Основы языка программирования pascal

Основные понятия

Под алгоритмом с точки зрения программирования понимается точно сформулированная конечная последовательность действий (инструкций), предназначенная для процессора (исполнителя), позволяющая достичь определенного результата. Алгоритмы разрабатывают для решения различных классов задач — проблем, подлежащих решению.

Запись алгоритма на некотором языке программирования называется программой, а теоретическая и практическая деятельность, основанная на методах и средствах создания программ, — программированием.

К инструментальным средствам программирования относят языки и среды программирования, а также программные компоненты для отладки и поддержки программ.

Язык программирования — это формализованный язык, на котором описываются алгоритмы решения задач. Любой язык программирования характеризуется алфавитом, синтаксисом и семантикой. Алфавит — разрешенный к использованию набор символов, с помощью которого могут быть образованы слова и величины данного языка. Синтаксис — система правил, определяющих допустимые конструкции языка программирования из символов алфавита. Семантика — система правил использования и однозначного толкования каждой языковой конструкции, для которой дано синтаксическое определение.

Перевод программы на некотором языке программирования в эквивалентную ей систему команд, пригодную для исполнения, выполняют специальные программы — трансляторы. Сам процесс перевода называется трансляцией программы. Алгоритм, записанный на языке программирования, подлежащем трансляции, называется исходным кодом программы.

Выделяют два вида трансляторов: интерпретаторы и компиляторы. Соответствующие операции перевода исходного текста программы в эквивалентную исполняемую форму носят название интерпретации и компиляции соответственно.

Интерпретатор последовательно просматривает инструкции исходного кода программы, производит их анализ на наличие ошибок, определяет операции, необходимые для выполнения текущей инструкции, исполняет эти операции.

Во время интерпретации можно интерактивно контролировать процесс исполнения программы, например просматривать содержимое ячеек памяти, изменять значения переменных. В то же время скорость исполнения программы при интерпретации не очень высока, поскольку каждая команда анализируется заново. Это становится существенным, например, при наличии большого количества циклических конструкций. Еще одним минусом интерпретации является то, что для каждого исполнения программы требуется наличие интерпретатора.

Компилятор полностью обрабатывает исходный код программы, выполняя анализ на наличие ошибок с помощью специальной программы — отладчика. Если текст программы соответствует синтаксису языка, то происходит трансляция исходного кода в низкоуровневый машинный язык, называемый также объектным кодом.

Для того чтобы получить независимую от транслятора программу, способную работать в конкретной операционной системе, объектный код связывается с процедурами и функциями, реализованными в конкретной операционной системе. Этот процесс выполняется специальной программой — редактором связей. В результате компиляции формируется независимый от языка программирования и способный выполняться самостоятельно исполняемый файл. В операционных системах семейства Windows он обычно имеет расширение .ехе.

Программа, получаемая в результате компиляции, выполняется быстрее, чем при интерпретации. В то же время для создания независимой от языка программы требуется наличие своего компилятора для каждой операционной системы и аппаратной платформы.

Среды программирования (иногда называемые также системами программирования) объединяют в себе различные инструментальные и вспомогательные средства для создания программ. В их состав обычно входят: транслятор (компилятор), отладчик, редактор связей, средства оптимизации программного кода, сервисные средства (например, текстовый, двоичный и шестнадцатеричные редакторы), библиотеки (наборы процедур и функций, реализованные в виде отдельных модулей, см. параграф 3.1), справочные системы.

Современные среды программирования используют смешанные технологии трансляции. В дальнейшем будет использоваться термин «трансляция» для общего обозначения процесса исполнения программ.