Среда программирования. Интегрированные среды программирования

У вас возникнет вопрос: как выполнить программу, написанную на языке Паскаль? Действительно, текст программы, написанный на бумаге, на классной доске и т.п., есть только текст и сам по себе выполнен быть не может. Для удобства работы пользователя с Паскаль программы создано интерактивное интегрированная среда, объединяющая в себе текстовый редактор для создания (написания) текстов программ, компилятора для определения ошибок в текстах программ и
запуска программ на выполнение в случае отсутствия ошибок, отладчик для пошагового выполнения программ и определения сложных ошибок. Интегрированным среду называется потому, что объединяет в себе все три упомянутые свойства, интерактивным - потому, что работает в режиме постоянного общения с пользователем. Работа в интегрированной среде начинается с запуска на выполнении файла .ехе. Кроме этого на диске желательно иметь еще следующие файлы: библиотека стандартных процедур и функций Turbo pascal 7.0 и - справочная система среды Turbo pascal7.0. Мы же с вами будем пользоваться оболочкой АЬСО, созданной для записи и выполнения Паскаль программ начинающими пользователями.

Общий вид и основные элементы оболочки
Для выполнения программы, написанной на языке Паскаль, необходим компилятор, переведет эту программу в коды компьютера, и текстовый файл, где записана сама программа. Чтобы подготовить такой файл, нужно воспользоваться экранным редактором. Кроме того, нужно уметь запустить программу на пошаговое выполнение, иметь средства работы с файлами, просмотра промежуточных результатов и многое другое. Все эти средства, собранные вместе, назовем программной средой, а элементы, отражающие на экране выполняемые действия (окна, меню, кнопки) и обеспечивают необходимые сервисные возможности для программиста, - оболочкой.

Оболочка выполнена на двух языках - английском и украинском. Для перехода на английский язык необходимо нажать кнопку с английским флажком, а на русский - с русским. Это же можно сделать с клавиатуры нажатием cntrl + Е и Сиги 4 и соответственно или через меню (Настройки -> Программа -> английском языке или украинский язык). Следствием переключения е перевод всех ключевых слов подготовленной программы на выбранный язык. Аналогично можно выбрать язык среды (меню, сообщений об ошибках, диалоговых окон).

Общий вид главного окна программной среды
Чтобы в дальнейшем не повторять отдельно игры пути (через меню, панель инструментов и с клавиатуры) доступа команд оболочки, на рисунке представлены развернутое меню. Слева под команд показаны соответствующие кнопки панели инструментов.


Системное меню
Речь оболочки и язык записи программы никак не связана с режимом работы клавиатуры. Для переключения клавиатуры из латинских букв на кириллические и наоборот основном используют правый ctrl. Это надо выяснить у преподавателя или владельца компьютера. Но всегда можно переключить режим работы клавиатуры с помощью значка в правом нижнем углу экрана, как показано на рисунке.

Необходимо обращать внимание на окно режима работы программы. Подготовка и исправления текста программы разрешается только в режиме редактирования.

В заголовке окна указано полный путь и имя файла программы, с которым работаем. Когда этой информации нет, то это означает, что программа не записана на диск. Рекомендуется записывать программу после набора каждых 1020 строк текста и перед первым исполнением. Иначе вследствие ошибочных действий или сбоя программы подготовлен текст программы может быть потерян.

Таким образом, в общем случае программа поддерживает три окна, их можно по-разному размещать на экране. Для этого используют пункт меню Окно или соответствующие кнопки панели инструментов. Начинающим рекомендуется использовать режим разделения окна, чтобы все окна были видны одновременно.

Редактирование текста программы
Для того чтобы указать место, на которое записывается введен с клавиатуры текст, используют курсор - мигая вертикальную черту. Введенный символ всегда записывается перед курсором, а имеющийся текст раздвигается на одну позицию. Символы перехода на новую строку (Епиег) и пропуск (длинная клавиша внизу клавиатуры) обрабатываются так же, как и остальные символы.
Курсор можно перемещать с помощью клавиш управления курсором, вертикальной и горизонтальной полос прокрутки и нажатием левой кнопки мыши в соответствующей позиции. Курсор никогда не может быть установлен вне текста. Например, когда вы укажете позицию после строки, то курсор будет установлен на конец строки.

При исправлении программ часто возникает необходимость вытереть или переставить в другое место большие фрагменты текста (блоки). Для этого предусмотрены так называемые блочные операции. Чтобы выделить блок текста программы, надо поставить курсор на начало и, держа иптисненою клавишу ЗЬиГи, переместить курсор к концу блока. Блок мри этом будет выделен черным цветом. Это же можно сделать мышью: нажать левую кнопку в начале блока и провести до конца, не отпуская кнопки. Выделение автоматически анульовуе любых операцией перемещения курсора.

С замеченным блоком можно выполнять следующие операции:
а) исключить - клавишей ;
б) исключить и запомнить - Редактор »Удалить;
в) скопировать в буфер - Редактор Скопировать;
г) вставить содержимое буфера в текст программы на место курсора (Редактор »Вставить).

В буфере одновременно может находиться только один фрагмент текста сохраняется в течение всего времени работы программы. Это позволяет переставлять фрагменты текста из одного файла в другой.

АЬОО предусматривает возможность автоматического упорядочивания текста программы (записи каждого оператора с новой строки, отступлений перед вложенными операторами и т.д.). Для выполнения этой операции следует выбрать в меню пункт Редактор »Упорядочить.

Для упрощения подготовки программы обеспечена возможность «ставки в программу операторов, описаний и других конструкций, которые можно выбирать из меню Шаблоны. Это же меню можно активизировать кнопкой f10 или нажатием правой кнопки мыши в режиме редактирования программы. Выделенный текст вставляется в программу на место курсора. Этим самым меню пользуются для определения составляющих К, О, В нужного цвета.

Считывание и запись программ
Для того чтобы прочитать (скачать) программу с диска, нужно выбрать пункт Файл Прочитать о меню. На экране появится окно системного диалога, которое показано на рис. С помощью этого диалога вы можете выбрать и прочитать текстовый файл. Нельзя вводить имена файлов, которых нет. Для того чтобы создать новый файл, нужно выбрать пункт Файл - Новый в меню.

Аналогичным способом записывают (сохраняют) файлы на диске. Выбрав пункт Файл -> Записать в меню, вы получите окно системного диалога имеет такой же вид. Если файл уже был записан и вы только вносили изменения, то система автоматически предлагает записать его с тем же именем, а когда вы записываете новый файл, то обязательно следует ввести с клавиатуры его имя в соответствующем окне диалога.

Если при этом вы укажете расширение, то файл будет записан с этим расширением, иначе система автоматически запишет файл. Обязательно обратите внимание, в какую папку вы записывает свою программу, чтобы потом не искать ее по всему диску.

Выполнение и отладка программы
Чтобы выполнить программу, нужно выбрать пункт Команды »Выполнить программу в меню.
Как ни прискорбно, но в основном вместо ожидаемого результата выполнения получаем сообщение об ошибке в программе. АЬСО выделяет красным цветом строку, в которой прекратилась компиляция, и устанавливает курсор на месте остановки. Это не всегда означает, что в этой строке допущена ошибка. Например, если курсор установлен в начале выделенной строки, а в тексте сообщения есть слово «пропущено», то это п большинстве случаев означает, что пропущен то в предыдущей строке.

Кнопкой f8 всегда можно прекратить выполнение программы. Отсутствие синтаксических ошибок в программе еще не означает, что программа правильная. Во многих случаях полученный результат является неправильным. Поэтому в этой ситуации следует провести отладку программы. Для этого программу выполняют по одному оператору или частями, контролируя промежуточные результаты.

Чтобы выполнить один оператор программы, необходимо выбрать Выполнить следующий оператор или трассировать программу. Если следующим оператором не является оператор обращения к процедуре, то в обоих случаях будет выполнен следующий оператор программы. Когда же используется обращение к процедуре или функции, то в первом случае будет выполнен следующий оператор программы, а в случае трассировки программы - первый исполняемый оператор процедуры или функции.

Чтобы пропустить большой фрагмент программы или длинный цикл, надо мышью установить курсор на нужном месте остановки и нажать кнопку Выполнить до курсора. Эти же команды можно подавать указанным в меню функциональными клавишами.

Строка программы, на которой прекратилось выполнение, выделена зеленым цветом, а курсор установлен в начале оператора, должно выполняться. Для просмотра значений переменных в этом режиме достаточно привести указатель на переменную и оставлять его неподвижным одну секунду. Программа в маленьком желтом окошке выведет имя переменной, ее тип и значение.

Значение выводятся только для простых переменных. Чтобы посмотреть значение элемента массива или поля записи, используют окно просмотра значений, которое вызывают нажатием правой кнопки мыши или функциональной клавиши ПО. При этом появляется диалог просмотра значений. Необходимо ввести имя нужной переменной и нажать enter - и программа выведет информацию о переменной. Окно просмотра значений является так называемым командным окном, которое все время находится сверху. Это дает возможность пользоваться им для наблюдения за переменной в процессе пошагового выполнения программы.

Пользование справочной системой
Справочная система среды АЬСО построена с использованием стандартных средств операционной системы . Приведем лишь основные приемы работы с документом. При нажатии клавиши П справочная система активизируется и переходит в раздел, в котором описано слово, на которое указывал курсор при нажатии клавиши. Если такого раздела нет, то выводится содержимое всех разделов. В этом случае нужно отыскать по содержанию нужный раздел и вывести его двойным нажатием кнопки мыши.

Чтобы выполнить пример программы, приведенной в справочной системе, необходимо выполнить следующие действия:
1) выделить текст программы (нажав левую кнопку мыши в начале программы, переместить указатель к концу программы, не отпуская кнопки);
2) поместить указатель на выделенный текст и нажать правую кнопку мыши и выбрать пункт Копировать в меню,
3) создать в АЬСО новую программу,
4) вставить скопированный текст и выполнить программу.

Пользование оболочкой.
Чтобы выполнить программу, написанную на языке Паскаль, нужен компилятор, который переведет эту программу в коды компьютера. Но для этого нужен текстовый файл с программой на Паскале. Чтобы подготовить такой текст нужно воспользоваться экранным редактором Кр »г того нужно уметь запустить программу на пошаговое выполнение, иметь средства работы с файлами. просмотра промежуточных результатов и многое другое Все эти средства, собранные вместе, назовем программной средой.

Запустите на выполнение (найдите соответствующую кнопку на панели инструментов) написанную вами первую программу. Появившееся в окне результатов? Результатом выполнения этой программы является вывод на экран слова «Привет» и диалогового окна «Поздравляю!» С текстом об успешном выполнении программы. Нажмите кнопку ОК.

Но в такой форме, как мы написали, тексты программ не записывают. Найдите на панели инструментов кнопку Упорядочить текст (седьмая кнопка панели инструментов) и щелкните по ней левой кнопкой мыши. В окне редактора появился текст вашей первой программы, записанный в классическом структурированном виде, удобном для чтения.

Написав программу на языке Паскаль на бумаге, мы должны иметь возможность ввести эту программу в памяти компьютера, причем не только в текстовом виде, но и в откомпилированного, (машинном) виде. Для этого создано интерактивное интегрированную среду, которое объединяет в себе функции:

• текстового редактора - для набора и редактирования текстов программ;

• компилятора - для трансляции текстовой программы в машинный код;

• отладчика - для пошагового выполнения программ и выявления скрытых алгоритмических ошибок в программе.

Интерактивным среду называется потому, что оно находится в режиме постоянного диалога с программистом, а интегрированным, так как объединяет в себе все перечисленные функции.

Работа в интегрированной среде начинается после запуска загружаемого файла turbo.exe. После этого на экране появляется: в верхней части экрана - главное меню, а в нижней - строка сообщений.

Возможности среды Turbo Pascal очень мощные, поэтому рассмотрим только те, которые будут вам полезны.

При работе в среде с помощью манипулятора мыши приемы работы являются стандартными и особого пояснения не требуют. При работе с клавиатурой для выхода в основное меню надо нажать клавишу F10, или можно воспользоваться служебными комбинациями клавиш, состоящие из комбинации Alt + выделена другим цветом буква пункта меню. Кроме того, часто используемые функции имеют "горячие клавиши", указанные в строке сообщений.

Среда программирования Turbo Pascal предоставляет программисту возможность работать одновременно с 100 окнами, но активным может быть в каждый момент времени только одно окно (оно имеет ярко освещен строка заголовка синего цвета).

Рассмотрим основные пункты меню, вам понадобятся для работы. Первые три из них (File, Edit и Search) являются пунктами интегрированного текстового редактора. Их назначение следующее:

• File - меню для работы с файлами (создание, открытие, сохранение и т.п.);

• Edit - редактирование программы в активном окне с использованием буфера обмена;

• Search - поиск в активном окне необходимого элемента.

Кроме того, пункт меню Window позволяет быстро работать с окнами. Его подпунктами являются следующие:

Tile - размещение всех открытых окон на экране мозаикой равномерно на весь экран;

Cascade - расположение всех открытых окон на экране каскадом (видимыми являются только заготовочная строки);

Close all - закрытие всех открытых окон (если в окне находится не сохранена программа, система об этом уведомит и предложит вам его сохранить);

Size / Move - изменение размеров и положения активного окна (на панели сообщений в этом случае указанные клавиши, позволяющие выполнить эти действия);

Zoom - развертывание активного окна на весь экран;

Next - активизация следующего окна;

Previous - активизация предыдущему окну;

Close - закрытие активного окна;

List - вывод на экран списка всех открытых окон.

Для работы с файлами (пункт меню File) система предлагает следующие пункты меню:

New - открытие нового окна для создания программы;

Open - открыть файл, который был сохранен ранее, для дальнейшего редактирования и отладки;

Save - сохранение содержимого активного окна под "старым" именем (тем именем, с которым этот файл уже был сохранен); если файл сохраняется впервые, система автоматически предлагает режим Save as;

Save as - сохранение содержимого активного окна под новым именем;

Save all - сохранение содержимого всех открытых окон под определенными именами (если среди них будут такие, содержание которых еще не сохранялся, система предложит присвоить ему имя);

Change dir - смена текущего каталога;

Dos shell - временный выход из среды в операционную систему Dos (для возвращения обратно необходимо набрать на клавиатуре команду EXIT);

Exit - завершение работы интегрированной среды.

Для работы с буфером обмена в среде Turbo Pascal существуют стандартные средстве: Cut (Copy) - вырезать (скопировать) выделенный фрагмент в буфер обмена; Paste - вставить фрагмент из буфера обмена;

Show Clipboard - просмотреть содержимое буфера обмена в отдельном окне; Clear - уничтожить выделенный фрагмент.

Очень удобным средством при работе с большими программами является поисковая система, содержащийся в пункте меню Search. В подпунктах этого меню являются следующие:

Find - поиск заданной подстроки в тексте с учетом таких параметров как регистр ввода данных (case sensitive), поиск отдельного слова (whole words only), направление поиска (forward или backward), диапазон поиска (Global или Selected text) и начальной точки поиска ( From cursor или Entire scope);

Replace - поиск и замена одного подстроки другим (параметры поиска совпадают с предыдущим пунктом);

Search again - продолжение поиска с установленными на предыдущем этапе параметрами;

Find procedure - поиск процедуры с заданным именем.

Следующий пункт меню Run предназначен для выполнения компиляции (переложение программы с языка высокого уровня на язык машинного кода) и запуска программы на выполнение. В этом пункте также несколько удобных подпунктов:

Run - компиляция и запуск программы на выполнение;

Step over - пошаговое выполнение программы (после нажатия клавиши F7 будут выполняться все команды, содержащиеся в одной строке программы, до следующего нажатия этой клавиши);

Trace into - тоже пошаговое выполнение программы, но разница от предыдущего режима в том, что вспомогательные алгоритмы в этом случае будут выполняться, как одна команда ("горячая" клавиша для этого пункта меню - F8);

Go to cursor - выполнение программы до курсора.

При отладке сложных программ последние три пункта меню будут вам пригодятся, чтобы проследить ее работу пошагово. Очень удобно в этом случае пользоваться окном Watch (включается в пункте меню Debug - Watch), в котором по желанию программиста могут быть выведены значения переменных (для выбора необходимых переменных пользуются клавишами Alt-F7 с последующим введением в диалоговом окне имени нужной переменной).