В зависимости от назначения и/или способа написания программ

ОБЩИЕ ТЕРМИНЫ

Алгоритм [ algorithm ] -

1. Последовательность действий (операций) и правил их выполнения или команд, предназначенных для решения определенной задачи или группы задач;
2. Предписание, определяющее ход вычислительного процесса, связанного с преобразованием данных от некоторого их исходного состояния к требуемому результату. Формальные описания алгоритмов аналогичны представлениям основных частей программ, которые их реализуют, поэтому многое, что относят к описанию конкретных программ, применимо к алгоритму и наоборот.

Некоторые виды алгоритмов:

• Адаптивный алгоритм [ adaptive algorithm ] - Алгоритм, обладающий свойством настраиваться на условия применения;
• Линейный алгоритм [ serial algorithm ] - Алгоритм, не содержащий ветвей и циклов, все элемены которого выполняются последовательно;
• Логический алгоритм [ logical algorithm ] - Алгоритм решения логической задачи;
• Алгоритм маршрутизации [ routing algorithm ] - Алгоритм решения задачи определения оптимального пути, по которому будут передаваться данные в коммуникационной сети;
• Параллельный алгоритм [ parallel algorithm ] - Алгоритм, в котором часть или все операции независимы и могут выполняться одновременно (параллельно);
• Последовательный алгоритм [ sequential algorithm ] -

1. Алгоритм, все действия которого выполняются последовательно,
2. Алгоритм обслуживания, реализующий принцип очереди - “первый на входе - первый на выходе” [ FIFO - First Input - First Output ];

• Циклический алгоритм [ round-robin algorithm ] - Алгоритм обслуживания в системах с разделением времени, при котором задача, использовавшая выделенный ей ресурс времени центрального процессора, прерывается и помещается в конец очереди.

Программа [ program, routine ] -

1. Последовательность операций, в том числе - нескольких параллельных, выполняемых ЭВМ для достижения поставленной цели или задачи;
2. Описание на языке программирования или в машинном коде действий, которые должна выполнить ЭВМ в соответствии с алгоритмом решения конкретной задачи или группы задач (синоним - машинная программа);
3. Упорядоченная последовательность команд, подлежащих обработке.

Понятия и термины, связанные с “ Программой ”:

• Машинная программа [ computer (machine) program ] - Программа, написанная на машинном языке (в машинном коде).
• Структура программы [ program structure ] - Общая схема построения программы, рассматривающая ее составные компоненты (программные блоки) и взаимосвязи между ними.
• Спецификация программы, программная спецификация [ program specification ] - Точная и полная формулировка определенной задачи или гуппы задач, содержащая сведения, необходимые для построения алгоритма (программы) ее или их решения. Содержит описание того результата, который должен быть достигнут с помощью конкретной программы, а также того, что для достижения этого результата программа должна делать без упоминания того как указанный результат достигается.
• Верификация программы [ program verification ] -

1. Установление любым корректным методом факта соответствия программы заданным целям ее создания или приобретения - “установление правильности программы”;
2. Формализованный контроль или проверка работоспособности программы.

• Отладка программы [ debugging ] - Обнаружение, локализация и устранение ошибок в компьютерной программе.
• Отладчик [ debugger ] - Программа, предназначенная для анализа поведения другой программы, обеспечивающая ее трассировку (отслеживание и распечатка выполняемых программой команд, изменений переменных или данных о других событиях, связанных с выполнением программы), останов в указанных точках или при выполнении указанных условий, просмотр и изменение ячеек памяти, регистров процессора и команд программы.
• Трассировка [ trace ] - Метод проверки правильности функционирования программ при их выполнении путем отображения изменений всех значений переменных. Этим достигается сокращение поиска ошибочных команд, из-за которых переменные принимают неверные значения. Трассировка выполняется при помощи ввода в проверяемую программу специальных команд или с использованием специальных сервисных программ.
• Тестирование программы [ program testing ] - Проверка программы в рабочих условиях с некоторым специально созданным (“ тестовым “) массивом данных с целью определения ее работоспособности в соответствии с заданными критериями оценки.
• Испытания программы [ program verification and validation ] - Всесторонняя (по формализованным признакам - “ Verification ” и общей субъективной оценке - “ Validation ”) проверка и тестированиепрограммы при сдаче ее в эксплуатацию или аттестации.

Подпрограмма [ subroutine ] -

Небольшая часть программы, связанная с реализацией какой-либо повторяющейся функции, процедуры или операции, которая может вызываться для выполнения из разных мест программы.

В зависимости от того являются подпрограммы частью разработки использующей их программы или заимствуются из других программ они подразделяются на внутренние подпрограммы [ internal subroutines ] и внешние подпрограммы [ external subroutines ]. В качестве последних могут использоваться и так называемые стандартные подпрограммы или программы [ standard subroutunes, standard programs ] - Программы, помещенные в библиотеку программ.

Программирование [ programming ] -

1. Совокупность процессов, связанных с разработкой программ и их реализацией. В широком смысле к указанным процессам относят все технические операции необходимые для создания программ, включая анализ требований, все стадии разработки а также реализации в виде готового программного продукта. В узком смысле под программированием часто понимают только процессы выбора структуры, кодирования и тестирования программ;
2. То же, что программирование математическое: то есть относящееся к разделу прикладной математики, исследующей проблемы оптимизации решения различных задач человеческой деятельности (в том числе - управления, проектирования, планирования и т.п.).

В зависимости от назначения и/или способа написания программ

различают:

• Прикладное программирование [ application programming ] - Разработка и отладка программ для конечных пользователей (см. ниже прикладная программа), например, бухгалтерских, обработки текстов и т.п.
• Системное программирование [ system programming ] - Разработка средств общего программного обеспечения, в том числе: операционных систем, вспомогательных программ, пакетов программ общесистемного назначения, например, автоматизированных систем управления, систем управления базами данных и т.д.
• Декларативное (логическое, продукционное) программирование, [ declarative programming, logical programming ] - Метод программирования, предназначенный для решения задач “ искусственного интеллекта ”. В указанном контексте программа описывает логическую структуру решения задачи, указывая преимущественно, что “нужно сделать”, не вдаваясь в детали “как это делается”. Используются языки программирования типа Пролог.
• Объектно-ориентированное программирование, объектное программирование, ООП [ OOP - Object-Oriented Programming ] - Метод программирования, основанный на использовании концепции “ объекта ”, абстрагирующего конкретные его реализации в предметной области. При этом данные тесно связываются с выполняемыми над объектами процедурами. Например, круг на экране монитора может рассматриваться как объект, данные о котором характеризуют положение (координаты) центра, величину радиуса, толщину и цвет линии. Процедуры, связанные с этим объектом - перемещение, изменение размера, стирание и т.д. Объектно-ориентированное программирование разрабатывалось и усовершенствовалось 1960 - 1970-х гг. В настоящее время используется в ряде языков программирования высокого уровня (Си++, Java, Смолток, ObjectLisp и др). Подробнее об объектном программировании см. [340]. В начале 90-х годов была выявлена потребность в выработке единых спецификаций, которые должны позволить программным продуктам различных фирм взаимодействовать друг с другом в общей информационной среде. Решение указанной задачи взяла на себя фирма OMG (США). Выработанная ею идеология “ Бизнес-объекта ” к 1997 г. получила достаточно широкое распространение при выработке промышленных программных приложений. Основу этой идеологии составляет “ Общая аритектура брокера объектных запросов ” - COBRA (Common Object Request Broker Architecture), центральной частью которой является спецификация на программный продукт (ORB – Object Request Broker), представляющий собой набор доменов или динамических библиотек, который обеспечивает взаимодействие различных программ в распределенной компьютерной среде. Кроме того фирма OMG разработала спецификации обмена данными между брокерами различных фирм-производителей – GIOP (General Inter ORB Protocol), а с той же целью для Internet – IIOP (Internet Inter ORB Protocol). Поддержкой и развитием бизнес-объектной технологии занимается специально организованный в рамках OMG специальный комитет – BODTF (Business Object Domain Task Force). В 1998 г. этим комитетом была выпущена спецификация (BOCA – Business Object Component Architecture), которая регламентирует построение программных систем из компонент-объектов, созданных на основе технологии CORBA/IIOP. Подробнее см. - [407, 423, 434].
• Параллельное программирование [ concurrent programming ] - Разработка программ, обеспечивающих одновременное (параллельное) выполнение операций, связанных с обработкой данных.
• Процедурное (процедурно-ориентированное) программирование [ procedure-oriented programming ] - Метод программирования, в соответствии с которым программы пишутся как перечни последовательно выполняемых команд. При этом используется процедурно-ориентированные язык программирования.
• Структурное программирование, модульное программирование [ structured programming, modular programming ] - Метод написания программ небольшими независимыми частями - модулями, каждый из которых связан с какой-либо процедурой или функцией. При этом результирующая программа организуется в виде совокупности взаимосвязанных по определенным правилам модулей. Это упрощает разработку сложных программных продуктов и их тестирование (см. ниже также функциональное программирование).
• Функциональное программирование [ functional programming ] - Метод программирования, основанный на разбиении алгоритма решения задачи на отдельные функциональные модули, а также описании их связей и характера взаимодействия. Для функционального программирования наиболее широко используются языки HOPE и ML. Элементы функционального программирования реализуются также другими языками, например, Си.
• Эвристическое программирование [ hueristic programming ] - Метод программирования, основанный на моделировании мыслительной деятельности человека. Используется для решения задач, не имеющих строго формализованного алгоритма или связанных с неполнотой исходных данных.

ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Язык программирования

[ programming language ] -

Формализованный язык, предназначенный для описания программ и алгоритмов решения задач на ЭВМ. Языки программирования являются искусственными. В них синтаксис и семантика строго определены. Поэтому они не допускают свободного толкования выражения, что характерно для естественного языка. Языки программирования разделяются на две основные категории языки высокого уровня и языки низкого уровня:

• Язык высокого уровня [ high-level language ] - Язык программирования, средства которого обеспечивают описание задачи в наглядном, легко воспринимаемом виде, удобном для программиста. Он не зависит от внутренних машинных кодов ЭВМ любого типа, поэтому программы, написанные на языках высокого уровня, требуют перевода в машинные коды программами транслятора либо интерпретатора. К языкам высокого уровня относят Фортран, ПЛ/1, Бейсик, Паскаль, Си, Ада и др.
• Язык низкого уровня, [ low-level language ] - Язык программирования, предназначенный для определенного типа ЭВМ и отражающий его внутренний машинный код (см. ниже также “ машинный язык “, “ машинно-ориентированный язык “ и “ язык ассемблера “).

Различают также следующие виды языков программирования: