и пошаговых инструкций, большое количество примеров и иллюстраций.
Методика разработки приложений для выполнения расчетов с эффектами анимации
Для всех желающих быстро изучить новейший самый современный, совершенный и перспективный (в мире программирования) язык высокого уровня Visual C#, сразу же создавать на этом языке последних версий Visual C# 2005, Visual C# 2004, Visual C# .NET 2003 и Visual C# .NET 2002 мощные профессиональные приложения и применять их на практике в разнообразных сферах деятельности
Вывод на экран выступлений и анимаций всех персонажей
Cтроим программу и запускаем на выполнение обычным образом: Build, Build Solution; Debug, Start Without Debugging. В ответ Visual C# выполняет программу и на рабочий стол выводит форму Form1 в режиме выполнения.
Графический редактор P-CAD Schematic
Основное назначение графического редактора P-CAD Schematic -построение электрических принципиальных схем радиоэлектронных устройств. Экранный интерфейс редактора представлен на Рисунок 1.2. Слева от рабочего окна расположена панель инструментов размещения объектов Placement Toolbar. Если установлена утилита P-CAD Document ToolBox, то выводится панель команд DocTool Toolbar. Прочие параметры окна редактора и их функции рассмотрены ранее в параграфе «Интерфейс пользователя» главы 1.После запуска редактора производится настройка его конфигурации.
Настройка конфигурации редактора P-CAD Schematic
После нажатия на кнопку Page Setup можно (3.34) в области Sheets выбрать имя листа для печати, а в области Image Scale — форматку листа. При необходимости в окне Title области Image Options можно разрешить распечатку форматки и произвести разворот (Rotate) форматки при печати, а в окнах X offset и Y offset задать расстояния изображения схемы до краев листа.
Сообщения об ошибках программы P-CAD Schematic
В области окна Workspace Size (размер форматки) необходимо выбрать один из стандартных листов, на который будут выводиться сформированные данные: элементы библиотек, создаваемые электрические схемы и т. д. Габариты выбранного формата листа подсвечиваются в строках окна Width (ширина) и Height (высота).
