Мова програмування С++

1.2.3 Мова програмування С++

Мова С++ виникла на початку 1980-х років, коли співробітник фірми «Bell Laboratories» Бьерн Страуструп вигадав ряд удосконалень до мови С. До початку офіційної стандартизації мова розвивалася в основному силами Страуструпа. У 1998 році був ратифікований міжнародний стандарт мови С++: «Standard for the C++ Programming Language».

Страуструп почав працювати над «Сі з класами» в 1979 році. Він вирішив доповнити мову С (наступник BCPL) можливостями, що є в мові Симула (Simula). Мова С, будучи базовою мовою системи UNIX, на якій працювали комп'ютери «Bell», є швидкою, багатофункціональною і переносною. Страуструпдодав до неї моєливість роботи з класами і об'єктами. В результаті, практичні задачі моделювання виявилися доступними для вирішення як з погляду часу розробки (завдяки використанню Симула - подібних класів) так і з погляду часу оючислень (завдяки швидкодії С). На початку в С були додані класи (з інкапсуляцією), похідні класи, сувора перевірка типів, inline-функції і аргументи за умовчанням.

У 1983г. відбулося перейменування мови з С з класами в С++ .

Мова С++ є сумісним знизу-вгору розширенням безпосередньо мови С. Принципова зміна полягає в появі нового реального примітивного типу даних - класу. Ця мова не містить типів даних високого рівня і примітивів, а, подібно мові С, забезпечує розширення за допомогою бібліотек. Таким чином, нові типи задаються безпосередньо усередині самої мови.

У мові С++ особлива увага надається можливості підтримки значної частини існуючого коду, написаного на мові С. Кроме того стають можливим порушення захисту даних і правил типізації, внаслідок чого доступ до даних може виявитися неправильним. Мова С++ є компромісним рішенням між об'єктно-орієнтованим ідеалом і прагматичним підходом.

Мова С++ підтримує абстракцію, спадкоємство, рекурсію і динамічне скріплення. Підтримується також і статичний, і динамічний контроль типів. Система типів є колекцією відносно невеликих дерев. Тому для С++ характерною є тенденція підтримування широких та пласких структур класів, яка буде сприяти створенню вузьких і глибоких структур класів.

Одна оригінальна властивість мови С++ пов'язана з можливістю представлення деякій функції (або класу) привілейованого доступу до закритих частин декількох класів, членом яких ця функція (або клас) не є. З цією метою така функція оголошується «другом» даних класів. Ця властивість може бути використане для спрощення опису операції над двома типами. Ця властивість вимагає украй обережного ставлення внаслідок можливого порушення інкапсуляції.

В мові С++ не передбачена збірка сміття. Подібна властивість повинна реалізуватися програмістом або надаватися середовищем у вигляді відповідних бібліотек коду. Останніми в мову С++ були додані шаблони. За їх допомогою підтримується необмежена універсальність; проте шаблони були піддані критиці з огляду на те, що вони приводять до роздування коду і уповільнення компіляції. Існує стандартна бібліотека шаблонів (STL), яка може використовуватися будь-яким компілятором.

Мову С++ можна використовувати як мову об'єктно-орієнтованого програмування, проте всі (або деякі) її об'єктно-орієнтовані властивості можна ігнорувати або неправильно використовувати. Нині використовується декілька різних версій мови С++, деякі з них є відкритими і загальнодоступними на базі найрізноманітніших машин.

Незважаючи на всі ці зауваження мова С++ є однією з най прийнятніших об'єктно-орієнтованих мов програмування для комерційни додатків, призначених для робочих станцій і персональних комп'ютерів.

Переваги мови С++ такі:

·  Можливе виконання будь-яких дій на будь-якому рівні операційної системи;

·  Мова С++ є найшвидшою з існуючих нині об'єктно-орієнтованих мов;

·  Ринок програмістів, які пишуть на мові С++, достатньо великий.

·  Можливість роботи на низькому рівні з пам'яттю, адресами, портами.

·  Можливість створення узагальнених алгоритмів для різних типів даних, їх спеціалізація, і обчислення на етапі компіляції, використовуючи шаблони.

Недоліки С++ полягають в наступному:

·  Відсутність автоматичного управління пам'яттю (складки сміття) і широко поширеневикористовування покажчиків призводять до того, що гарантії безпеки на стадії виконання досягаються насилу;

·  Погана підтримка модульної. Підключення інтерфейсу зовнішнього модуля через препроцесорну вставку заголовного файлу (#include) серйозно уповільнює компіляцію, при підключенні великої кількості модулів.

·  Нестача інформації про типи даних під час компіляції (CTTI).

·  Мова С++ є складною для вивчення і для компіляції.

·  Деякі перетворення типів неінтуїтивні. Зокрема, операція над беззнаковим і знаковим числами видає беззнаковий результат.

·  Препроцесор С++ (успадковуваний від С) дуже примітивний. Це призводить з одного боку до того, що з його допомогою не можна (або важко) здійснювати деякі задачі метапрограмування, а з іншого, внаслідок своєї примітивності, він часто приводить до помилок і вимагає багато дій по обходу потенційних проблем.

·  З кінця XX століття в співтоваристві С++ набуло поширення так зване метапрограмування на базі шаблонів. По суті, воно використовує особливості шаблонів C++ в цілях реалізації на їх базі інтерпретатора примітивної функціональної мови програмування, що виконується під час компіляції. Сама по собі дана можливість дуже приваблива, проте, внаслідок вищесказаного, такий код вельми важко сприймати і відладжувати.

1.3 Основи алгоритмізації

Одним з основоположних понять інформатики є алгоритм.

Алгоритм - система правив, що чітко описує послідовність дій, які необхідно виконати для вирішення задачі.

Властивості алгоритмів:

1. Дискретність;

2. Однозначність або детермінована. Кожна дія алгоритму повинна бути чіткою і однозначною. Для однакових початкових даних результат повинен бути одним і тим же.

3. Кінцівка, результативність. Алгоритм повинен призводити до рішення задачі за кінцеве число кроків.

4. Масовість або спільність. Алгоритм повинен призначатися не для однієї задачі, а цілого класу задач.

Для вирішення однієї і тієї ж задачі можуть застосовуватися декілька алгоритмів. Показником якості алгоритму є його ефективність. Ефективність алгоритму визначається часом рішення задачі і обсягом, необхідним для цього вирішення.

Алгоритм має ієрархічну структуру. Для деяких кроків алгоритму можна складати детальніші алгоритми, що містять опис даного кроку.

Ступінь деталізації залежить від мови програмування, яка вибрана для вирішення даної задачі. Мови високого рівня вимагають високий ступінь деталізації, ніж низького.

Існують різні способи запису алгоритмів:

1. Словесний опис кожного кроку на словесній мові.

2. Графічне зображення алгоритму у вигляді блок-схеми (flowchart).

У структурному програмуванні застосовуються декілька основних прийомів розробки алгоритмів.

1. Метод покрокової деталізації.

Спочатку створюється загальна структура алгоритму, а потім приробляються окрем частини.

2. Метод «зверху - вниз».

Спочатку розробляється задача на родовому рівні, всі підзадачі залишаючи у вигляді чорних ящиків, в яких чітко прописані вхідні-вихідні дані.

3. Метод «знизу - вгору».

Велика увага надається розробці даних, задачі верхнього (родового) рівня використовують вже налагоджені і протестовані підзадачі. Але в цьому випадку, якщо виникає необхідність зміни родового рівня, часто доводиться змінювати й підзадачі.

4. Метод «від центру по краях».

Виділяється найскладніша частина задачі, йде пошук ї рішення, а потім проводиться вся робота, що залишилася.

5. Модульний метод.

Має на увазі, що програма складається з окремих модулів. Під «модулем» розуміється функціонально і логічно замкнута частина програми, реалізовуюча деякі алгоритми. Модуль може бути функцією з чітко певними вхідними і виходять даними.

Основна мета використовування модуля – можливість його повторного використання для вирішення різних задач.

2 РОЗРОБКА РІШЕННЯ ЗАДАЧІ СТВОРЕННЯ БАЗИ ВІДЕОФІЛЬМІВ

2.1 Бази даних

2.1.1 Основні положення та моделі БД

Взагалі технологія баз даних як самостійна гілка розвитку інформатики з’явилася порівняно недавно: початок досліджень в цій області пов'язують з епохою великих ЕВМ – шістдесятими роками XX в. Тоді ж сформувався теоретичний апарат технології, почалася розробка програмного забезпечення. Термін «база даних» вперше з’явився в 1962г., відтоді дещо змінилося його змістовне наповнення (у зв'язку з розвитком області) і в найзагальнішому вигляді може бути сформульований так: база даних - це сукупність взаємозв'язаних даних при такій мінімальній надмірності, яка допускає їх використання оптимальним чином для одного або декількох додатків в певній предметній області людської діяльності.

Насправді сьогодні існує безліч різних визначень терміну БД, що обумовлене наявністю «можливості перетворення інформаційних масивів інших форматів в бази даних в строгому значенні цього поняття (і навпаки)". Практично будь-яку колекцію даних, які може зчитувати машина, можна при незначній доробці перевести в базу даних, що дозволяє максимально ефективно проводити інформаційний пошук за допомогою відповідної системи управління (СУБД).

Отже, база даних - структурований організований набір даних, що описують характеристики яких-небудь фізичних або віртуальних систем.

«Базою даних» часто спрощено або помилково називають Системи Управління Базами даних (СУБД). Потрібно розрізняти набір даних (власне БД) і програмне забезпечення, призначене для організації і ведення бази даних (СУБД).

Організація структури БД формується виходячи з таких міркувань:

1. Адекватність описуваному об'єкту/системі - на рівні концептуальної і логічної моделі.

2. Зручність використання для ведення обліку і аналізу даних - на рівні так званої фізичної моделі.

Види концептуальних (інфологічних) моделей БД: «сутність - зв'язок», семантичні, графські.

Види логічних (даталогічних) моделей БД:

Похожие работы

Використання сучасних технологічних засобів при викладанні біології в школі

Скачать

43226

0

0

... демонстрування діапозитивів, транспарантів, а також дослідів, що проводяться на прозорих пластинках. Зміни, що відбуваються у сфері інформаційних технологій у цілому, формують нову культуру роботи з інформацією, як учителя біології, так і учнів, із використанням сучасної комп'ютерної техніки. Перспективними технічними пристроями екранної проекції є мультимедійні проектори, які характеризуються ...

Материальна основа документа

Скачать

43230

1

1

... ). Групу полімерно-пластикових документів складають: гнучкий магнітний диск, магнітна карта, гнучка та жорстка грамплатівка, оптичний диск - як жорсткий, так і м’який. Існують стандарти на матеріальну основу документа призвані гарантувати механічну міцність (здатність МОД протистояти розрусі документа під дією механічного навантаження - розрив, злам), біостійкість (здатність МОД протистояти дії ...

Застосування технічних засобів навчання на заняттях кулінарії

Скачать

91869

3

6

... дзеркала над демонстраційною плитою протягом багатьох років з успіхом використовуються в кулінарних училищах. 2.2 Експериментальна перевірка ефективності застосування технічних засобів навчання у навчально-виховному процесі при вивченні дисципліни «Кулінарія» Для перевірки результативності засвоєння знань студентами Чернігівського комерційного технікуму з використанням на заняттях технічних ...

Наочні посібники для трудового навчання та вимоги до них

Скачать

32077

1

0

... функціям засобів навчання і можливостям вибору цих засобів. Системне вивчення можливостей використання наочних засобів у трудовому навчанні показує, що вони незалежно від їх виду мають задовольняти такі вимоги: ·  науковість і відповідність змісту наочних посібників, навчальним програмам, державним освітнім стандартам, завданням навчально-виховного процесу; ·  відповідність наочних посібників ...