Атрибуты переменной языках программирования

Программа. Программирование.

Программа — это комбинация последовательности инструкций и данных, которая предназначена для исполнения на вычислительной машине.

Программирование — процесс создания компьютерных программ

Язык программирования. Синтаксис, семантика.

Язык программирования — формальный язык, предназначенный для записи компьютерных программ.

Синтаксис языка программирования — набор правил, описывающий комбинации символов алфавита, считающиеся правильно структурированной программой или её фрагментом.

Семантика в программировании — дисциплина, изучающая формализации значений конструкций языков программирования посредством построения их формальных математических моделей.

Способы представления алгоритмов. Язык блок-схем.

Способы представления алгоритмов:

• словесная запись (на естественном языке). Алгоритм записывается в виде последовательности пронумерованных команд, каждая из которых представляет собой произвольное изложение действия;
• блок–схема (графическое изображение). Алгоритм представляется с помощью специальных значков (геометрических фигур) — блоков;
• формальные алгоритмические языки. Для записи алгоритма используется специальная система обозначений (искусственный язык, называемый алгоритмическим);
• псевдокод. Запись алгоритма на основе синтеза алгоритмического и обычного языков. Базовые структуры алгоритма записываются строго с помощью элементов некоторого базового алгоритмического языка.

Язык блок-схем прост (хотя существуют его расширенные варианты):

• Прямоугольник – выполнение действия (например, c = a + b)
• Ромб – проверка условия (например, a > b). Если условие выполняется, то алгоритм идет по линии «да», если не выполняется – то по линии «нет».
• Скругленный прямоугольник – начало и конец алгоритма
• Скошенный прямоугольник – ввод-вывод данных (например, получение значения переменной, вывод результата на экран монитора). Это не полное описание языка блок-схем.

Этапы решения задач на эвм.

Этапы решения задач на ЭВМ:

1. анализ требований и формальная постановка задачи
2. выбор или разработка математической модели
3. анализ способов решения
4. логическое проектирование и разработка алгоритма
5. кодирование (написание программы)
6. тестирование и отладка программного обеспечения
7. внедрение, использование и сопровождение программного обеспечения

Информационная модель. Система.

Информационная модель — модель объекта, представленная в виде информации, описывающей существенные для данного рассмотрения параметры и переменные величины объекта, связи между ними, входы и выходы объекта и позволяющая путём подачи на модель информации об изменениях входных величин моделировать возможные состояния объекта.

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

Декомпозиция, композиция, редукция.

Декомпозиция — разделение целого на части.

Композиция — это составление целого из частей.

Редукция – это основной шаг вычислений в логическом программировании, который состоит в замене текущей цели на новую цель, заданную правой частью правила

Переменная — поименованная, либо адресуемая иным способом область памяти, адрес которой можно использовать для осуществления доступа к данным. Данные, находящиеся в переменной называются значением этой переменной

В языке С++ все переменные имеют определенный тип данных. Например, переменная, имеющая целочисленный тип не может содержать ничего кроме целых чисел, а переменная с плавающей точкой — только дробные числа. Тип данных присваивается переменной при ее объявлении или инициализации.

Источник

3. Объекты данных в языках программирования

Язык программирования представляет собой абстрактную модель, в которой объекты данных и операции специфицированы в проблемно-ориентированных терминах.

Объект данных – один или несколько однотипных элементов данных, объединенных в одно целое.

Объект данных называется элементарным, если представляющее его значение является единым целым.

Объект данных называется структурным, если он представляет собой совокупность некоторых других объектов.

3.1. Имена

Имя (идентификатор) – строка символов, используемая для обозначения некоторой сущности в программе.

Пример: переменные, типы, метки, подпрограммы, формальные параметры и др.

Ключевые слова – это имена, имеющие особое значение только в определенном контексте, например, begin, end, if.

Возможность переопределения ключевых слов ухудшает надежность и удобочитаемость языка, усложняет процесс компиляции.

Предопределенные имена – имеют конкретный смысл, но не являются ключевыми словами.

Пример: имена встроенных типов данных и функций.

Предопределенные имена можно переопределять.

3.2. Константы

Константа – объект данных, имя которого связано со значением в течение всего времени жизни.

Литерал – буквальная запись значения константы.

Пример: 25, ‘a’, 34.56

Именованная константа – объект данных, который связывает имя с буквальным значением константы.

3.3. Переменные

Переменная – объект данных, который явным образом определен и именован в программе.

Простая переменная – именованный элементарный объект данных.

• Имя;
• Адрес;
• Значение;
• Тип;
• Время жизни;
• Область видимости.

Имя переменной – идентификатор, используемый в программах для ссылки на значение переменной.

Переменная представляет собой абстракцию области памяти – ячейки или совокупности ячеек памяти компьютера.

Адрес переменной – это адрес области памяти, с которой связана данная переменная.

Выделение памяти – для связывания с переменной свободная область памяти соответствующего размера извлекается из пула доступной памяти.

Освобождение памяти – разрыв связи между переменной и областью памяти, которая возвращается обратно в пул доступной памяти.

Выделение и освобождение памяти выполняется специальными программами управления памятью.

Альтернативные переменные (alias-имена) – несколько имен переменных связаны с одной и той же областью памяти.

Пример: FORTRAN – оператор EQUIVALENCE;

C++ – объединения union; Ada, Pascal – записи с вариантами.

Значение переменной – содержимое ячейки или совокупности ячеек памяти (определенная комбинация битов), связанных с данной переменной.

Тип переменной связывает переменную с множеством значений, которые она может принимать.

Время жизни переменной – время, в течение которого переменная связана с определенной областью памяти.

Область видимости переменной – последовательность операторов программы, из которых можно обратиться к этой переменной.

4. Механизмы типизации

Типы могут определяться статически и динамически. При статическом определении типа связывание осуществляется при трансляции программы, при динамическом – во время выполнения программы.

Источник

Атрибуты переменной. Объявление, определение и инициализация переменной.

Определение — это определение ранее объявленного имени (или это может быть как определение, так и объявление).

Инициализация – присвоение переменной начального значения при помощи оператора =

Область видимости переменной. Время жизни переменной.

Область видимости переменной — это те процедуры, в которых переменная может быть использована, т.е. в которых доступно значение переменной.

«Время жизни» представляет собой период во время выполнения программы, в течение которого существует переменная или функция. Время жизни идентификатора определяется длительностью его хранения.

Операции делятся на унарные, бинарные и тернарную по количеству участвующих в них операндов.

• Арифметические операторы
• Реляционные операторы
• Логические операторы
• Побитовые операторы
• Операторы присваивания
• Другие операторы

Операнд — это сущность, с которой оператор выполняет какие-либо действия. (Вычисление значения, назначение объекта или функции, создание побочных эффектов)

Арность операции — это количество задействованных в операции операндов. Например 2 + 3 — бинарная (двуместная) операция, -4 — унарная (одноместная) операция.

Типы данных в языках программирования. Переполнение типа данных.

Типы данных — атрибут, определяющий, какого рода данные могут храниться в объекте

Целочисленное переполнение — ситуация, при которой вычисленное в результате операции значение не может быть помещено в n-битный целочисленный тип данных. Различают переполнение через верхнюю границу представления и через нижнюю

В C++ определено семь основных типов данных: символьный, символьный двубайтовый, целочисленный, с плавающей точкой, с плавающей точкой двойной точности, логический (или булев) и «не имеющий значения». Для объявления переменных этих типов используются ключевые слова char, wchar_t, int, float, double, bool и void соответственно.

Приведение типов — это явление, при котором тип данных преобразуется из одного типа в другой, чтобы упростить вычисление исходного кода.

В С++ для приведения типов используются следующие функции:

Во всех случаях синтаксис приведения будет выглядеть следующим образом: . _cast (переменная)

Литерал — это некоторое выражение, создающее объект. (Целочисленные, с плавающей запятой, булевы, символов, строковые)

Массив — это последовательность объектов того же типа, которые занимают смежную область памяти.

Массив переменной длины (VLA) даёт возможность создания массивов заранее неизвестного размера в локальной памяти, т.е. в стеке

Источник

07 Языки программирования высокого уровня

Декларативными языками программирования высокого уровня являются:

Изображенная на рисунке структура данных

Лексический анализатор осуществляет .

○ поиск только служебных слов в тексте программы

○ выделение и кодирование только идентификаторов и чисел

○ анализ правильности текста программ в соответствии с грамматикой языка

● преобразование исходного текста программы в последовательность специальных символов, кодирующих слова языка

Объектно-ориентированными языками программирования высокого уровня являются:

Отличительными особенностями языков программирования высокого уровня являются

□ близость к машинному языку

□ возможность непосредственного (без дополнительного преобразования) выполнения на ЭВМ

□ ориентация на систему команд той или иной ЭВМ

■ близость к естественному языку

Пошаговый перевод программы, написанной на языке программирования, в машинные команды, которые сразу исполняются, называется .

Преимуществами языков программирования высокого уровня перед машинно-ориентированными языками являются:

□ возможность непосредственного (без дополнительного преобразования) выполнения на ЭВМ

□ ориентация на систему команд той или иной ЭВМ

□ большая эффективность по времени выполнения

■ лучшая читаемость программы

■ меньшее время разработки программы

Процедурными языками программирования являются:

Разбор текста программы на языке программирования высокого уровня в соответствии с правилами грамматики входного языка осуществляет .

Результатом синтаксического анализа программы на языке программирования высокого уровня в процессе её компиляции является .

○ граф разбора с синтаксическими атрибутами

● дерево разбора со ссылками на таблицы идентификаторов

Сообщение об ошибке в программе на языке программирования высокого уровня «Идентификатор abc не описан» выдается .

Способ описания формального языка, задающий некоторое подмножество «правильных» последовательностей из множества последовательностей символов алфавита этого языка, называется формальной .

Структура данных, изображенная на рисунке,

Тип данных языка программирования характеризуется .

○ набором методов обработки данных

○ правилами преобразования значений, заданными в описании языка программирования

● множеством допустимых значений и набором допустимых над этими значениями операций

Тип переменной в языках программирования высокого уровня определяет:

□ время её поиска в программе

□ востребованность в программе

■ диапазон возможных значений

Транслятор, который осуществляет перевод исходной программы в эквивалентную ей результирующую программу на языке машинных команд, называется .

Языками поддержки параллельных вычислений являются:

Языками программирования высокого уровня являются:

Языки программирования делятся на языки:

Языком логического программирования является .

Языком программирования высокого уровня является .

○ система обозначений, принятая в блок-схемах

○ искусственный язык, алфавит, словарный запас и синтаксис которого понятны компьютеру

○ искусственный язык, алфавит, словарный запас и семантика которого понятны компьютеру

● фиксированная система обозначений и правил для описания алгоритмов и структур данных

Языком сценариев является .

Языком сценариев является .

Языком, название которого является аббревиатурой от «универсальный символический код для начинающих» является .

Источник