WEB-ресурс научно-практических конференций

Татолов Е.Р. ^* , Иртлач И.М. ^**

^* Донецкий национальный технический университет , ^** Автомобильно-дорожный институт ДонНТУ (г.Горловка)

Эволюция языков программирования. Становление и парадигмы ООП

Со времен возникновения идей автоматической обработки информации и создания первых электронных вычислительных машин (ЭВМ), одним из важнейших и актуальнейших вопросов технических наук, так или иначе связанных с компьютерами, стал вопрос организации удобной и, что основное, продуктивной взаимосвязи оператора (пользователя, программиста) и машины. В этом контексте удобство перевода словесного описания алгоритма в однозначно определенное и конечное количество команд соответствующей ЭВМ играло (и играет) основную роль.

Программирование вычислений для первых ЭВМ являлось достаточно сложной и доступной лишь высококвалифицированным специалистам процедурой и велось в машинных кодах конкретной машины. Появление новых моделей ЭВМ вынуждало инженеров-программистов осваивать и изучать новую систему команд, архитектуру и т.д.

Неудобство работы с машинными кодами привело к созданию языков-ассемблеров, которые аккумулировали в себе гибкость прямого взаимодействия с ЭВМ и символическую запись конкретных инструкций. Написанная на языке ассемблера программа представляет собой совокупность машинных команд, каждая из которых представлена в символическом виде. Сам ассемблер транслирует символы в двоичное представление, пригодное для выполнения на компьютере [1].

Дальнейшее развитие идей программирования привело к созданию разнообразных классов языков программирования, среди которых, согласно [1], можно выделить:

1. Процедурные языки ( Fortran , Cobol , PL /1, Algol , C и т.д.);

2. Языки, ориентированные на данные ( Lisp , APL , Snobol ,

Icon );

3. Непроцедурные языки ( Prolog, Standart ML);

4. Объектно-ориентированные языки ( Smalltalk , Ada , Eiffel ,

( C ++).

Объектно-ориентированное программирование (ООП) стало реакцией на всевозрастающую сложность разрабатываемого программного обеспечения. Возможность объединения данных и предназначенных для их обработки функций быстро принесла популярность объектно-ориентированному стилю. Концепция объекта, как в некотором роде самостоятельного отображения реального мира, позволила значительно повысить уровень абстракции программ. Вместо того , чтобы рассматривать программу как набор последовательно выполняемых инструкций, в ООП программа представляется в виде совокупности объектов, обладающих сходными свойствами и набором действий, которые можно с ними производить [2].

ООП базируется на трех основных принципах (парадигмах):

1. Инкапсуляция и абстракция данных ;

2. Наследование ;

3. Полиморфизм.

Язык С ++ поддерживает все основные принципы ООП и имеет мощные и гибкие средства поддержки объектно-ориентированных программ.

Главной единицей абстракции и моделирования объектов реального мира в С ++ является класс – определение типа, вводимого пользователем, специфицирующего данные, необходимые для представления объекта этого типа, и множество операций для работы с этими объектами [3]. Таким образом, создаваемые пользователем абстрактные типы данных могут обеспечить представление понятий предметной области решаемой задачи. Данные, входящие в класс, принято называть компонентными данными, полями данных или элементами данных. В свою очередь функции, принадлежащие классу, обозначают методами или компонентными функциями [4].

Используя аппарат спецификаторов доступа, классы позволяют реализовать инкапсуляцию (сокрытие) данных. Спецификатор доступа – это одно из трех служебных слов языка С ++, определяющих доступность компонент класса из клиента (пользователя) класса [4]. Различают :

1. Собственные компоненты класса ;

2. Общедоступные компоненты класса ;

3. Защищенные компоненты класса .

Компоненты класса, помеченные как собственные, являются недоступными для клиентов класса, за счет этого исключается возможность непреднамеренного изменения компонент класса внешними по отношению к классу операторами.

Принцип наследования в С ++ играет важнейшую роль – производные классы дают простой, гибкий и эффективный аппарат задания для класса альтернативного интерфейса и определения класса посредством добавления возможностей к уже имеющемуся классу без его преобразования [3]. При использовании механизма наследования создается иерархия объектов, соответствующая заранее предусмотренной иерархии классов [4].

В С ++ предусмотрены различные варианты и вариации наследования, позволяющие разрешить или запретить использование отдельных компонент класса, помеченных соответствующими спецификаторами доступа.

Полиморфизм – это свойство объектов, позволяющее при одинаково именованных действиях выполнять различную обработку данных. В С++ к наиболее ярким проявлениям полиморфизма можно отнести [5]:

1. Перегрузку функций и операций ;

2. Виртуальные функции ;

3. Обобщенные функции, или шаблоны .

Возможности полиморфизма в любом его проявлении привлекательны в первую очередь возможностью многократного использования кода.

Представляет интерес совместное использование наследования и полиморфизма, при котором одноименные методы базового и наследуемого класса перекрываются, но с точки зрения клиента имеют одинаковое функциональное назначение.

Литература:

1. Бен-Ари М. Языки программирования. Практический сравнительный анализ – М.: Мир, 2000. – 366с.

2. Лафоре Р. Объектно-ориентированное программирование в С++. Классика Computer Science . - 4-е изд. – СПб.: Питер, 2008. – 928 с.

3. Страуструп Б. Язык программирования С++. - Бином, Невский Диалект, 1999. - 991 с .

4. Подбельский В.В. Язык С++: Учеб . п особие. – 5-е изд. – М.: Финансы и статистика, 2003. – 560 с.

5. Программирование на С ++ / Хомоненко и др. – Корона – Принт , Альтекс – А, 2003. – 512 с.