Данные. Средства описания данных. Типизация языка.
Данные – сущности, над которыми выполняют вычисления программы и которые получаются в результате этих вычислений.
Данные: встроенные и собственные (пользовательские).
Типы данных – множество значений и операций над этими значениями.
Нетипизированные языка – языки, в которых в любые переменные можно записывать любые значения в любом месте программы.
Для хранения данных используются ячейки памяти. 1 ячейка = 8 бит. Для процессора минимальный объем ячейки – машинное слово. Оно зависит от разрядности процессора.
Простые типы данных:
Целочисленные типы данных. Integer. Числа со знаком представляются в виде дополнительного кода (инверсия битов и добавление 1)
Символьный тип – аналог целочисленного типа. 256 символов. Для того, чтобы сопоставить числам символы, нужно использовать таблицу кодировки.
Перечисление – тип данных. Операция выполняется в контексте порядкового номера, соответствующего обозначению в таблице. Многие яп требуют явной типизации значений типа перечислений при таких операциях.
Булевый тип – частный случай перечислений. 0 – «false», остальное трактуется как «true».
Подтипы – типы, значение которых ограничено некоторым диапазоном.
Вещественные числа. Существует 2 подхода кодировки: согласно 2ой арифметике и кодировка целого числа + дополнительная информация о позиции десятичного разряда.
1. Числа с фиксированной точкой. Число содержит не более заданного количества цифр N
и не более некоторого количества знаков M после запятой.
2. Числа с плавающей точкой. X * 10m, где x – мантисса, m – порядок экспоненты.
Составные типы данных:
Массив. Это тип данных, содержащий множество значений одного типа. Отдельные ячейки – элементы, порядковый номер – индекс. В памяти хранится последовательно. Основная операция – получение элемента по индексу. Основная ошибка – выход индекса за диапазон массива. Бывают одномерные и многомерные. Организация: реально двумерный массив (Паскаль) или массив массивов.
Записи. Набор данных, содержащих элементы разных типов. Элементы – поля. Доступ к полям производится путем сдвига адреса.
Строковый тип данных. Массив из целочисленных элементов. Для того, чтобы зафиксировать длину строки используют различные подходы:
1. Строка с признаком конца строки (транслятор автоматически подставляет «0»).
2. Строка со счетчиком (длина хранится в нулевом байте самой строки, массив имеет фиксированный размер).
3. Строка является указателем на строку символов в памяти.
- Язык программирования. Общие принципы построения и использования языков программирования.
- Стандарты языков программирования.
- Лямбда-исчисление. Аппликация, абстракция, редукция, преобразование.
- Списки и функциональные выражения в функциональных языках программирования.
- Механизмы и средства взаимодействия программы с операционной системой.
- Функциональное программирование. Основные положения. Основные отличия от других типов языков программирования.
- Классификация языков программирования. Близость языков программирования к естественному языку.
- Унификация и хорновский клоз в логических языках программирования.
- Модель вычислений функциональных языков программирования.
- Языки программирования низкого уровня.
- Средства разработки графического интерфейса пользователя. Эргономические свойства человеко-машинного интерфейса.
- Процедурные языки программирования. Основные отличия от других типов языков.
- Обоснование выбора языка программирования.
- Перегрузка в языках программирования.
- Логические языки программирования. Основные положения и понятия. Основные отличия от других типов языков программирования.
- Объектно-ориентированные языки программирования (ооп). Основные отличия от других концепций языков программирования.
- Полиморфизм в ооп. Виртуальные функции. Таблицы виртуальных функций.
- Структура языка программирования. Синтаксис и семантика языка программирования. Расширенная форма Бэкуса-Наура.
- Наследование в ооп. Множественное наследование. Проблемы множественного наследования.
- Инкапсуляция в ооп. Контроль доступа.
- Понятие класса и объекта в ооп. Атрибуты, методы, конструктор и деструктор, статические члены класса.
- Диаграммы классов uml. Основные элементы и обозначения.
- Данные. Средства описания данных. Типизация языка.
- Преобразования типов. Контроль соответствия типов данных.
- Ооп. Основные концепции ооп.
- Современные интегрированные схемы разработки программ. Основные компоненты среды программирования.
- Декомпозиция программ.
- Трансляторы. Интерпретация и компиляция.
- Макропроцессоры и макрогенераторы.
- Потоки и процессы. Сходства и различия.
- Мониторы и защищаемые переменные в параллельном программировании.
- Семафоры в параллельном программировании. Типы семафоров.
- Отладчики. Генераторы кода и приложений.
- Параллельная обработка данных и параллелизм. Параллельное и распределенное программирование.
- Основные проблемы параллельного и распределенного программирования.
- Оценка максимально возможного параллелизма.
- Основные модели параллельного программирования.
- Оптимизатор. Основные функции оптимизатора.
- Обработка исключительных ситуаций. Иерархия и виды исключительных ситуаций.
- Операторы обработки исключительных ситуаций в различных языках программирования.
- Элементарные типы данных.
- Перегрузка данных, операторов, методов.
- Составные типы данных.
- Механизмы логического вывода. Прямая и обратная цепочки рассуждений.
- Пространство имен, область видимости, время жизни переменных.
- Ошибки при работе с вещественными числами. Смешанная арифметика.
- Операторы выбора и условные операторы.
- Вещественные числа. Способы представления. Операции над вещественными числами.
- Оператор присваивания. Операторы цикла.
- Распределение памяти при выполнении программы.
- Динамические структуры данных. Реализация динамических структур данных с помощью указателей.
- Библиотеки программ и классов. Статические и динамические библиотеки. Критерии проектирования библиотек.
- Подпрограммы. Формальные и фактические параметры подпрограмм.
- Передача параметров подпрограмме.
- Программный стек и его изменение.
- Рекурсивный и итерационный методы решения задач. Виды рекурсий.
- Общая характеристика языков ассемблера: назначение, принципы построения и использования; структура языка.
- Сериализация и десериализация. Методы сериализации объектов в базу данных.