ТЕМА: ТЕХНОЛОГІЯ СТВОРЕННЯ ПРОГРАМИ

Розробка програми починається з постановки задачі, яку пропонує замовник. Іноді аналіз і уточнення задачі дають можливість формалізувати її постановку, в результаті з'являється математично точний і однозначний опис задачі. Після уточнення постановки задачі починається проектування програми. Як правило, в задачі можна виділити декілька підзадач і описати процес їх розв'язування ок­ремо. Відповідно й алгоритм складається зі зв'язаних та узгоджених між собою частин, які описують процес розв'язання підзадач. У початковому алгоритмі дії подано в абстрактному вигляді, далекому від того, що може виконувати комп'ю­тер. Алгоритм уточнюють декілька разів і надають йому вигляд, за яким легко на­писати програму або її частину.

Написання програми або окремих її частин прийнято називати кодуванням, або розробкою. Найчастіше програму записують однією з мов високого рівня, але іноді деякі її частини записують різними мовами. Далі програма перекладається (транслюється) на машинну мову (зазвичай, частинами). Під час кодування про­грамісти можуть припускатися помилок. Процес виявлення й виправлення поми­лок називається налагодженням програми. Він дозволяє виявити помилки пере­лічених нижче типів.

1. Помилки, пов'язані з порушенням правил граматики в тексті програми, на­писаної мовою високого рівня. їх можна виявити у процесі трансляції, тому вони називаються помилками часу трансляції (compiler error).

2. Помилки, що виявляються під час виконання робочої програми. Вони можуть виникати, наприклад, в результаті переповнення розрядної сітки чи при спробі видобути квадратний корінь із від'ємного числа. Такі помилки називаються помилками часу виконання (run time error).

3. Помилки, що не виявляються ні під час трансляції, ні під час виконання програ­ми. Це змістові помилки, пов'язані з некоректністю логічних умов, неправиль­ним використанням розрахункових формул і т. ін. їх називають семантичними.

4. Помилки у вихідних даних.

Налагодження — це процес багаторазового виконання програми з різними варіантами даних, які вона має обробляти. Дані спеціально добираються таким чином, щоб можна було виявити якнайбільше помилок, якщо такі існують. Ця ці­леспрямована перевірка працездатності програми називається тестуванням. Тес­тування не гарантує відсутності помилок у програмі, а лише дозволяє виявити деякі з них. Чим ретельніше проводиться тестування, тим більше помилок вияв­ляється та виправляється.

Після налагодження програма проходить дослідно-виробничу експлуатацію, для якої необхідно розробити супровідні документи під назвами «Керівництво розробника програми» і «Керівництво користувача», які описують устрій та ви­користання програми. Перший документ дає можливість виправляти помилки під час експлуатації програми та розвивати її надалі, а у другому пояснюється, як використовувати програму.

Проте може з'ясуватися, що під час проектування програми було обрано не най­кращий алгоритм, через що програма виконується надто повільно або витрачає забагато ресурсів пам'яті, тобто є неефективною. До програми нерідко вносяться зміни, які вимагають повторного кодування і налагодження. Якщо у замовника з'являються нові ідеї, необхідно заново ставити задачу та проектувати програму.

З метою розробки ефективних з точки зору використаних ресурсів програм і прискорення процесу їх проектування були створені технології, тобто системи методів, які дозволяють «не робити зайвих кроків» на кожному з етапів, від ана­лізу задачі до налагодження програми. У 70-х роках минулого століття домінува­ла технологія структурного програмування — система правил створення програм, що характеризуються ясністю, простотою тестування та налагодження, легкістю модифікації. Починаючи з 90-х років ключовою технологією є технологія об'єктно-орієнтованого програмування — програмування на основі абстрактних типів да­них. Застосування різних технологій потребує постійного удосконалення інстру­ментів, які дозволяють створювати програми швидко, якісно й економічно. Такі інструменти називаються системами програмування і реалізують дуже важливий принцип повторного використання коду завдяки створенню модулів і компонен­тів. У процедурному програмуванні принцип повторного використання коду реа­лізується за допомогою процедур і функцій.