Что такое среда программирования в информатике кратко

Обновлено: 06.07.2024

Система программирования — это система для разработки новых программ на конкретном языке программирования.

Специалисты с помощью сервисных возможностей систем программирования могут разрабатывать собственные компьютерные программы. При этом компьютерная программа состоит из совокупности указаний автоматизированной вычислительной системы, в результате выполнения которой получается требуемый результат.

Наиболее полное определение системы программирования и ее составляющих представлено в документе ГОСТ 19781-90. Согласно ему:

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Система программирования — система, образуемая языком программирования, компиляторами или интерпретаторами программ, представленных на этом языке, соответствующей документацией, а также вспомогательными средствами для подготовки программ к форме, пригодной для выполнения.

Системы программирования позволяют программистам заниматься разработкой компьютерных программ. Данная задача значительно облегчается совершенствованием систем программирования, в которых постоянно расширяются пользовательские возможности, создается удобная среда для работы и оптимизируется процесс разработки программ.

Что входит в состав комплекса, основные компоненты

Система программирования обычно включает в себя следующие компоненты:

  1. Компилятор или интерпретатор.
  2. Интегрированная среда разработки.
  3. Средства создания и редактирования текстов программ.
  4. Библиотеки стандартных программ и функций.
  5. Отладочные программы, помогающие находить и устранять ошибки.
  6. Диалоговая среда.
  7. Многооконный режим работы.
  8. Мощные графические библиотеки.
  9. Утилиты для работы с библиотеками.
  10. Ассемблер.
  11. Справочная служба.

Компилятор — это особый вид транслятора, который переводит тексты с языка программирования высокого уровня (с того языка, которым пользуется программист при написании текста программы) на машинный язык (в машинный код, который понятен компьютеру).

Например, если пользователь пишет код на языке высокого уровня, таком как Java, и хочет его выполнить, то ему необходимо использовать специальный компилятор, разработанный для Java. Он занимается сканированием всей программы, транслированием ее в машинный код, который выполняется процессором компьютера, после чего выполняются необходимые задачи.

Интерпретатор — это исполняемый файл, который поэтапно читает программу, а затем обрабатывает, сразу выполняя ее инструкции. Он осуществляет программу поэтапно как часть собственного исполняемого файла.

Каждый раз, когда интерпретатор получает на выполнение код языка высокого уровня, то перед его конвертацией в машинный код, он преобразовывает этот код в промежуточный язык. Части кода последовательно интерпретируются и выполняются отдельно; при нахождении ошибок в составляющих кода процесс интерпретации останавливается.

Основные отличия компилятора от интерпретатора:

  1. Компилятор занимается трансляцией всей программы, когда интерпретатор транслирует и выполняет по частям.
  2. Интерпретатор в случае возникновения ошибки способен остановить процесс интерпретации, когда компилятор выдает отчет об ошибках только после трансляции.
  3. Компилятор по сравнению с интерпретатором требует больше времени для анализа и обработки языка высокого уровня.

Интегрированная среда разработки — это набор инструментов для разработки и отладки программ, имеющий общую интерактивную графическую оболочку, поддерживающую выполнение всех основных функций жизненного цикла разработки программы.

Функции жизненного цикла разработки программы:

  1. Набор кода и его редактирование.
  2. Компиляция или интерпретация.
  3. Автоматизация сборки.
  4. Отладка.
  5. Профилирование.

Основные компоненты интегрированной среды разработки:

  1. Текстовый редактор, позволяющий редактировать код программы.
  2. Система поддержки сборки, выполняющая компиляцию проектов из исходных кодов.
  3. Компоновщик, который заботится об упорядочивании объектов в адресном пространстве программы. Это может включать перемещение кода, предполагающего определенный базовый адрес, на другую базу.
  4. Отладчик, который представляет собой набор инструментальных средств, позволяющий отлаживать программы на уровне исходного текста.

В системе программирования компоновщик необходим для связывания объектного и машинного кодов, а также подготовки объектной программы (файла) к работе в конкретной программной среде.

Библиотеки стандартных программ и функций состоят из совокупности подпрограмм, составленных на одном из языков программирования и удовлетворяющих определенным единым требованиям к структуре, организации их входов и выходов, описаниям подпрограмм.

Важным компонентом понятия системы программирования являются отладочные программы.

Отладка — этап разработки компьютерной программы, на котором обнаруживают, локализуют и устраняют ошибки.

Программный модуль отладки позволяет выполнить основные задачи, связанные с мониторингом процесса выполнения результирующей прикладной программы. Отладка позволяет последовательно и пошагово выполнять итоговые программы, просматривать значения объявленных переменных, устанавливать контрольные точки, трассировку для того, чтобы идентифицировать места и виды ошибок в разработке.

Справочная система, входящая в состав системы программирования, предназначена для предоставления пользователю справочной информации по конкретной системе программирования.

Машинно-ориентированные системы программирования

Определение Машинно–ориентированные системы — это системы, в которых язык программирования, наборы операторов и изобразительные средства существенно зависят от особенностей архитектуры компьютера.

Классификация машинно-ориентированных систем:

  1. Машинные языки — совокупность машинных команд, отличающаяся количеством адресов в команде, назначением информации, задаваемой в адресах, набором операций, которые может выполнять машина. Каждый компьютер имеет свой машинный язык.
  2. Языки символического кодирования — они схожи с машинными языками и являются командными, однако представляют собой не последовательности двоичных и восьмеричных цифр, а символический код в виде идентификаторов, предназначенные для облегчения запоминания смыслового содержания операции.
  3. Автокод — языки, включающие в себя все возможности символического кодирования, посредством расширенного введения макрокоманд. Макрокоманда — программный алгоритм действий, записанный пользователем.
  4. Макрос — набор команд и инструкций, группируемых вместе в виде единой команды для автоматического выполнения задачи. Основное назначение макроса — сокращение последовательности символов, описывающих выполнение требуемых действий ЭВМ, для более сжатого вида.

Машинно-независимые системы программирования

Машинно-независимые системы программирования — системы, позволяющие описывать алгоритмы решения задач и информацию, подлежащую обработке. Системы часто используются в широких кругах пользователей и не требуют особых знаний организации функционирования ЭВМ.

Виды языков программирования в машинно-независимых системах:

  • процедурно-ориентированные;
  • проблемно-ориентированные языки;
  • объектно-ориентированное программирование.

Процедурно-ориентированные являются основными языками описания алгоритмов, которые обеспечивают математические функции многих современных вычислительных машин.

Они включают в себя такие популярные языки как:

Проблемно-ориентированные языки — это формальные языки, предназначенные для описания данных (информации) и алгоритмов их обработки (программ) на вычислительной машине.

Основные проблемно-ориентированные языки:

Объектно-ориентированное программирование основано на методологии представления программы в виде совокупности объектов, каждый из которых является экземпляром определенного класса, а классы образуют иерархию наследования.

Среды программирования (или как их еще называют, среды разработки) - это программы, в которых программисты пишут свои программы. Иными словами, среда программирования служит для разработки ( написания) программ и обычно ориентируется на конкретный язык или несколько языков программирования (в этом случае языки, обычно, принадлежат одной языковой группе, например, Си-подобные). Интегрированная среда программирования содержит в себе все необходимое для разработки программ:

  • редактор с подсветкой синтаксиса конкретного языка программирования. В нем программист пишет текст программы, так называемый программный код;
  • компилятор. Он, как мы уже с вами знаем, транслирует программу, написанную на высокоуровневом языке программирования в машинный язык (машинный код), непосредственно понятный компьютеру. Язык С++ относится к компилируемым языкам, поэтому для обработки текстов его программ служит компилятор, иногда вместо компилятора (либо вместе с ним) используется интерпретатор, для программ, написанных на интерпретируемых языках программирования;
  • отладчик. Служит для отладки программ. Как мы все знаем, ошибки в программах допускают абсолютно все: и новички, и профессионалы - они могут быть синтаксическими (обычно они выявляются еще на стадии компиляции) и логическими. Для тестирования программы и выявления в ней логических ошибок служит отладчик.

Мы рассмотрели базовую комплектацию среды программирования, но иногда в них присутствуют еще и такие компоненты, как система управления версиями, различные инструменты для конструирования графического интерфейса программы, браузер классов, инспектор объектов и другие.

Общее описание работы среды программирования

Давайте сейчас подробно рассмотрим процесс разработки программы в среде программирования, от момента начала написания кода программы до получения скомпилированного экзешника (файла с расширением .exe), который уже можно непосредственно запускать вне среды разработки. Как правило, для того, чтобы выполнить программу на С++, надо пройти шесть этапов:

  • Первый этап - редактирование;
  • Второй этап - предварительная (препроцессорная) обработка;
  • Третий этап - компиляция;
  • Четвертый этап - компоновка;
  • Пятый этап - загрузка;
  • Шестой этап - выполнение.

Мы остановимся на системе С++, ориентированной на UNIX, чтобы лучше понять этот процесс. В Windows некоторые из этих этапов будут проходить автоматически без участия программиста.


Редактирование. Это первый этап разработки программы в среде программирования и представляет он собой редактирование файла (исходного файла, который в последствии будет содержать код программы). Он выполняется с помощью редактора программ, который напоминает нам обычный текстовый редактор, такой как блокнот, word и т.д. Программист набирает в этом редакторе свою программу на С++ и, если это необходимо, вносит в нее различные изменения или исправления. Одним словом, работает с кодом программы как с обычным текстом. Имена файлов программ на С++ часто оканчиваются расширением .с или .срр. (это вы сами сможете пронаблюдать, когда загляните в папку с проектом).

Компиляция. На этом этапе компилятором проверяется текст программы на наличие синтаксических ошибок и затем, если все хорошо, текст программы с подстановками, сделанными на предыдущем этапе, преобразуется в машинный код (код на языке, уже непосредственно понятный компьютеру). Иногда его еще называют объектным. На этом этапе создается файл с расширением .obj. Также в вашей программе могут использоваться кусочки уже готового машинного кода, расположенного в иных библиотеках (например, в файлах с расширением .lib). На этапе компиляции эти библиотеки еще не будут подключены к только что созданному машинному коду. Они подключаются на следующем этапе.

Загрузка. Следующий этап называется загрузка. Перед выполнением программа должна быть размещена в оперативной памяти компьютера. Это делается с помощью загрузчика, который забирает исполняемый загрузочный модуль с диска (наш файл с расширением .exe) и перемещает его в оперативную память.

Выполнение. И наконец, рассмотрим самый последний этап - выполнение. С этого момента компьютер под управлением своего ЦПУ (центральное процессорное устройство) начинает последовательно выполнять в каждый момент времени по одной команде программы. Эти моменты времени носят название такт, каждый процессор имеет свою тактовую частоту, которую задает его внутренний тактовый генератор. Чем более высокая частота работы вашего процессора, тем, соответственно, лучше и тем быстрее выполняются ваши программы. На маленьких программах это, конечно же, не очень ощутимо, но когда запускаете какую-нибудь новомодную игрушку, то все очень даже заметно.

Среда CodeBlocks

Для разработки своих программ лично я использую среду программирования CodeBlocks. Вам, как начинающим советую использовать именно ее, т.к. она проста в использовании и, соответственно, лучше приемлема для начинающего программиста. В этой среде есть минимально необходимый комплект (редактор, компилятор и отладчик) для разработки программ. А сейчас займемся установкой (скачать CodeBlocks можно в разделе "В помощь программисту"):

  • Распаковываем скачанный архив и запускаем инсталляционный файл, соглашаемся с лицензией. В окошке выбора компонентов для установки выбираем либо standart, либо full (принципиальной разницы нет).
  • Выбираем путь установки, либо оставляем по умолчанию, ставим.
  • Процесс установки благополучно завершен.

Это комплекс программ для создания своих программ. Условно — то, где вы пишете код и превращаете его в рабочий продукт. Вот некоторые компоненты среды разработки:

1. Текстовый редактор — окно для написания кода. Как правило, с удобной подстветкой

2. Компилятор или интерпретатор (в зависимости от языка программирования). В среде разработки вы можете кликнуть одну кнопку, и ваша программа на C++ скомпилируется (превратится в понятный для компьютера код) и запустится. Если бы вы писали программу в обычном блокноте, вам пришлось бы для этого запускать специальные команды из командной строки.

3. Терминал (командная строка) — многие IDE содержат командную строку, что также может быть очень удобно использовать

4. Средства контроля версий — например, git

И многое другое. Вот, например, вид среды разработки PyCharm

Среда разработки — это очень мощный инструмент, сильно облегчающий жизнь программиста. Но для новичка они могут быть перенасыщены функциями. На мой взгляд, лучше начать с чего-то простого и пойти по тяжёлому пути, чтобы потом понять, насколько хорошая среда разработки облегчает жизнь. Но с другой стороны, можно учиться пользоваться ей сразу, так как это необходимый инструмент в работе программистом

(Интегрированная) среда разработки программного обеспечения (англ. IDE, Integrated development environment ) — система программных средств, используемая программистами для разработки программного обеспечения.

Обычно среда разработки включает в себя текстовый редактор, компилятор и/или интерпретатор, средства автоматизации сборки и отладчик. Иногда также содержит 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 среды разработки, предназначенные для нескольких языков — такие как Microsoft Visual Studio, обычно среда разработки предназначается для одного определённого языка программирования — как например, Visual Basic.

Примеры сред разработки — Eclipse, Sun Studio, Turbo Pascal, Borland C++, GNU toolchain, DrPython, Borland Delphi, Dev-C++, KDevelop, XCode.

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

См. также

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Среда разработки программного обеспечения" в других словарях:

Перечень школьного программного обеспечения — Содержание 1 Бразилия 2 Великобритания 3 Индия … Википедия

Жизненный цикл программного обеспечения — (ПО) период времени, который начинается с момента принятия решения о необходимости создания программного продукта и заканчивается в момент его полного изъятия из эксплуатации[1]. Этот цикл процесс построения и развития ПО. Содержание 1 Стандарты… … Википедия

Интегрированная среда разработки приложений — (Интегрированная) среда разработки программного обеспечения (англ. IDE, Integrated development environment) система программных средств, используемая программистами для разработки программного обеспечения. Обычно среда разработки включает в себя… … Википедия

Интегрированная среда разработки — У этого термина существуют и другие значения, см. IDE. Интегрированная среда разработки, ИСР (англ. IDE, Integrated development environment или integrated debugging environment) система программных средств, используемая программистами… … Википедия

Eclipse (среда разработки) — У этого термина существуют и другие значения, см. Eclipse. Eclipse … Википедия

Спецификация программного обеспечения — Спецификация требований программного обеспечения (англ. Software Requirements Specification, SRS) законченное описание поведения программы, которую требуется разработать. Включает ряд пользовательских сценариев (англ. use… … Википедия

Список программного обеспечения, написанного на языке программирования Python — Python стабильный и распространённый язык. Он используется во многих проектах и в различных качествах: как основной язык программирования или для создания расширений и интеграции приложений. На Python реализовано большое количество проектов … Википедия

ОСТ 1 00341-86: Системы технологического программного обеспечения на основе языка высокого уровня для бортовых цифровых вычислительных машин. Принципы построения — Терминология ОСТ 1 00341 86: Системы технологического программного обеспечения на основе языка высокого уровня для бортовых цифровых вычислительных машин. Принципы построения: Аварийная ситуация Прекращение (завершение) выполнения какого либо… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Среда визуальной разработки — Проверить нейтральность. На странице обсуждения должны быть подробности. Среда визуальной разработки среда разработки программного обеспечения, в которой наиболее распространенные блоки программного кода представлены в в … Википедия

среда — 3.3.3 среда (environment): Связь между синтаксисом и семантикой. Примечание В контексте настоящего стандарта объект environment привязывает к объекту generic variable (синтаксису) соответствующее ему значение (семантику), представленное объектом… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Читайте также: