Лекция 1

Высокоуровневые методы информатики

и программирования

2-й семестр

34 ч. лекции

18 ч. лабораторные работы

Курсовая работа (выдача КР на 6 недели – сдача КР на 16 недели)

Экзамен

1.0. Литература

Основная:

1. Культин Н. Основы программирования в Delphi 7. – СПб.: БХВ, 2005.

2. Бобровский С. Delphi 7. Учебный курс. СПб.: Питер, 2005.

3. Фаронов В. Delphi7. Учебник. – М.: Нолидж, 2005.

4. В. Гофман, А. Хоменко. Delphi 7. Наиболее полное руководство. СПБ: БХВ, 2005.

5. Дьяконов В. Mathcad 2003. Учебный курс. – СПб.: Питер, 2004.

6. Дьяконов В. MATLAB 6.5, Simulink 5/6. Основы применения. Москва СОЛОН-Пресс 2005.

Дополнительная:

7. Стефанова И.А. Высокоуровневые методы информатики и программирование. Методические указания к лабораторным работам. ПГАТИ, 2002.

8. Стефанова И.А. Высокоуровневые методы информатики и программирование. Задания и методические указания к курсовой работе. ПГАТИ, 2007.

9. Черных И. В. Simulink. Среда создания инженерных приложений. Москва. Диалог МИФИ, 2004.

10.Конспект лекций.

N Nзанятий лабораторных работ П/п Наименование темы 1 Изучение основных свойств компонент Delphi 2 Разработка пользовательского интерфейса средствами Delphi 3 Разработка в Delphi проекта решения квадратного уравнения 4 Текстовый редактор в Delphi 5 Программирование линейных и разветвляющихся процессов в Mathcad 6 Программирование циклических процессов в Mathcad 7 Простые вычисления в MATLAB 8 Программирование в MATLAB 9 Моделирование с помощью Simulink 2.0. Программные продукты и их основные характеристики 2.1. Понятия программного обеспечения Программирование – это сфера действий, направленная на создание программ.

Для разработчика программирование это творчество, для заказчика это удобный инструмент.

Задача – это проблема, подлежащая решению с помощью технических средств.

Программа – это последовательность команд компьютера, приводящая к решению задачи.

Приложение – это программная реализация на компьютере решения задачи (прикладные программы).

Программы делятся на:

утилиты (предназначенные для нужд разработчиков) и программные продукты (для удовлетворения потребностей пользователя).

Программное обеспечение (ПО) – это программные продукты и техническая документация к ним.

Программный продукт (ПП) – это комплекс взаимосвязанных программ, предназначенный для реализации определенной задачи массового спроса.

Программы, написанные для одной машине, не всегда подходят к другой.

Развиваются технологии создания программных продуктов. Это обусловлено переходом на промышленную технологию производства программ, стремлением к сокращению сроков, трудовых и материальных затрат на производство и эксплуатацию программ, обеспечению гарантированного уровня их качества.

Программы являются критерием развития вычислительной техники.

В Японии 60% трудоспособного населения занимается программированием.

Проект – это ограниченное по времени целенаправленное изменение отдельной системы с изначально четко определенными целями, достижение которых определяет завершение проекта.

3.0 Проектирование программных продуктов (ПП) 3.1. Классификация методов проектирования ПП Методы проектирования Степень Принятая автоматизации методология пропроектных работ цесса разработки Структурное Неавтоматизированное проектирование проектирование Информационное Автоматизированное проектирование моделирование Объектноориентированное проектирование Признаки Методы проектирования можно классифицировать по различным признакам:

степени автоматизации проектных работ;

принятой методологии процесса разработки.

Неавтоматизированное проектирование алгоритмов и программ используется при разработке небольших по трудоемкости и структурной сложности ПП.

Трудоемкость разрабатываемых программных продуктов, как правило, небольшая, а сами программные продукты имеют преимущественно прикладной характер.

Автоматизированное проектирование используется в крупных фирмах при разработке определенного класса ПП большого коллектива разработчиков.

Позволяет:

уменьшить трудозатраты на проектные работы, сократить сроки их выполнения, создать типовые «заготовки» алгоритмов и программ, многократно тиражируемых для различных разработок, координировать работу большого коллектива разработчиков, стандартизировать алгоритмы и программы.

Проектирование алгоритмов и программ может основываться на различных подходах, среди которых наиболее распространены:

I. Структурное проектирование – это последовательная декомпозиция, целенаправленное разбиение на отдельные составляющие.

нисходящее проектирование ("сверху вниз"), модульное программирование, структурное программирование.

нисходящее проектирование, кодирование и тестирование программ – последовательное разложение общей функции обработки данных на простые функциональные элементы;

модульное программирование – разбиение программы на последовательность модулей, каждый из которых выполняет одну или несколько законченных структурное программирование – использование при создании программного продукта типовых управляющих структур алгоритмов обработки данных.

II. Информационное моделирование – построение комплекса взаимосвязанных моделей данных при проектировании алгоритмов и программ.

Данный подход к проектированию ПП появился благодаря появлению и развитию программных средств организации хранения и обработки данных - СУБД.

III. Объектно-ориентированный подход основан на следующих принципах:

выделение классов объектов;

установление свойств объектов и методов их обработки;

создание иерархии классов, наследовании свойств объектов и методов их обработки.

Каждый объект объединяет как данные, так и программу обработки этих данных и относится к определенному классу. С помощью класса один и тот же программный код можно использовать для относящихся к нему различных объектов.

Применение принципов ООП позволило создать принципиально новые средства проектирования приложений, называемые средствами визуального программирования.

Жизненный цикл ПП представляет собой непрерывный процесс, начинающийся с момента принятия решения о создании ПП и заканчивающийся в момент полного изъятия его из эксплуатации.

Среди основных процессов жизненного цикла наибольшую важность имеют три:

разработка – работа по созданию ПО и его компонентов в соответствии заданными требованиями, эксплуатация – обучение персонала, эксплуатацию, локализацию проблем и устранение причин их возникновения, развитие и модернизация программ, сопровождение – наличие квалифицированного технического обслуживания.

1. Составление технического задания на программирование.

определить тип ОС- MS DOS, Windows, Windows NT, оценить необходимость сетевого варианта работы программы, определить необходимость разработки программы, обосновать необходимость работы с БД под управлением СУБД, выбрать методы решения задачи, разработать обобщенный алгоритм решения комплекса задач и структуры данных, определить требования к интерфейсу пользователя.

2. Технический проект.

разработка детального алгоритма обработки данных, определение состава общесистемного программного обеспечения, включающего базовые средства (ОС, модель БД, электронные таблицы), разработка внутренней структуры ПП, образованной отдельными программными модулями, выбор средств разработки программных модулей.

3. Рабочая документация (рабочий проект).

разработка программных модулей, программирование или создание программного кода, отладка программного продукта, испытание работоспособности программных модулей и базовых программных средств, подготовка контрольного примера, для проверки соответствия ПП заданию, создание эксплуатационной документации на программный продукт:

руководство пользователя;

руководство программиста (оператора).

обучающей системы (для ПП массового применения) 4. Ввод в действие (тиражирование и распространение).

Готовый программный продукт сначала проходит опытную эксплуатацию, а затем сдается в промышленную эксплуатацию.

Архитектура ПП представляет собой совокупность и взаимосвязь программных модулей Модуль – это самостоятельная часть программы, имеющая определенное назначение и обеспечивающая заданные функции обработки автономно от других программных модулей. Модули предназначены для хранения готовых программ.

Модуль сам по себе не является выполняемой программой – его объекты используются другими программными единицами (процедурами, функциями).

Программный продукт обладает внутренней структурой.

Структуризация программы выполняется для удобства:

Структуризация ПП преследует следующие цели:

распределить работы по исполнителям, обеспечив их загрузку и требуемые сроки разработки;

построить календарные графики проектных работ и осуществлять их координацию в процессе создания программных изделий;

контролировать трудозатраты и стоимость проектных работ.

Г о л о в н о й модуль – управляет запуском ПП;

У п р а в л я ю щ и й модуль – обеспечивает вызов других модулей на обработку (существует в единственном числе);

Р а б о ч и е модули - выполняют функции обработки;

С е р в и с н ы е модули и библиотеки, утилиты – осуществляют обслуживающие функции;

Каждый модуль оформляется как самостоятельно хранимый файл. Для функционирования ПП необходимо наличие программных модулей в полном составе.

один вход и один выход – на входе программный модуль получает определенный набор исходных данных, выполняет обработку данных и возвращает один набор результатных данных;

функциональную завершенность – модуль выполняет перечень операций для реализации каждой отдельной функции в полном составе, достаточных для завершения начатой обработки;

логическую независимость – результат работы модуля зависит только от исходных данных, и не зависит от работы других модулей;

слабые информационные связи с другими программными модулями – обмен информации между модулями должен быть по возможности минимизирован;

обозримый по размеру и сложности программный элемент.

Приложения имеют модульную структуру.

При составлении алгоритма необходимо учитывать:

каждый модуль вызывается на выполнение вышестоящим модулем и, закончив работу, возвращает управление вызвавшему его модулю;

принятие основных решений в алгоритме выносится на максимально «высокий»

по иерархии уровень;

для использования одной и той же функции в разных местах алгоритма создается один модуль, который вызывается на выполнение по мере необходимости.

Функция 1 и Функция 2 выполняются с помощью одного и того же программного Модуля.

Функция 3 реализуется одним программным модулем.

Функция 4 – в виде последовательности выполнения Программных Модулей (2, 3.

.. p).

Функция 5 – с помощью иерархии связанных модулей.

Большинство ПП работают в Диалоговом режиме.

Меню – пользователю предлагается выбор альтернативных функций обработки из фиксированного перечня. Меню может содержать вложенные подменю.

Действия запрос-ответ – фиксированный перечень возможных значений, выбираемых из списка или ответы типа Да/Нет.

Запрос по формату – с помощью ключевых слов, фраз.

Диалоговый процесс управляется согласно созданному сценарию, для которого определяются:

Момент начала диалога.

Инициатор диалога – человек или ПП.

Параметры и содержание диалога – сообщения, состав и структура меню, экранные формы.

Реакция ПП на завершение диалога.

Для создания диалогового процесса и интерфейса пользователя используют объектно-ориентированные средства разработки программ (Delphi).

В их составе содержатся:

Построители меню(для создания главного меню и вложенного подменю);

Конструктор экранных форм (для разработки форматов экранного ввода и редактирования данных).

Диалоговые окна содержат элементы управления:

Тексты сообщения;

Поля ввода информации пользователя;

Списки возможных альтернатив для выбора;

Кнопки, переключатели и т.п.

Является обязательным компонентом большинства современных ПП.

1. Содержать привычные и понятные пользователю пункты меню, соответствующие функциям обработки;

2. Ориентироваться на пользователя, который общается с программой на внешнем уровне взаимодействия;

3. Удовлетворять правилу "шести" – в одну линейку меню включать не более 6 понятий, каждое из которых содержит не более 6 опций;

4. Сохранять стандартизированное назначение и местоположение на экране графических объектов.

Средства визуального программирования позволяют создавать сложные графические интерфейсы пользователя вообще без написания кода программы. Разработчик может на любом этапе наблюдать то, что закладывается в основу принимаемых решений.

Лекция ИСР позволяет создавать, компилировать, тестировать и редактировать проект в единой среде программирования ИСР входит в комплект Delphi 7.

Система Delphi – это комбинация нескольких передовых технологий:

Высокопроизводительный компилятор (после выполнения компиляции получают код, который исполняется в 10-20 раз быстрее, чем то же самое, сделанное при помощи интерпретатора);

Объектно-ориентированная модель компонент (основные объекты, которые группируются в 270 классов);

Визуальное построение приложений (для скоростной разработки приложений);

Событийное программирование (программируются реакции на те или иные Средства для построения БД. Одно и тоже приложение можно использовать как для локального, так и для клиент - серверного вариантов.

Панель инструментов Палитра компонентов автоматически генерируется Delphi.

- Строку заголовка, которая отображает имя открытого проекта;

- Строку меню с набором команд для разработки, тестирования приложений и управления ими;

- Панель инструментов включает 15 кнопок, соответствующих основным командам меню;

- Палитра компонентов отображает компоненты, с помощью которых создается приложение. Группы компонентов размещаются на 19 вкладках.

В Delphi используется открытая компонентная архитектура, которая позволяет добавлять компоненты.

Delphi является однодокументной средой (работа ведется с 1 приложением).

1. Визуальные (кнопки, меню, поля редактирования), 2. Логические (таблицы, окна диалога, отчеты).

Первоначально имеет заголовок Form1 – является заготовкой разрабатываемого приложения.

Форма – основа разработки, в нее помещают необходимые компоненты, создают интерфейс программы. Объекты выбираются на Палитре Компонентов.

Для размещения компонента на форме необходимо:

1.Щелкнуть мышью на пиктограмме нужного компонента 2. Щелкнуть в том месте Формы, где должен быть расположен компонент.

Первоначально имеет заголовок Unit1.

Редактор содержит шаблон программы - исходный текст модуля разработки.

Редактор и форма тесно связаны между собой (переключаться между ними можно по щелчку мыши или клавишами F12 и F11).

В Окне Проводника кода отображаются объекты модуля формы, что позволяет быстро обращаться к объектам и создавать новые классы.

Окна в Delphi могут стыковаться друг с другом с помощью мыши, сливаться в одно общее окно, разделенное на несколько частей.

Окно отражает поведение данного компонента для текущей формы Form1.

ИО предназначен для редактирования значений свойств объектов и создания обработчиков событий.

Состоит из двух страниц / вкладок.

Страница Свойство (список) отображает информацию о текущем компоненте.

Страница События (список событий) определяет процедуру, которую компонент должен выполнить при возникновении указанного события.

На Дереве объектов отображаются в виде дерева все компоненты, используемые в проекте ИСР Delphi позволяет разрабатывать разные программы, называемые проектами.

I. Консольное приложение (Console Application) - под операционную систему с символьным интерфейсом. (Консоль – это монитор и клавиатура).

Для его создания используется команда (Файл\ Новый\ Другое…\Консольное).

II. Приложение (Application) – под операционную систему Windows с графическим интерфейсом (использовать все функциональные возможности системыWindows).

Для его создания используется команда File\New\Application (Файл \ Новый \ Приложение).

Приложение имеет несколько файлов, объединенных в проект:

Главный файл проекта (код проекта) – PROJECT.DPR Первый модуль программы (модуль формы) UNIT.PAS Файл главной формы (описания формы) – UNIT.DFM Форма Компиляция – это процесс преобразования исходной программы в исполняемую программу - PROJECT.EXE.

Файлы проекта располагаются в одном каталоге (папке).

Выполняется командой File\ SaveAll..(Файл\ Сохранить все… ).

Открываются поочередно 2 окна сохранения модуля и проекта:

I этап. В диалоговом окне «Сохранить Unit как» на дереве папок отыскать нужную папку, и ввести имя модуля:

в паке появятся файлы: Unit.pas // модуль формы II этап. В диалоговом окне «Сохранить Project как» в нужную папку ввести имя проекта:

в паке появятся файлы: Project.dpr // код проекта После компиляции командой Project \ Compile (Проект \ Компилировать) в паке появятся файлы: Unit.dcu // двоичный модуль При повторном сохранении создаются копии:

в паке появятся файлы: Project.dp // копия Project.dpr Операторы выполняют 1) инициализацию приложения, 2) создание формы и 3) запуск приложения. При выполнении операций с проектом код файла проекта формируется Delphi автоматически.

Просмотреть код файла в окне Редактора кода можно с помощью команд:

Project/ViewSource (Проект \ Показать Исходник) или View/Unit (Вид \ Модули) в списке найти Project.

Для каждой формы создаются автоматически файл описания Unit.dfmи файл модуля Unit.pas.

Файл описания формы (*.dfm) содержит характеристики формы и ее компонентов.

При конструировании формы в Файл описания соответствующие изменения.

Для каждой формы декларируется тип, определяющий эту форму как класс.

Он содержится в модуле Unit.pas.

Для отображения файла на экране:

1. Закрыть окно Конструктора той формы, для которой нужно отобразить файл описания;

2. Активизировать команду File/Open (Файл\Открыть);

3. В диалоговом окне Open (Открыть) в списке типов файлов найти и установить маску *.dfm;

4. Выделить нужный файл и нажать на кнопку Open.

Для открытия окна Конструктора формы используют команду View\Forms (Вид \ Формы), где в списке выбирается нужная форма.

Файл модуля формы (*.pas) содержит описание класса формы (поведение компонент и функционирование обработчиков событий).

Создается автоматически (шаблон) при добавлении новой формы.

При размещении на форме компонентов, в модуль формы вносятся соответствующие изменения.

Часть изменений вносит Delphi, а часть – разработчик.

Открыть модуль формы можно с помощью:

- команды File\Open (Файл \ Открыть) или - в ДОView\Units (Вид \ Модули), где в списке выбирается нужный модуль.

Файлы Модуля формы и Описания формы имеют одинаковое имя, которое отличается от имени файла проекта.

Это модули не связанные с какой-либо формой. Они оформляются по правилам языка программирования Delphi и сохраняются в отдельных файлах.

Для подключения модуля его имя указывается в разделе uses того модуля или проекта, который использует этот модуль.

При первом сохранении проекта автоматически создается файл ресурсов с именем, совпадающимс именем файла проекта.

Файл содержит следующие ресурсы:

- пиктограммы;

- растровые изображения;

- курсоры.

Файл ресурсов первоначально содержит пиктограмму проекта. Его можно изменить, используя графический редактор Image Editor (Редактор Изображений).

Вызывается редактор командой Tools \ Image Editor 1. В программе Image Editor выбрать команду File \ New\ Icon File.

2. В окне Icon Properties (Параметры иконок) выбрать характеристики создаваемого значка и нажать кнопку ОК.

3. В окне Icon1.ico, используя стандартные инструменты и палитру, нарисовать нужный значок.

4. Сохранить его командой File \ Save в папке проекта, например, под именем My.ico.

Для отображения значка на форме в Инспекторе Объектов для компонента Form найти свойство Icon и загрузить значок в проект.

Для вставки значка в приложение необходимо:

1. Выбрать команду Project \ Options (Проект \ Опции), на вкладке Application (Приложение) диалогового окна щелкнуть мышью по кнопке Load Icon (Открыть).

2. В окне дерева папок найти свой значок (My.ico).

3. Запустить приложение.

Приложение изменит пиктограмму со стандартной на уникальную.

Например:

Используется для установки параметров проекта с помощью команды менюProject / Options (Проект/Опции).

Параметры разбиты на группы, каждая из которых располагается в соответствующем окне на своей странице.

После установки отдельных параметров Delphi автоматически вносит нужные изменения в соответствующие файлы проекта.

Файл параметров проекта представляет собой текстовой файл, в котором построчно располагаются параметры и их значения.

Файл конфигурации представляет собой текстовой файл, который содержит текущие установки проекта:

- настройки компилятора и компоновщика, - имена служебных каталогов, - условные директивы и параметры командной строки, - настройки проекта (какие окна открыты и в каких позициях они расположены), - конфигурацию проекта.

Лекция В процессе компиляции проекта создается:

- готовый к выполнению файл (*.EXE) или - динамически загружаемая библиотека (*.DLL).

Имя приложения совпадает с именем файла проекта.

Само приложение является автономным.

Приложение *.EXE не требует при своей работе дополнительных файлов Delphi.

Запуск процесса компиляции выполняется по команде:

Project /Compile (Проект / Компилировать ) или (+).

Компиляция может быть выполнена на любой стадии разработки проекта.

- создание исполняемого файла - приложения *.EXE;

-компиляция файлов всех модулей, содержимое которых изменилось после последней компиляции. В результате компиляции создается файл с расширением *.DCU;

- перекомпиляция модуля, в который внесены изменения и модулей, использующие его с помощью директивыuses.

Ход процесса компилирования будет отображаться на экране, если установить опцию Show compiler progress (Показывать работу компилятора) в меню Tools \ Environment Options \ Preferences (Инструменты \ Опции среды \ Настройки).

Сборка проекта выполняется командой Project /Bild При сборке перекомпилируются все модули, входящие в проект, не зависимо от того, были в них внесены изменения или нет.

Для отладки приложений в среде Delphi можно использовать отладчик.

Запускать проект можно из:

- среды Delphi (*.dpr) и - среды Windows (*.exe).

Запуск проекта из среды Windows запускается так же, как и любое другое приложение, например с помощьюПроводника.

Запуск проекта из среды Delphi выполняется командой Run/Run (клавишей ).

Созданное приложение начинает свою работу.

- нельзя запустить вторую копию приложения;

-продолжить разработку проекта можно только после завершения работы приложения;

-при "зависании" приложения завершение его работы необходимо выполнить средствами Delphi командой Run/Program Reset (Запуск / Сброс программы) или клавишами +.

Состоит из двух этапов:

I. Создание интерфейса приложения, II. Определение функциональности приложения.

Интерфейс приложения определяет способ взаимодействия пользователя и приложения, т.е. внешний вид формы при выполнении приложения и то, каким способомпользователь будет управлять приложением.

Для создания интерфейса необходимо:

- выбрать нужные компоненты на палитре Компонентов;

- определить внешний вид и функциональные возможности компонентов;

- используя Конструктора Формы, расположить компоненты на форме.

Функциональность приложения определяется процедурами, которые выполняются при возникновении определенных событий, происходящих при действиях пользователя с элементами формы.

Для обеспечения функциональности приложения необходимо:

- задать в Инспекторе Объектов значения свойств и процедур обработки событий;

- написать программный код для заданных процедур обработки событий.

Представляет собой заготовку, обеспечивающую все необходимое для приложения.

Это форма, для которой уже созданы два файла с описанием и модулем.

Форма содержит основные элементы окна Windows:

заголовок Form1, кнопки минимизации, максимизации и закрытия окна, изменения размеров окна и кнопку вызова системного меню.

Эта форма отображается при первом запуске Delphi.

При создании приложений на форму помещаются компоненты, для которых устанавливаются свойства и создаются обработчики событий.

К простейшему приложению разработчик может добавлять другие формы (Form2, Form3,…).

Например, графическое представление двух функций Sin(x) и Cos(x) e-x.

Интерфейс приложения составляют компоненты.

К визуальным компонентам относятся кнопки, списки, переключатели, надписи, редакторы, панели, полосы прокрутки.

Не визуальные (логические) – выполняют вспомогательные действия: секундомер, таблицы данных, отчеты.

Для установки на форме нескольких одинаковых компонент необходимо:

1. Нажать и удерживать клавишу.

2. Выбрать на Палитре компонентов щелчком мыши нужный компонент.

3. Щелкать мышью в те места на Форме, где должны быть расположены эти компоненты.

Отменяется выбор данного компонента щелчком мыши на изображении стрелки в левом краюПалитры компонентов или выбором другого компонента.

Выделение нескольких компонент на форме выполняется с помощью мыши при нажатой клавиши.

Редактирование компонент – можно произвести с помощью контекстного меню или команд менюEdit (Правка).

На форме можно изменять положение и размеры компонент с помощью мыши.

Кроме того, для нескольких компонентов можно выполнять выравнивание или перевод того или иного компонента на передний или на задний план.

По умолчанию компоненты выравниваются на форме по линиям сетки. По умолчанию шаг сетки равен восьми пикселям, а сетка при проектировании отображается на поверхности формы в виде точек.

Свойства компонента это атрибуты, определяющие способ отображения и функционирования компонент.

Для изменения значения свойств с помощью ИО необходимо:

- щелкнуть мышью по его имени в левой колонке страницы Свойство;

- открыть список, появившийся в соответствующей ячейке правой колонки:

- выбрать нужное свойство / или ввести его значение с клавиатуры.

Утверждается свойство клавишей, отменяется изменение клавишей.

Список выбора Выбирается значение из списка - простые – это те, значения которых являются числами или строками. Например, Caption, Name, Left, Top, Width, Height; значение множества … - перечисляемые – этоВыбрать цвет в открывающемся списке из предложенного набора (списка). Например, тип Boolean принимает значение True или False;

- вложенные – это те, которые поддерживают вложенные значения (или объекты).

Имеются два вида свойств множества (…) и комбинированные значения ( + ).

Например, Font.

При выполнении приложения свойства компонентов можно изменять с помощью операторов присваивания.

Например, изменение заголовка кнопки Button1 программно:

изменение размеров многострочного редактора Memo1:

11.4. Определение функциональности приложения Событие – это то, что происходит во время работы программы. В Delphi каждому событию присваивается имя.

Реакция окна на разного рода действия пользователя определяет функциональность приложения.

Обработчик событий – определяет действие, которое можно поручить выделенному компоненту. Каждый компонент имеет стандартные обработчики событий.

Чтобы при нажатии на кнопке "Закрыть" кнопка реагировала на событие закрыть, необходимо создать процедуру обработки события, которая будет вызываться при возникновении данного события (например, OnClick).

Для создания процедуры обработки события нужно:

1) выделить на форме компонент;

2) перейти на страницу событий Инспектора Объектов;

3) сделать двойной щелчок в области значения события, например OnClick, ( Delphi автоматически создаст в модуле формы заготовку процедуры-обработчика).

4) в месте, где установится курсор написать код, который будет выполняться при нажатии кнопки Button1., т.е набрать строку Form1.Close;

Form1.Close; //закрыть Form Все остальное Delphi создает автоматически.

При изменении имени кнопки с помощью Инспектора Объектов происходит автоматически переименование этой процедуры во всех файлах (DFMи PAS) проекта.

Для удаления процедуры-обработчика достаточно удалить код, который программист вносил в нее самостоятельно. После этого при сохранении или компиляции модуля обработчик будет удален автоматически из всех файлов проекта.

Процедура, связанная с несколькими событиями для различных компонент называется общим обработчиком и вызывается при возникновении любого из связанных с ней событий.

Заголовок процедуры объявляется в разделе type, а в разделе implementation заготовка обработчика события.

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

Служебное слово Имя класса Имя процедуры Параметр вызова Слово procedure - извещает компилятор о начале подпрограммы-процедуры, TForm1.Button1Click – составное имя процедуры, TForm1- имя класса TForm, Button1Click – собственно имя процедуры, Sender – параметр принадлежащий классу TObject.

Классом называется функционально законченные фрагменты программ, служащие образцом для создания подобных себе экземпляров.

Каждый компонент принадлежит к строго определенному классу.

Например, компонент Form1 принадлежит классу TForm.

Строка определяет новый класс TForm1, который порожден от стандартного класса TForm.

Строка создает экземпляр этого класса с именемTForm1.

Класс TFormописывает «пустое» Windows-окно, Класс TForm1 описывает окно со вставленными в него компонентами: кнопками, метками, меню, панелями и д.т.

Описание этих компонент содержат строки Button1: TButton;

Label1 : TLabel;

Тело процедуры содержит строки:

При нажатии кнопки Button1 управление будет передаваться в тело процедуры, а значит между словами begin и end можно написать код, который будет выполняться в ответ на это событие.

Совокупность созданных обработчиков событий будет характеризовать функциональность данного приложения.

12.0. Средства интегрированной среды разработки Эти средства служат для удобной и эффективной разработки приложений 1. Управление параметрами среды. Установки параметров выполняются в диалоговом окне по команде Tools/Environment Options (Опции / Параметры среды).

Возможны следующие настройки:

- параметров конфигурации Delphi, - задание рабочих папок компилятора и компоновщика для всех файлов проекта, - страниц и компонентов на Палитре компонентов, - шрифта и цвета Редактора кода, - автосохранение редактируемых файлов 2. Менеджер проекта (Project Manager) предназначен для управления составными частями разрабатываемого приложения. Менеджер Проекта позволяет объединять проекты, работающие вместе в одну проектную группу. Вызывается по команде View/ Project Manager (Вид/ Менеджер проекта).

С помощью менеджера выполняются операции:

- просмотр части проекта, - удаление отдельных частей проекта, - добавление к проекту новой части.

3. Встроенный отладчик (Debugger) Облегчает поиск и устранение ошибок в приложениях.

Средства отладчика доступны:

- с помощью команд пункта менюRun (Выполнение);

- и подменюView\ Debug Windows (Вид \Окна отладки).

4. Обозреватель проекта (Project Browser) Позволяет перемещаться по:

- иерархии классов, - глобальным символам приложения.

Вызывается командой View/Browser (Вид/Обозреватель).

5. Хранилище объектов Одни и те же объекты можно использовать в качестве шаблонов для разработки приложений. Эти объекты находятся в хранилище (Repository). Их можно просмотреть в окне New Items (Новые элементы), вызвав командой File/New… 6. Справочная система В состав справочной системы входят:

- стандартная система справки (с тремя вкладками);

- справочная помощь через Internet (запуск браузера);

- контекстно-зависимая справочная помощь(клавишаF1).

Лекция Программа на языке программирования для ее выполнения требует преобразования в машинные коды. Это выполняют трансляторы.

Каждый транслятор предназначен для определенного процессора.

- компилятор, - интерпретатор.

Компиляторпреобразует всю программу в машинные кодыс последующим исполнением - Транслированная программа может исполняться без компилятора.

- При трансляции может использоваться технология оптимизации.

- Скорость работы компилированной программы в сотни раз выше, чем интерпретируемой.

- Трудоемкость программирования.

- Сложность тестирования и отладки.

- Сложность остановки.

Интерпретатор сразу выполняет команды языка, указанные в тексте программы.

Команды транслируются и исполняются последовательно поштучно.

- Постоянный контроль среды программирования.

- Удобства тестирования и отладки.

- Легкость остановки.

- Транслированная программа не может исполняться без интерпретатора.

- При трансляции не может автоматически использоваться технология оптимизации.

- Скорость работы интерпретируемой программы в сотни раз ниже, чем компилируемой.

В реальных системах программирования технологии компиляции и интерпретации перемешаны:

- На этапе отладки используется интерпретатор, - Для практического применения готовится компилированная версия.

Тестирование – процесс проверки работоспособности программы, в процессе которой выявляются разного рода ошибки.

Процесс поиска и устранения ошибок называется отладкой.

Программ без ошибок не бывает. Ошибки допускает любой программист: и начинающий, и имеющий тридцатилетний опыт. Компилятор генерирует исполняемую программу лишь в том случае, если исходный текст не содержит синтаксических ошибок.

В процессе выполнения программы возникают ошибки следующих видов:

Синтаксические (ошибки времени компиляции), Логические (алгоритмические), Динамические (ошибки времени выполнения) – исключительные ситуации.

Синтаксические ошибки возникают при нарушении синтаксиса языка. Они выявляются и устраняются при компиляции программы. Сообщения о найденных ошибках отображаются в нижней части редактора кода на английском языке в небольшом окне. Например, [Ошибка] Unit1.pas(29): Unterminated string При обнаружении в программе неточностей, которые не являются ошибками, компилятор выводит подсказки и предупреждения. Например, Логические ошибки являются следствием реализации неправильного алгоритма и проявляются при выполнении программы. Сообщения компилятором не выдаются, но программа работает не корректно и выдаёт не правильные результаты.

Например, два выражения y:=ln(x)/x+5 и y:=ln(x)/(x+5) дадут разные результаты.

Динамические ошибки возникают при выполнении программы и являются следствием неправильной работы операторов, подпрограмм, методов программы и операционной системы.

Исключительная ситуация (exception) представляет собой нарушение условий выполнения программы, вызывающее прерывание или полное прекращение ее работы.

Среда разработки прерывает работу, появляется слово Stopped (Запущено) в заголовке окна Delphi и ДО с сообщением об ошибки и информацией, о типе ошибки.

Например, если пользователь в компонент Edit введет точку в качестве разделителя между целой и дробной частями числа, то при выполнении кода a:=strToFloat(Edit1.Text);

из среды Windows (файл – *.exe) появится окно ошибки.

При выполнении этого же кода из среды Delphi появится окно c сообщением об ошибке и ее типе.

После нажатия кнопки ОК можно продолжить выполнение программы или прервать ее выполнение.

Обработка исключительной ситуации состоит в нейтрализации динамической ошибки, вызвавшей ее.

Причины возникновения исключительных ситуаций:

нехватка памяти, ввод неверных данных, ошибки преобразования при выполнении вычислений.

При возникновении ошибки программист может:

1. прервать программу командой Run/ Program Reset (Запуск/Сброс программы) 2. продолжить ее выполнение в пошаговом режиме командой Run/Step (Запуск/Трассировка).

3. создать точку прерывания щелчком мыши на синем маркере в редакторе кода.

При этом строка выделяется красным цветом, и выполнение программы происходит до этой точки, а затем управление передается в Delphi.

Точки прерывания можно ставить не в любой строке исходного текста, а только там, где выполняются какие-то действия. Такие строки помечены на левом поле в редакторе синими круглыми маркерами, которые появляются после успешно выполненной компиляции.

При повторном запуске программы строка с точкой прерывания помечается зеленной стрелкой на левом поле. В заголовке главного окна появится сообщение Project1 [Stopped] (выполнение проекта Project1 остановлено).

Выполнение проекта можно продолжить по шагам:

командой Run/Trace into (Запуск/Трассировка) командой Run/Step Over (Запуск/Пропуск блока) При очередном шаге следующий оператор подсвечивается голубым цветом и помечается зеленной стрелкой. При наведении на строку указателя мыши, появится всплывающее окно подсказки.

Для пропуска группы операторов (в цикле) используется команда Run/Run to Cursor (Запуск / Выполнение до курсора). Курсор устанавливается в нужное место, снимается прерывание повторным щелчком мыши по точке, и нажимается клавиша.

Запускается проект командой Run (Запуск).

Программа – алгоритм, написанный на языке программирования в виде последовательности команд.

Программирование – это процесс создания программы, который может быть представлен следующими действиями:

1. Спецификация (постановка задачи, выбор математической модели и метода 2. Разработка алгоритма решения и структуры данных;

3. Кодирование (разработка программы на выбранном языке);

4. Ввод программы;

5. Отладка (устранение синтаксических и алгоритмических ошибок) и испытание программы;

6. Тестирование (решение задачи с конкретными данными), обработка и оформление результатов;

7. Создание справочной системы (если программой будут пользоваться другие);

8. Создание установочного диска (CD-ROM) для самостоятельной установки пользователем программы на своём компьютере.

Алгоритм – это точное предписание, определяющее процесс перехода от исходных данных к результату.

Алгоритм представляется в виде:

- словесного описания (на естественном языке), - графически (с использованием блок-схем в виде графических символов).

В Delphi алгоритм решения задачи представляет собой совокупность алгоритмов процедур обработки событий.

Программа представляет собой последовательность операторов, отделенных друг от друга точкой с запятой.

Каждая инструкция состоит из идентификаторов.

Идентификатор может обозначать:

- оператор языка ( :=, if, while, for, repeat );

- переменную;

- константу;

- арифметическую (+, -, *, /) или логическую (and, or, not) операцию;

- подпрограмму (процедуру или функцию);

- отмечать начало или конец программы или блока.

Тип определяет множество значений в диапазоне, которые могут принимать элементы программы.

Типы данных подразделяются на группы:

Целочисленные - целые числа Перечисляемые - то, что перечисляется Интервальные - то, что находится в диапазоне - Структурные состоят из данных других типов:

Строки - данные представляют собой строку, Массивы - упорядоченная совокупность элементов, Множества- элементы, выбранные из набора значений, Записи - объединяют Nэлементов других типов, Файлы - последовательность однотипных элементовна внешнем устройстве, Классы - это объектный тип данных, - Указатели - переменная, значение которой есть адрес начала размещения - Процедурные - интерпретируют процедурыи функции как обычные значения, - Вариантные - представляют значения, которые - интерпретируются Массивы - совокупность однотипных элементов, имеющих общее имя.

Все элементы массива имеют одинаковый тип.

Каждый элемент массива однозначно определяется именем и индексом (номером элемента в массиве) Массив может быть:

- одномерным, - двумерным.

Индексы массива принадлежат целочисленному типу.

Массивы различают:

- динамические.

В статическом массиве размеры массива задаются при объявлении (размеры известны до компиляции программы).

Формат записи:

Matrix = Array[1.. 3, 1.. 2 ] of Integer;

В динамическом массиве при объявлении указывается только тип его элементов, а размер массива определяется при выполнении программы.

Формат записи:

Размер массива задается во время выполнения программы процедурой SetLength.

Пример:

Var n : integer;

------------------------------SetLength (m, 100); // размер массива m= SetLength (m, 200); // размер массива m= Множества - совокупность элементов, выбранных из предопределенного набора значений.

Элементы множества имеют порядковый тип.

Количество элементов множества не может превышать 256.

Формат описания множественного типа:

Type MonthDay - Set of 1.. 31;

Var Color : Set of (Red, Blue, Black);

------------------------------Color := [ Blue ];

+ Объединение множеств, – Разность множеств, * Пересечение множеств, = Эквивалентность, Неэквивалентность.

Описание типа кнопок в заголовке окна TborderIcons.

Type TBorderIcon = (biSystemMenu, biMinimize, biMaximize, biHelp);

TBorderIcons = set of TborderIcon;

Файл представляет собой поименованную последовательность однотипных элементов, размещенных на внешнем устройстве (на диске).

Файл не требует предварительного указания размера.

Для выполнения операций с файлом, размещенным на диске, в программе используется файловая переменная.

Файловая переменная после ее описания связывается с некоторым файлом, в результате операций, выполняемых над ней, происходят изменения в файле. После завершения всех операций связь между файловой переменной и файлом разрывается.

Величина файлового типа - линейная последовательность компонентов.

Возможны 3 типа файлов:

- текстовые (строки символов переменной длины), - типизированные (элементы указанного типа), - нетипизированные (элементы, тип которых не указан).

Объявление файловой переменной для разных типов файлов:

F2 : File of integer; // Типизированный файл Данные процедурного типа позволяют интерпретировать процедуры и функции как обычные значения.

Их можно присваивать переменным и передавать в качестве параметров.

Используется для задания функций и процедур в качестве параметров других процедур.

Пример:

TEmptyProc = Procedure;

TMyProc = Procedure(x:real);

TSumFun = Function(x,y: real): real;

Описание данных процедурного типа использует методы, при описании которых указывают слова of object Пример. Описание типа TnotifyEvent – типа обработчика многих событий Delphi (OnClick или OnChange).

type TNotifyEvent = Procedure (Sender: TObject) of object;

Пример. Событию OnClick кнопки Button1 назначается процедура Button1Click в качестве обработчика.

Button1.OnClick := Button1Click;

Лекция При вводе и выводе информации используются функции преобразования:

IntToStr(x) Строка, являющаяся изображением целого x FloatToStr(x) Строка, являющаяся изображением вещественного х FloatToStrF(x,f,k,n) Строка, являющаяся изображением вещественного х, StrToInt(s) Целое, изображением которого является строка s StrToFloat(s) Вещественное, изображением которого является C:= StrToInt(Edit1.Text); //преобразование текста, введенного в Edit1в A:=StrToFloat(Edit1.Text); //преобразование текста, введенного в Edit1 в Mes:= ’x=’ + FloatToStr(x); //текстовое отображение числа x Label1.Caption:= ’x= ’ + FloatToStrF(x,ffFixed,8,3); //форматный вывод Окно ввода – это стандартное диалоговое окно, которое появляется на экране в результате вызова функции InputBox().

Формат описания:

Переменная := InputBox(Заголовок, Подсказка, Значение);

- Переменная – переменная строкового типа, значение которой должно быть получено от пользователя;

- Заголовок – текс заголовка окна ввода;

- Подсказка – текст поясняющего сообщения;

- Значение – текст, который будет находиться в поле ввода, когда окно появится на экране.

Например:

St1:=InputBox('Стоимость','Введите стоимость в рублях',' ');

St2:=InputBox('Количество','Введите количество деталей',' ');

В качестве поля редактирования используется компонент Edit (однострочный редактор). Ввод данных осуществляется через свойство Text.

Пример расчета суммы оплаты за купленные детали, с выводом результата в метку Label1.

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

Cena,S:real; //цена и стоимость товаров Kol:integer; //их количество Cena:=StrToFloat(Edit1.Text); //преобразование текстового отображения в число Kol:=StrToInt(Edit2.Text); //преобразование текстового отображения в число Label1.Caption:= 'S= ' + FloatToStrF(S,ffFixed,8,2)+ ' руб.';

Окно сообщения используется для привлечения внимания пользователя.

Программа может проинформировать об ошибке в исходных данных или запросить подтверждение выполнения необратимой операции, например удаление файла.

- процедурой ShowMessage();

- функцией MessageDlg().

Процедура ShowMessage() выводит на экран окно с текстом и командной кнопкой ОК.

Формат вызова:

где Сообщение – текст, который будет выведен в окне.

В заголовке окна указывается название приложения:

ShowMessage(' Сумма к оплате: '+ chr(13) +' S='+FloatToStrF(S,ffFixed,8,2)+' руб.');

Функция MessageDlg() более универсальна.

Она позволяет поместить в окно с сообщением:

- один из стандартных значков, - количество и тип командных кнопок, - определить, какую из кнопок нажал пользователь.

Формат вызова:

MessageDlg(Сообщение, Тип, Кнопки, КонтекстСправки);

- Сообщение – текст сообщения;

- Тип – тип сообщения (информация, предупреждение, ошибка – каждому соответствует свой значок);

- Кнопки – список кнопок, отображаемых в окне сообщения;

Список кнопок заключается в квадратные скобки Например, [mbOK,mbCancel] - кнопки ОК и Cancel - Контекст справки – параметр, определяющий раздел справочной системы, который появится на экране, если пользователь нажмет клавишу.

Если вывод справки не предусмотрен, то значение параметра Контекст справки должен быть равен нулю.

Можно использовать составные константы mbYesNoCancel и mbAbortRetryIgnore.

Пример расчета покупки деталей:

procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);

st1,st2:string; //строковые переменные Cena,S:real; //цена и стоимость Kol:integer; //количество St1:=InputBox('Стоимость','Введите стоимость в рублях',' ');

Cena:=StrToFloat(St1);

St2:=InputBox('Количество','Введите количество деталей',' ');

Kol:=StrToInt(St2);

if MessageDlg(' Рассчитать сумму к оплате?: ',mtConfirmation, [(mbYes),mbNo], 0) =mrYes then ShowMessage('Сумма к оплате:'+chr(13)+' S='+FloatToStrF(S,ffFixed,8,2) +' руб.') ;

Часть диалогового окна, предназначенная для вывода информации, называется полем вывода или полем метки.

Для вывода служит компонент Label. Содержимое вывода определяется значением свойства Caption, которое можно изменить программно.

Например:

Label1.Caption:= 'S= ' + FloatToStrF(S,ffFixed,8,2) +' руб.';

При написании программ в Delphi программист разрабатывает процедуры обработки событий, вызов которых берет на себя Delphi.

Пользователь может разработать свои собственные процедуры и функции, которые представляют собой последовательность инструкций, предназначенных для выполнения некоторой работы. Чтобы ее выполнить, надо вызвать подпрограмму.

1. Заголовок 2. Раздел объявления констант, типов, переменных 3. Раздел исполнения Procedure ( список параметров );

// объявление констант // объявление переменных // раздел исполнения инструкций процедуры Пример вычисления стоимости покупки товара public procedure Summa; // будет известна во всех обработчиках событий модуля implementation procedure TForm1.Summa;

Cena,S:real; //цена, сумма Kol:integer; //количество Mes: string; //сообщение begin Cena:=StrToFloat(Edit1.Text);

Kol:=StrToInt(Edit2.Text);

S:=Cena*Kol;

If s>500 then //условие, при выполнении которого предоставляется скидка mes:=' Предоставляется скидка 20% ' + #13;

mes:=mes+' Стоимость покупки: ' + FloatToStrF(S,ffFixed,6,2)+' руб.';

Label1.Caption:=mes;

end;

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

begin Summa end;

С именем функции связано значение, поэтому имя функции можно использовать в выражении. (Имя функции может входить как операнд в выражения) 1. Заголовок 2. Раздел объявления констант, типов, переменных 3. Раздел исполнения Function ( список параметров ): ;

const // объявление констант // объявление типов // объявление переменных begin //начало раздела исполнения result:=; // связь с именем функции значение Пример вычисления корней квадратного уравнения Рассмотрим процедуру обработки события нажатия кнопки Button1, в которой вызывается функция D– расчета дискриминанта.

implementation procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

a,b,c:real; // коэффициенты уравнения x1,x2:real; // корни уравнения Function d(p1,p2,p3:real):real; //расчет дискриминанта begin a:=StrToFloat(Edit1.Text); // преобразование b:=StrToFloat(Edit2.Text);// строкового значения c:=StrToFloat(Edit3.Text); // в численное if d(a,b,c)>0 then x1:=(-b+sqrt(d(a,b,c)))/(2*a);

x2:=(-b-sqrt(d(a,b,c)))/(2*a);

Label1.Caption:='Корни уравнения:'+ chr(13)