Információs technológiák 4. Ea: A lélek A csak szidható kézzelfoghatatlan 226/1 B ITv: MAN 2015.09.08
Témakörök Szoftver alapok Operációs rendszerek Felhasználói programok Segédprogramok Programfejlesztő eszközök Ellenőrző kérdések 226/2
A szoftver A szoftver: Több, különböző célra megírt program összessége Csoportosítás funkció szerint: Rendszerszoftverek - Operációs rendszerek Felhasználói programok Segédprogramok Programfejlesztő eszközök Programozási nyelvek 226/3
A hardver és a szoftver kapcsolata Alkalmazói programok Programfejlesztő eszközök Segédprogramok Operációs rendszer H A R D V E R 226/4
A szoftverekkel kapcsolatos teendők Beszerzés Vásárlás, letöltés, speciális esetben: szoftver írás Telepítés Varázsló, Működési környezet beállítása Frissítés Verzió Eltávolítás Varázsló Vezérlőpult \ Programok telepítése vagy eltávolítása 226/5
Szoftverek jogállása 1. A számítógépes programokat szerzői jogi törvény védi (1999. évi LXXVI-os tv.), amely kimondja: Az eredeti számítógépes program az azt létrehozó személy vagy vállalat szellemi tulajdona. A számítógépes programok engedély nélküli másolása törvénybe ütköző cselekedet. Egy adott szoftver esetében a licenc szerződés határozza meg a szerzői jog tulajdonosa által megengedett szoftverhasználat feltételeit. A szoftver licenc szerződés amennyiben eltérően nem rendelkezik, a vevőnek csak egyetlen biztonsági másolat készítését engedélyezi, arra az esetre, ha az eredeti szoftver lemeze meghibásodna, vagy megsemmisülne. 226/6
Szoftverek jogállása 2. Illegális szoftver használat: valaki egy számítógépes programot jogosulatlanul másol le és használ, ezzel megsértve a szerzői jogi törvényt. A hamisítás a szerzői jogvédelem alá eső szoftver nem jogszerű sokszorosítása és eladása. Internet kalózkodás (warez): Egy szerzői jogvédelem alá eső szoftver a jogtulajdonos kifejezett engedélye nélkül felkerül egy nyilvános vagy korlátozott hozzáférésű kiszolgálóra, ahonnan ingyen, vagy díjazás fejében letölthetővé válik. A Business Software Alliance (BSA) egy nemzetközi szervezet, amely a vezető szoftvergyártók érdekeit képviseli és küzd a szoftverkalózkodás ellen. 226/7
Szoftverek jogállása Licenc típusok Jogdíjas (fizetni kell a használatáért) Shareware - kis ideig szabadon használható, aztán fizetni kell Freeware - ingyen használható, de csak saját célra, üzleti célra nem Public Domain - teljesen ingyenes bármilyen célra Demo - ingyen használható, de sok funkciója hiányzik (mentés, nyomtatás ) 226/8
Témakörök Szoftver alapok Operációs rendszerek Felhasználói programok Segédprogramok Programfejlesztő eszközök Ellenőrző kérdések 226/9
226/10
Operációs rendszerek Fogalma: Egymással együttműködő programokból álló szoftverrendszer, amelynek feladata: a számítógép hardver elemeinek összehangolt, hatékony működtetése, a hardver kényelmes használhatóságának biztosítása a gépet kezelő személyek felé, a gépen futó alkalmazások felé. Alkalmazások Felhasználók Operációs rendszer 226/11 HARDVER
Az operációs rendszer részei Alkalmazások API Shell Kernel CPU Memória Eszközök Kernel: Rendszermag Shell: Rendszerhéj Processzor kezelés Kapcsolattartás a felhasználóval Memória kezelés Eszközkezelés API Alkalmazói programozói interfész 226/12 A programok hogyan vehetik igénybe a kernel szolgáltatásait
Betöltődés Bootolás 1. Bekapcsolási önteszt processzor, memória, vezérlő-kártyák, háttértárak. 2. Betölthető operációs rendszer megkeresése 3. Betöltő program elindítása Kernel, Hardver elemek meghajtó programjai, Szolgáltatások elindítása, Bejelentkeztetés 226/13
Operációs rendszerek feladatai Erőforrások kihasználásának ütemezése, A számítógép adatforgalmának lebonyolítása, A kiadott parancsok értelmezése, végrehajtása, Hiba esetén a hiba javításának megpróbálása, ha nem megy: hibajelzés, Több felhasználó egyidejű munkájának megszervezése, Több számítógép együttműködésének megvalósítása, Adatvédelem, hozzáférési jogok ellenőrzése 226/14
Operációs rendszerek osztályozása (1) A működtetett számítógép teljesítménye szerint: személyi számítógépekhez mini gépekhez nagygépekhez Egy időben futó programok száma szerint: Egyprogramos üzemmódú Többprogramos üzemmódú A számítógéppel egyszerre dolgozó személyek száma szerint: Egy felhasználós üzemmód Több felhasználós üzemmód A felügyelt számítógépek száma szerint: Központosított (egy számítógép) Elosztott (hálózatot felügyelő) 226/15
Operációs rendszerek osztályozása (2) A felhasználó és a számítógép közötti kapcsolattartás alapján: Kötegelt (batch) feldolgozás, Interaktív feldolgozás szöveges üzemmód, menüs vezérlés, grafikus felületű kezelés 226/16
Operációs rendszerek osztályozása (3) A rendszer tárolása és indítása alapján: ROM memóriában tárolt rendszerek Régen: pl. Commodore C64 Ma: Telefonok, GPS rendszerek, autók számítógépei, Fix, nem változtatható, rugalmatlan megoldás Háttértárról betöltődő rendszerek Csak telepítés (installálás) után működőképesek! ROM-ban tárolt program kezdi a betöltést (bootolás) Hardver ellenőrzés Rendszerfájlok betöltése Hardver eszközök kezelőprogramjainak (driver) betöltése Programok elindítása (pl. víruskereső, tűzfal) 226/17
Operációs rendszerek UNIX Több felhasználós, több programos, nagygépes, szöveges/grafikus, DOS Egy felhasználós, egy programos, PC-s, szöveges WINDOWS Egy felhasználós, több programos, PC-s, grafikus LINUX Több felhasználós, több programos, PC-s, szöveges/grafikus Novell Netware Több felhasználós, több programos, elosztott 226/18
Operációs rendszerek megjelenése 1969 UNICS 1993 FreeBSD 1.0 1973 UNIX 1994 Linux 1.0 1976 Atari játékgépek 1994 Windows NT 3.5 1980 Commodore 64 1995 Windows 95 1981 DOS 1996 Windows CE 1982 ZX Spectrum 2000 Suse Linux 1983 Novell NetWare 2001 Windows XP 1984 Mac System 1 2004 Ubuntu Linux 1985 Windows 1.0 2006 Windows Vista 1987 IBM OS/2 2009 Windows 7 1992 Windows 3.1 2012 Windows 8 226/19 2015 Windows 10
Operációs rendszerek Unix család 1969 Bell labs: Thompson és Ritchie unatkozik, és elkezd írni egy működtető környezetet a sarokban álló PDP-7-re. Assembly nyelv, neve: UNICS 1970 Thompson utálja az assemblyt, ezért megalkotja a B magas szintű programozási nyelvet 1971 Ritchie megírja a C nyelvet 1973 C nyelven újraírják a működtető környezetet, és elnevezik UNIX-nak. Tartalma: Fájlrendszer (könyvtárak, fájlok), Parancsértelmező rendszer, Programokat és memóriát kezelő rendszer, Szövegszerkesztő program, C nyelvű programfejlesztő környezet 226/20
Operációs rendszerek Unix család 1978 CB UNIX 1981 UNIX System 1985 Mach (utolsó verzió: 1995, Mach 4) További UNIX származékok AIX Solaris HP-UX UnixWare IRIX Linux 226/21
Operációs rendszerek Linux család 1986-1990 Andrew Tanenbaum: MINIX Sinclair számítógépen fut Nyílt forráskódú, tetszőlegesen alakítható 1991 Megjelenik a 386-os PC Linus Torvalds egyetemista átírja a MINIX-et 386-ra Freax, azt tudja, amit a Unix, de PC-n, és ingyen! 1992 Freax -> Linux 0.96 X Window kb. 100 ember fejleszti, de 100 000 használja 1995 kb. 1 millió user 1999 kb 10 millió user Sok disztribúció: Debian, Gentoo, Inspire, Red Hat, SuSE, YelloDog 226/22
Operációs rendszerek DOS Disk Operating System - Lemezes Operációs Rendszer személyi számítógépekre, egy felhasználós, egy programos, szöveges üzemmódú, 1981 1995 (utolsó frissítés: v6.22), Ma: Kellékek \ Parancssor. 226/23
Operációs rendszerek Windows Windows - Grafikus felhasználói felületű segédprogram, mely a DOS kezelését teszi könnyebbé! 1985 - Windows 1.0 - nagy bukás! 1987 - Windows 2.0 - néhány alkalmazással 1990 - Windows 3.0 - tényleg működik! 1992 - Windows 3.1 - nem csak angolul! 1995 Windows 95 - már önálló operációs rendszer 1998 Windows 98 (SE: stabil működés) 2000 Windows 2000 2003 Windows XP 2006 Windows Vista 2008 Windows 7 2012 Windows 8 2015 Windows 10 226/24
Operációs rendszerek Mac OS Mac OS PC méretű, de attól eltérő architektúrájú gépek operációs rendszere 1984 Mac System 1 Apple Macintosh gépekre, Grafikus felület! 2001 Mac OS 9.2 2001 Mac OS X 2005 Magyarul is Verziók: Puma, Jaguar Panther, Tiger Leopard, Snow Leopard 226/25
Windows vs. MAC 226/26
Témakörök Szoftver alapok Operációs rendszerek Felhasználói programok Segédprogramok Programfejlesztő eszközök Ellenőrző kérdések 226/27
Felhasználói programok (1) Általános célú programok, melyekkel a felhasználó munkát végezhet, és új dokumentumokat hozhat létre. Csoportosításuk: Futtatási környezet alapján Windows (verzió), Linux Igényelt szaktudás alapján Elegendő az általános számítástechnikai képzettség Szövegszerkesztők, táblázatkezelők Speciális tudást igénylő programok Könyvelő, bérügyi programok, multimédiás alkalmazások 226/28
Felhasználói programok (2) Csoportosításuk: Funkció alapján Szövegszerkesztők Táblázatkezelők Adatbázis-kezelők Grafikai programok Multimédiás programok Kommunikációs programok Bemutató-készítő programok Tervezői rendszerek Játékok 226/29
Felhasználói programok (3) Szövegszerkesztők Alapvető funkciók: szövegírás, javítás, módosítás, szövegformázás, nyomtatás Pl: MS Word, OO Writer Táblázatkezelők Alapvető funkciók: táblázat létrehozás, számolás az adatokkal (képletek, függvények), diagramok készítése, nyomtatás Pl: MS Excel, OO Calc Adatbázis-kezelők Alapvető funkciók: adatbázis létrehozás, adatbevitel, adatmódosítás, lekérdezés készítés, jelentés készítés, adatvédelem Pl: MS Access, OO Base 226/30
Felhasználói programok (4) Grafikus programok rajzoló programok (rajzolás, átméretezés, forgatás, térhatások) képnézegetők (sokféle képformátum, konvertálás) animációs programok Multimédiás programok zenei programok (lejátszók, szerkesztők, zenekészítők) mozgókép (video) programok (lejátszók, szerkesztők, felvevők) ismeretterjesztő, oktató programok Kommunikációs programok Levelező programok Böngészők FTP programok (fájlátvivő programok) Chat programok 226/31
Felhasználói programok (5) Programcsomagok Több program együtt olcsóbban, mint külön-külön MS Office 2007 Professional: Word, Excel, PowerPoint, Access, Publisher, Outlook csak új géppel együtt, kb: 120 000 Ft OpenOffice: Writer, Calc, Base, Impress Ingyen! 226/32
Témakörök Szoftver alapok Operációs rendszerek Felhasználói programok Segédprogramok Programfejlesztő eszközök Ellenőrző kérdések 226/33
Segédprogramok (1) Olyan programok, melyek segítik a felhasználók munkáját, de általában nem lehet velük új dokumentumot létre hozni. Csoportjaik (a teljesség igénye nélkül) Kommanderek: parancskiadást segítő kezelői felületek Total Commander Biztonságot növelő programok: Tűzfalak (Ashampoo) Víruskeresők (NOD32) Kémprogram keresők (SpyBot) Diagnosztikai programok Sandra Windows \ Kezelés 226/34
Segédprogramok (2) Ashampoo FireWall 226/35
Segédprogramok (3) Eset NOD32 Antivirus 226/36
Segédprogramok (4) Spybot 226/37
Segédprogramok (5) Sajátgép \ JobbKlikk \ Kezelés 226/38
Segédprogramok (6) Sajátgép \ JobbKlikk \ Kezelés 226/39
Segédprogramok (7) Archiváló programok: cd, dvd írók Nero ImgBurn Tömörítők WinRar ZIP Multimédia programok Kodekek Képnézők Lejátszók WinAmp Media Player Classic Átalakítók (konvertálók) 226/40
Témakörök Szoftver alapok Operációs rendszerek Felhasználói programok Segédprogramok Programfejlesztő eszközök Ellenőrző kérdések 226/41
226/42
Programfejlesztő eszközök A szoftverfejlesztés alapjai Programtervezési módszerek Algoritmus alapfogalmak A strukturált programozás alapjai A programkészítés alapjai Alapalgoritmusok 226/43
A szoftverfejlesztés alapjai A különböző szoftverek szűkebb értelemben vett fejlesztése elsősorban az informatikus feladata, de legtöbbször az informatikusnak és az adott terület szakemberének szorosan együtt kell működni az alkalmazás kifejlesztésében, tesztelésében és menedzselésében. Ezért nagyon fontos, hogy a nem informatikus szakemberek is tisztában legyenek a szoftverfejlesztés alapfogalmaival. 226/44
A programfejlesztés lépései Specifikáció elkészítése Algoritmus elkészítése Kódolás Program ellenőrzés: Szintaktikai Szemantikai Dokumentáció elkészítése: Programozói Felhasználói Karbantartás, verziókövetés 226/45 Igen START Be: Specifikáció Algoritmus készítés Kódolás Fordítás, végrehajtás Tesztelés Van hiba a programban? STOP Nem Dokumentáció készítés
Specifikáció Specifikáció: A feladat pontos megfogalmazása, Az algoritmussal szemben támasztott követelmények rendszere, A bemenő adatok és az eredmények részletes felsorolása. A kész programnak a specifikáció szerint kell működnie. 226/46
Algoritmus Az algoritmus, egy probléma megoldásának véges számú lépésben történő egyértelmű és teljes leírása. Az algoritmus nem kötődik konkrét számítógéphez, általában valamilyen algoritmus leíró nyelven szokták megfogalmazni. Top-down tervezési módszer: lépésenkénti finomítás A feladatot felbontjuk néhány önálló, elkülöníthető tevékenységre. Minden tevékenységet felbontunk további részekre. A felbontást addig végezzük, amíg el nem érkezünk az elemi tevékenységeket tartalmazó algoritmusig. 226/47
Kódolás Az algoritmust a számítógéppel egy programozási nyelv segítségével kell közölni. Azt a folyamatot, amely során egy algoritmus lépéseit egy programnyelv utasításaival leírjuk, kódolásnak nevezzük. Az algoritmust olyan részletességgel kell leírni, hogy a kódolás már egyszerűen elvégezhető legyen. 226/48
Fordítás, végrehajtás A kódolást követi a fordítás, majd a végrehajtás. Bármilyen gondosan végeztük a tervezést, és a kódolást, a program általában számos hibát tartalmaz. Szintaktika: a nyelvtan, szintaktikailag helyes valami, ha helyesen van leírva. Szemantika: a jelentés, szemantikailag helyes valami, ha helyesen működik. A programokat szintaktikailag tudja ellenőrizni a fordító, szemantikailag nem! A szemantikai hibák kiderítéséhez futtatni, tesztelni kell a programot. 226/49
Szemantikai hiba! 226/50
Tesztelés Két fontos terület: 226/51 Verifikáció: A szoftver megfelel-e specifikációjának? Hiányosság tesztelés: meg van-e minden funkció? Statisztikai teszt: tesztesetek Célok, bemenő adatok eredmények Működési mód, helyesség Mindenféle lehetséges elágazás kipróbálása Validáció: A szoftver kielégíti a kliens igényeit, megfelel a vásárló elvárásainak? Kényelem, érthetőség, megtanulhatóság, gyorsaság Naiv tan esete ( Marinéni )
Fejlesztői dokumentáció Olyan szinten ismerteti a programot, hogy hozzáértő személy szükség esetén el tudja végezni a módosításokat, a program fejlesztését, vagy az utólag felismert hibák javítását. Tartalma: 226/52 Részletes specifikáció, Futási környezet, Fejlesztői környezet (programozási nyelv), Részletes algoritmus, Forráskód, Teszt adatsorok, eredmények, A hatékonyság elemzése, Továbbfejlesztési lehetőségek.
Felhasználói dokumentáció A felhasználók számára készül Tartalma: A program rövid áttekintő leírása Futási környezet (hardver- és szoftverfeltételek, operációs rendszer, perifériák, stb.) A program telepítése, indítása, a használat leírása Bemenő adatok és eredmények Példafuttatás Hibaüzenetek, a hibák lehetséges okai 226/53
Program minőségi jellemzők Helyesség Hibatűrés Karbantarthatóság, bővíthetőség Újrafelhasználhatóság Kompatibilitás Felhasználó barátság Hordozhatóság Hatékonyság Ellenőrizhetőség 226/54
Programfejlesztő eszközök A szoftverfejlesztés alapjai Programtervezési módszerek Algoritmus alapfogalmak A strukturált programozás alapjai A programkészítés alapjai Alapalgoritmusok 226/55
Monolitikus programozás 1950 körül kezdődött Egyszerű programok Egy programot csak egy programozó írt Egy probléma megoldása mindig egyetlen lineáris kódsor Később bonyolultabb programokat is így próbáltak megírni Sok hiba, átláthatatlan kód, nehézkes javítás, módosítás Néhányan elkezdenek azzal foglalkozni, hogyan kellene programokat írni. 226/56
Moduláris programozás Bizonyos bonyolultság után a teendők átláthatatlanok, ezért részfeladatokra bontjuk azokat. A részfeladatokra ki kell dolgozni a megoldás menetét, majd az egyes részeket újra össze kell állítani, hogy azok együttműködve, egymásra épülve a teljes feladat megoldását szolgáltassák. A moduláris programozás olyan programozási mód, melyben a teljes program modulokból áll. Az egyes modulok jól meghatározott részfeladat megoldását végzik, kezelhető méretűek, egyértelmű céljuk van és jól definiáltan csatlakoznak a program többi moduljához. A modulokat szubrutinnak (alprogramnak) szokás nevezni. 226/57
Moduláris programozás 2. A moduláris programozás irányelvei: "Oszd meg és uralkodj" elv: A feladatokat egyértelműen le kell osztani modulokra. A modulok belső működésébe más modul nem szólhat bele. A modul a saját feladatának tökéletes elvégzéséért felelős. Fontos, hogy a modulok lehetőleg egymástól függetlenül működjenek, mert így a hibák kiszűrése egyszerűbb, a feladat átláthatóbb, könnyebben módosítható. Adatok (információ) elrejtésének elve: Az egyes modulok csak saját adataikon dolgozzanak, csak akkor használjanak közös adatokat, ha ez elkerülhetetlen. 226/58
Moduláris programozás 3. Felülről lefelé (top-down) tervezés esetén a megoldást felülről lefelé, fokozatosan, lépésenként finomítjuk. A feladatot részfeladatokra, a részfeladatokat ésszerű határokig ismét kisebb feladatokra bontjuk. A kialakított egységek interface-eken keresztül kommunikálnak, de csak a szintek közötti kommunikáció megengedett, a szinten belüli moduloké tilos! Teljes feladat Nagy, összetett programok esetén hatékony megoldás! 1.rész 2.rész 3.rész 226/59 A B C D E F G H I
Moduláris programozás 3. Az alulról felfelé (bottom-up) tervezés lényege, hogy már meglévő, kész modulokból építkezünk. Erre akkor kerül sor, ha bizonyos részfeladatokat egy előző feladat kapcsán már megoldottunk (gondolva a későbbi felhasználásokra is), vagy amikor egy rutingyűjteményt (szoftvert) vásároltunk. Pl.: Hardver közeli programozás. Vásárolunk egy kézi adatgyűjtő számítógépet, és a hozzá kapott kis programocskákból építünk fel egy használható kezelő programot. 226/60
Strukturált programozás A strukturált programozás jelenti valamennyi ma használatos programtervezési módszer alapját. Széles körben elfogadott az a nézet, hogy a strukturált programozás a programfejlesztés egyetlen lehetséges módja. A strukturált programok építőelemei (Dijkstra): 226/61 Szekvenciák (utasítássorok) Döntési szerkezetek (elágazások v. szelekciók) Iterációk (ismétlődő részek v. ciklusok) Az 1970-es évektől, amikor a strukturált programozás népszerű technikává vált, olyan új programozási nyelvek születtek, melyek támogatták, hangsúlyozták a módszer alkalmazását (Pascal, Ada).
Strukturált programozás 2. A csak szekvenciákból, szelekciókból és iterációkból építkező programot strukturált programnak nevezzük. A strukturált programozásban nem megengedett a feltétel nélküli ugrás, így többek között a ciklusból sem ugorhatunk ki. Ebből az is következik, hogy a program minden vezérlő szerkezetének (szekvencia, szelekció, iteráció) - és magának a teljes programnak is - egyetlen belépési és egyetlen kilépési pontja van, így a program lényegesen áttekinthetőbb. Böhm és Jacopini tétele (1966): A szekvencia, szelekció és az iteráció segítségével minden olyan algoritmus felépíthető, amelynek egy belépési és egy kilépési pontja van. 226/62
Strukturált programozás 3. A strukturált szemléletmód: A programot két részre osztjuk: Adatok, Műveletek. A tervezés különálló modellek segítségével történik: Adatmodellek az adatokhoz, Funkcionális modellek (algoritmusok) a műveletekhez. A megvalósításban az adatok és műveletek szigorúan elkülönülnek egymástól, és csak szükség esetén rendelődnek egymáshoz. Adatok Műveletek 226/63
Strukturált programozás 4. A strukturált programozás módszertana az 1980-as évekre rendszerfejlesztési, programtervezési technológiává vált, Megjelentek különböző algoritmus leíró módszerek, Elkezdték a módszertant oktatni, Sokan tanulták meg, Sokan írtak egyre komolyabb programokat. Ma általánosan elfogadott és támogatott nézet, hogy első programnyelvként érdemes valamilyen strukturált nyelvet megtanulni, és ezután ismerkedni más programozási nyelvekkel. 226/64
Objektum-orientált programozás Az objektum-orientált programozás (OOP) sok tekintetben a moduláris programozás továbbfejlesztett változata, mely lassan háttérbe szorítja a strukturált programozást. Az egyes elemeket itt nem moduloknak, hanem objektumoknak nevezzük, melyek tulajdonságaikban és egymáshoz való viszonyukban különböznek a moduloktól. Kialakulása: 80-as évek eleje Néhány OOP nyelv: 226/65 C++, Java, Delphi
Objektum-orientált programozás 2. Az objektum létrehozásakor definiáljuk a szerkezetét, és azokat az algoritmusokat, melyek leírják a viselkedését, így a későbbiekben mindent együtt kezelhetünk, ami az adott objektumhoz tartozik. Fő tulajdonságok: 226/66 Az adatokat összekapcsoljuk az azokat kezelő eljárásokkal és függvényekkel (metódusokkal), így kapjuk az alapegységet, az objektumot. Egy létre jövő objektum a korábban definiált objektumoktól adatokat és metódusokat vehet át (örökölhet). Az öröklődés az objektum-orientált nyelvekre jellemző speciális képesség.
Objektum-orientált programozás 3. Az objektumorientált megközelítés: A program együttműködő objektumok halmaza Az objektumok adatokkal (ismeretekkel) rendelkeznek Az objektumok feladatokat végeznek: kérésre végrehajtják a hozzájuk tartozó metódusokat. Objektum Objektum Adatok Metódusok Adatok Metódusok 226/67 Objektum Adatok Metódusok Objektum Adatok Metódusok
Programfejlesztő eszközök A szoftverfejlesztés alapjai Programtervezési módszerek Algoritmus alapfogalmak A strukturált programozás alapjai A programkészítés alapjai Alapalgoritmusok 226/68
Az algoritmusok építőelemei Az algoritmus alapvető összetevői, építőelemei: 226/69 Szekvencia: Két utasítás (programrész) közvetlen egymás után írása. Szelekció: Adott feltételtől függően más-más utasítás végrehajtása (elágazás) Iteráció: Egy utasítást (utasítás csoportot) feltételtől függően többször is végrehajtunk (ciklus) A strukturált programozás alaptétele (Dijsktra): Bármely program megadható ekvivalens strukturált program formájában is, amelyben a fenti három konstrukciós művelet szerepel.
Az algoritmusok építőelemei 2. Szelekciós műveletet a döntési pontokban végzünk: a döntés kimenetelétől függően a folyamat vagy az egyik, vagy a másik irányban folytatódik. A döntési pont egy feltételt (logikai kifejezés) tartalmaz, melynek igaz vagy hamis eredménye alapján ágaztatjuk el a folyamatot. Iterációnak egy vagy több művelet ismétlését nevezzük, az ismétlődés addig tart, amíg ezt valamilyen feltétel teljesülése meg nem állítja. Az iterációkat szekvenciákból és szelekciókból építjük fel. Az iteráció legalább egy szelekciót (döntési pontot) tartalmaz. A műveletek ismétlődése a döntési pontban megfogalmazott feltétel (logikai kifejezés) eredményétől függ. 226/70
Az algoritmusok jellemzői: Elvégezhető (elemi, végrehajtható lépésekből áll) Meghatározott (minden lépés pontosan definiált) Véges (véges számú lépés után véget ér) Meghatározott input halmazra érvényes Adekvát output halmazt eredményez (az adatok meghatározzák az eredményt) Egy feladatosztály megoldására szolgál 226/71
Algoritmusok szöveges megadása Tojásfőzés algoritmusa: Tedd a forró vízbe a tojásokat, 5 perc múlva vedd ki őket, tisztítsd meg, ha gondolod sózd meg őket, és edd meg! 226/72
Pszeudokód mondatszerű leírás Az algoritmust először mondatokkal fogalmazzuk meg. A rövidebb felíráshoz elhagyjuk a szabályos nyelvtani mondat szerkezetet. A pszeudokódban mondatszerű leírásban hiányos mondatok szerepelnek. A feltételes elágazásokhoz és ciklusokhoz tartozó utasításokat behúzással írjuk. Ezzel a strukturált elrendezéssel kiemeljük az algoritmus szerkezetét. 226/73
Pszeudokód mondatszerű leírás 2. 226/74 Tegyél fel vizet forrni Vedd elő a tojásokat Ciklus amíg nem forr a víz figyeld a vizet Ciklus vége Tedd a vízbe a tojásokat Ciklus 5 percig: Nézd az órát Ciklus vége Vedd ki a tojásokat Törd fel a tojásokat Ha sósan szereted, akkor sózd meg őket Elágazás vége Edd meg a tojásokat
Folyamatábra A folyamatábra az algoritmus lépéseinek sorrendjét utasítástípusonként különböző geometriai alakzatok felhasználásával szemléltető ábra. Utasítástípusok: Kezdő és befejező utasítások. Be/kiviteli utasítások. Értékadó utasítások. Elágazások. Az utasítások sorrendjét nyilak jelzik. 226/75
Folyamatábra elemek START Igen N>I Nem STOP K:=0 K:=I Be: A,B S:=3*A/(B+2) Ciklus 1-től 5-ig Ki: C Be: A[i] 226/76
Folyamatábra Tojásfőzés START 1 Ciklus 1-től 5-ig Tégy fel vizet forrni Nézd az órát Vedd elő a tojásokat Vedd ki a tojásokat Figyeld a vizet Törd fel a tojásokat Nem Forr a víz? Igen Tedd vízbe a tojásokat Sósan szereted? Nem Igen Sózd meg 226/77 1 Edd meg a tojásokat STOP
Folyamatábra: Betyárkodás 226/78
Struktogram elemek Be: A Igaz feltétel Hamis szelekció Ki: S utasítás utasítás utasítás feltétel ciklusmag Elöl tesztelő ciklus ciklusmag feltétel Hátul tesztelő ciklus 226/79
Struktogram Tojásfőzés Tégy fel vizet forrni Vedd elő a tojásokat Figyeld a vizet Forr a víz? Tedd vízbe a tojásokat i := 1.. 5 Nézd az órát Vedd ki a tojásokat Törd fel a tojásokat Sósan szereted? Nem Igen 226/80 Sózd meg Edd meg a tojásokat
Programfejlesztő eszközök A szoftverfejlesztés alapjai Programtervezési módszerek Algoritmus alapfogalmak A strukturált programozás alapjai A programkészítés alapjai Alapalgoritmusok 226/81
Programfejlesztő eszközök A strukturált programozás alapjai Adatok, változók Adatszerkezetek Értékadás, kifejezések Operátorok Elágazások, ciklusok 226/82
Változó A programokban az adatok változók formájában jelennek meg változókban tároljuk az adatokat. A változó névvel ellátott tároló hely a számítógép memóriájában. A változó értéke ezen tároló hely pillanatnyi értéke. A változó jellemzői: Neve azonosítója Típusa Értéke Tárbeli kezdőcíme 226/83
Típus Egy típus meghatározza a tároló tartalmának értelmezését. Egy nyelv egy típusának jellemzése: 226/84 Felvehető értékek halmaza, adatábrázolás Konstansai A típuson végezhető műveletek Rendelkezésre álló eljárások, függvények Elemi típusok: Egy értéket vehetnek fel egy adott tartományból Egész, valós, karakter, logikai, mutató Összetett típusok: Adatszerkezetek Tömb, karakterlánc, rekord, állomány
Változók Típus Pascal C Értelmezési tartomány Egész Integer Int -32768.. +32767 Hosszú egész Longint Long -2,1milliárd.. +2,1milliárd Valós Real Float ±2*10 38, pontosság: 8 bit Valós Double Double ±5*10 320, pontosság: 16 bit Karakterlánc String Char[n] Pascal: 255 karakter C: Long méret Logikai Boolean true vagy false 226/85
Változók deklarálása Deklaráció: a változók bevezetése (kihirdetése) használat előtt. Eredménye: helyfoglalás a memóriában. Sok programnál megkell adni a változók típusát is. E szerint a programnyelv lehet: Típus nélküli nyelv: a változóhoz nem rendelünk típust, a futás során bármilyen értéket felvehet. Típusos nyelv esetén kötelező megadni a változók típusát. Erősen típusos nyelveknél már a fordítónak is ismernie kell a típust. Pl. Int a; Int a=10; Int a,b,c; Konstans: a programban előforduló állandó értékű adatokat konstansként deklaráljuk, és nevükkel hivatkozunk rájuk. 226/86
Programfejlesztő eszközök A strukturált programozás alapjai Adatok, változók Adatszerkezetek Értékadás, kifejezések Operátorok Elágazások, ciklusok 226/87
Tömb A legalapvetőbb, leggyakrabban használt adatszerkezet. Több, egyforma típusú elemből áll. Az egyes elemeket a tömb nevével, és a tömbön belüli helyükkel, az indexükkel azonosítjuk. Tömb: azonos névvel ellátott, sorszámmal megkülönbözetett változók csoportja. Lehet 1 dimenziós: vektor, 2 dimenziós: mátrix, több dimenziós. Műveletek: Elem kiválasztása indexeléssel (pl. A[2]), Egy elemre az összes művelet értelmes, ami az elemtípusra. 226/88
Sztring Sztring (string): Karakterekből álló speciális tömb, karakter sorozat Kezelése eltér a normál tömbök kezelésétől Műveletek: Hossz (karakterek száma) Összefűzés Keresés Beszúrás Rész kimásolása 226/89
Mutató Mutató pointer: 226/90 A memória egy adott helyére mutat, értéke a mutatott hely memóriacíme. Mindig valamilyen adott típusú objektumra mutat (pl. egész számra) A pointer és az általa mutatott objektum nem egyszerre keletkeznek és szűnnek meg, bizonyos értelemben teljesen önálló életet élnek. Deklaráció: meg kell adni, hogy pointer változóról van szó, és a hivatkozott adatok típusát. Ekkor csak a pointer (az általa tárolt memória cím) számára foglalódik hely, a mutatott objektumnak nem. Pl. Int *m;
Mutató 2. Két speciális, csak mutatókon értelmezett művelet: Ha A egy változó, akkor &A az A változó memóriacíme. Ha *M egy mutató típusú változó, akkor M az a memóriacím, amelyre *M mutat. A egy egész, értéke 10 Int A=10; Int *M; *M= *M+3; Kiír: A; Azt a változót, amire M mutat, növelem 3-al. M egy mutató M=&A; M A-ra mutat Kiír: *M; 10 13 226/91
Rekord / Struktúra Rekord / struktúra: 226/92 Szemantikailag összetartozó, egymáshoz rendelt, különböző típusú elemek halmaza. Minden elemének (mezőknek) saját neve van. Használatának előnye, hogy egy egységbe foglalja össze az összetartozó adatokat. Pl. Egy ember neve, fizetése A rekord használatához előbb egy új típust kell létrehozni, ezután lehet az új típusból változót deklarálni. Műveletek: Elemkiválasztás (pl. Ember[2].fizetés), A kiválasztott elemen a típusnak megfelelő összes művelet értelmezett.
Objektum Objektum: A rekordok/struktúrák továbbfejlesztése: logikailag összetartozó adatok és rajtuk dolgozó metódusok összessége. Jellemzők: Öröklődés: az utód osztály örökli az ős adatait, metódusait, valamint tartalmazhat újakat, és felülírhat régi metódusokat. Polimorfizmus többalakúság: ugyanarra az üzenetre (kérelemre), azaz metódus hívásra, különböző objektumok különbözőképpen reagálhatnak. Bezárás, az információ elrejtése: az adatokat csak interfészeken (metódusok) keresztül lehet elérni. 226/93
Változók Állományok A változók az adatok programfutás-közbeni tárolásának és kezelésének eszközei, de csak belső tárolásúak, azaz a memóriában léteznek. (Ha kikapcsoljuk a gépet, elveszítik értéküket) A gyakorlati programozáshoz a belső adattárolás nem elegendő, mert: Az adatokat két feldolgozás, programfutás között is meg kell őrizni. Az adatok mennyisége olyan nagy lehet, hogy egyszerre nem fér be a memóriába. A megoldás a külső tárolókon, a háttértárakon történő adattárolás. 226/94
Állomány Állomány (fájl): 226/95 A háttértáron tárolt adatok definiálására és kezelésére szolgáló adatszerkezet. Azonos típusú (mely lehet egyszerű vagy összetett) elemek sorozata (szekvenciája). Egyszerre egy elem férhető hozzá (írható vagy olvasható), ezt egy író-olvasó pointer (rekordmutató) jelöli ki. A fájl deklarálásakor a fájlhoz egy azonosítót rendelünk, ez a fájl változó. Ezt a "logikai" fájlt egy "fizikai", valamely periférián létező fájlhoz kell hozzárendelni. A logikai fájlt kezeljük, a változások megjelennek a fizikai fájlban is.
Speciális adatszerkezetek Sor: A sor adatszerkezetbe egyesével tehetjük be, és egyesével vehetjük ki az elemeket. Ahhoz az elemhez férünk hozzá legelőször, amelyiket először betettünk, ezért nevezik FIFO (first in first out) adatszerkezetnek. Műveletek: berakás, kivétel C, B, A C, B, A C B A Berak Kivesz 226/96
Speciális adatszerkezetek Verem: Verem esetén azt az elemet vehetjük ki legelőször, amelyiket utoljára tettük be. Működési módja miatt LIFO (last in first out) adatszerkezetnek nevezik. Műveletek: berakás, kivétel C, B, A A, B, C Berak C Kivesz B 226/97 A
Programfejlesztő eszközök A strukturált programozás alapjai Adatok, változók Adatszerkezetek Értékadás, kifejezések Operátorok Elágazások, ciklusok 226/98
Értékadás Értékadás: amikor egy változónak értéket adunk, vagy meglévő értékét módosítjuk. Szintaktikája (formája, alakja): 226/99 Változó = kifejezés Pl. a = 2*b c vagy a = a+1 Szemantikája (jelentése): Időbeliség! A kifejezés kiértékelődik, majd a változó felveszi értékül a kifejezés eredményét. Mivel előbb értékelődik ki a kifejezés és csak utána változik meg a változó értéke, ezért a változó szerepelhet a kifejezésben és ott a program a változó korábbi értékével számol. Fontos: mindig a bal oldal kap értéket! a=b b=a!
Kifejezések Kifejezés: értéket képviselő programelemek összekapcsolva operátorokkal, ahol a kifejezés elem lehet: Konstans, Változó, Függvényhívás, Zárójelezett kifejezés. Pl: 5*(a+2)-b A kifejezés tartalmaz egy konstanst (5), egy zárójelezett kifejezést (a+2), egy változót (b), valamint két operátort a szorzást (*), és a kivonást (-). A zárójelezett kifejezés tartalmaz egy változót (a), egy konstanst (2) és egy operátort az összeadást (+). 226/100
Kifejezések 2. Kifejezés kiértékelés: Ha egy kifejezés több operátort is tartalmaz, akkor a kiértékelésük sorrendjét a precedencia szabályok határozzák meg. A zárójelezett kifejezésben szereplő operátorok a teljes kifejezés kiértékelése szempontjából nem számítanak, hiszen a zárójelezett kifejezés külön értékelődik ki. Precedencia szintek: Minden operátor be van sorolva valamilyen precedencia szintre. Egy precedencia szinten lehet több operátor is. 226/101
Kifejezések 3. Precedencia szabályok: A különböző precedencia szintű operátorok esetén mindig a magasabb precedenciájú hajtódik végre először (tehát nem leírás sorrendjében!!). Az azonos precedencia szintű operátorok közül a leírás sorrendisége dönt. A legtöbb precedencia szint esetén a leírás sorrendjében, azaz balról-jobbra hajtódnak végre. Egyes precedencia szinteknél előfordul, hogy jobbrólbalra. 226/102
Programfejlesztő eszközök A strukturált programozás alapjai Adatok, változók Adatszerkezetek Értékadás, kifejezések Operátorok Elágazások, ciklusok 226/103
Operátorok Operátorok: 226/104 Egy operandusú operátorok: pl. logikai tagadás operátor, előjel operátor, növelő operátor, stb. Két operandusú operátorok: pl. összeadás, szorzás, stb. Három operandusú operátor: a C szerű nyelvekben létezik egy feltételes operátor, amely három operandusú A leggyakrabban használt operátorok (az első szint a legmagasabb): Szint 1: előjel operátor:-, logikai tagadás operátor:! Szint 2: szorzás: *, osztás: / Szint 3: összeadás: +, kivonás: - Szint 4: relációk: <, >, <=, >= Szint 5: értékadó operátorok (C szerű nyelvek esetén): =, +=, -=, *=, /=, stb. (jobbról-balra!!!)
Operátorok 2. Az egyes nyelvek ettől sokkal több operátort ismernek, és több precedencia szint is létezik. Általánosságban elmondható, hogy az egyoperandusú operátorok magasabb precedenciájúak, mint a kétoperandusúak. A legtöbb szint balról-jobbra értékel ki, kivételek az értékadó operátorok, valamint legtöbb egyoperandusú operátor (hiszen ezeket elé szokás írni és az értékelődik ki hamarabb, amely közelebb áll az operandushoz. 226/105
Operátorok 3. Példa1: 3+2*4-4/2*3 lépés 1.: legmagasabb precedenciájú a *, /,, balróljobbra értékelődik tehát első lépésben a 2*4 értékelődik ki. Ezután marad a: 3+8-4/2*3 lépés 2.: 4/2. Marad a 3+8-2*3 lépés 3.: 2*3. Marad a 3+8-6 lépés 4: 3+8. Marad a 11-6 lépés 5: 11-6 Eredmény: 5 226/106
Operátorok 4. Példa2: 2+3-((5+3)/(2*4)+2)-1 lépés 1: A kifejezésben levő operátorok +, -, -, azaz mindegyik azonos precedenciájú, kiértékelésük balróljobbra történik: 2+3, marad a 5-((5+3)/(2*4)+2)-1 lépés 2: A kiértékelésben következő operátor jobb oldalán egy zárójelezett kifejezés áll, így a kivonás kiértékelése előtt ki kell értékelni a zárójelezett kifejezést. Következik: (5+3)/(2*4)+2 kiértékelése! 226/107
Operátorok 5. Kiindulás: 5-((5+3)/(2*4)+2)-1 (5+3)/(2*4)+2 kiértékelése: lépés 1: két operátor van: /, +. Magasabb precedenciájú a / ennek baloldalán egy zárójelezett kifejezés áll, tehát ki kell értékelni: lépés 1: 5+3. Marad: 8 / (2*4) +2 a / operátor jobboldali operandusa is zárójelezett kifejezés: (2*4) kiértékelése: lépés 2: 2*4. Marad: 8 / 8 +2 tehát az osztás: 8/8. Marad: 1+2 lépés 2: 1+2, eredménye tehát: 3 Eredmény: 5-((5+3)/(2*4)+2)-1 5-3-1 226/108
Operátorok 6. 5-3-1: először az 5-3 hajtódik végre, eredmény: 2 lépés 3: 2-1, az eredmény 1 2+3-((5+3)/(2*4)+2)-1 = 1 226/109
Relációs operátorok Fontos: mindig a bal oldalról mondunk véleményt! < kisebb <= kisebb egyenlő = egyenlő <> nem egyenlő > nagyobb >= nagyobb egyenlő Az összehasonlítás eredménye igaz, vagy hamis lehet. Logikai operátorok: segítségükkel összetett logikai állításokat képezhetünk 226/110
Logikai operátorok 1. Logikai nem - tagadás Jele: NOT Jelentése: Igazból hamisat, hamisból igazat képez. A NOT(A) Igaz Hamis Hamis Igaz Logikai és Jele: AND Jelentése: Az összetett állítás akkor igaz, ha mindkét állítás igaz. A B A AND B Igaz Igaz Igaz Igaz Hamis Hamis Hamis Igaz Hamis Hamis Hamis Hamis 226/111
Logikai operátorok 2. Logikai megengedő vagy Jele: OR Jelentése: Az összetett állítás akkor igaz, ha legalább az egyik állítás igaz. A B A OR B Igaz Igaz Igaz Igaz Hamis Igaz Hamis Igaz Igaz Hamis Hamis Hamis Logikai kizáró vagy Jele: XOR Jelentése: Az összetett állítás akkor igaz, ha a két állítás különbözik. A B A XOR B Igaz Igaz Hamis Igaz Hamis Igaz Hamis Igaz Igaz Hamis Hamis Hamis 226/112
226/113
Logikai operátorok 3. Példák A=2, B=3 A < 5 OR B > 3 A > 5 AND B > 3 NOT(A > 5) AND B <= 3 NOT(A = 2) OR B <> 3 NOT(A = 2) AND NOT(B = 3) NOT(A < 4) AND ((B > 3) OR (B > 3)) ((A < 4) AND (A >= 2)) OR ((B > 2) AND NOT(B <> 3)) NOT(A <> 2) AND NOT(B <= 3) AND (A < 5 OR B > 3) (A > 5 AND B > 3) XOR ((B > 2) AND NOT(B <> 3)) 226/114 (NOT(A > 5) AND B <= 3) XOR (NOT(B <= 3) AND A > 5)
Programfejlesztő eszközök A strukturált programozás alapjai Adatok, változók Adatszerkezetek Értékadás, kifejezések Operátorok Elágazások, ciklusok 226/115
Feltételes művelet Egyágú elágazás Ha feltétel akkor utasítás Elágazás vége Ha a feltétel teljesül, akkor az utasítás végrehajtásra kerül, ha nem teljesül, akkor az elágazás vége után folytatódik a program. Az utasítás helyén több utasítás is állhat. igaz feltétel utasítás - hamis igaz feltétel utasítás hamis 226/116
Feltételes (kétágú) elágazás Ha feltétel akkor utasítás-i különben utasítás-h Elágazás vége Ha a feltétel teljesül, akkor az utasítás-i kerül végrehajtásra, ha nem akkor az utasítás-h. Mindkét esetben az elágazás vége után folytatódik a program. igaz feltétel hamis igaz feltétel hamis utasítás-i utasítás-h utasítás-i utasítás-h 226/117
Többágú feltételes elágazás Elágazás feltétel1 akkor utasítás1 feltétel2 akkor utasítás2. feltételn akkor utasításn különben utasítás0 Elágazás vége Ha az i-edik feltétel teljesül, akkor az utasítási kerül végrehajtásra, ha egyik feltétel sem teljesül, akkor az utasítás0. Bármely esetben az elágazás vége után folytatódik a program. feltétel1 utasítás1 226/118 feltétel1 utasítás1 feltétel2 utasítás2...... feltételn utasításn különben utasítás0 feltétel2 feltételn utasítás0 utasítás2 utasításn
226/119
Elöltesztelő ciklus ciklus amíg feltétel ciklusmag ciklus vége Amíg a feltétel teljesül, addig a ciklusmag utasításai végrehajtásra kerülnek, ha már nem teljesül, akkor a ciklus vége után folytatódik a program. feltétel ciklusmag igaz feltétel utasítások hamis 226/120
Hátultesztelő ciklus ciklus ciklusmag amíg feltétel ciklus vége A ciklusmag mindaddig végrehajtásra kerül, amíg a feltétel teljesül. Ha már nem teljesül, akkor a ciklus vége után folytatódik a program. Egyszer a ciklusmag mindenféleképpen végrehajtódik! ciklusmag utasítások feltétel igaz feltétel hamis 226/121
Számláló ciklus ciklus i= 1..N utasítások ciklus vége A ciklusváltozó (i) a kezdeti értéktől a végértékig egyesével növekszik, közben minden értéknél végrehajtódik a ciklusmag. Ha a ciklusváltozó meghaladja a végértéket, a ciklus vége után folytatódik a program. i= 1..N ciklusmag hamis i=1..5 igaz utasítások 226/122
Visszafelé számláló ciklus ciklus i= N..1 visszafelé utasítások ciklus vége A ciklusváltozó (i) a kezdeti értéktől a végértékig egyesével csökken, közben minden értéknél végrehajtódik a ciklusmag. Ha a ciklusváltozó értéke a végérték alá csökken, a ciklus vége után folytatódik a program. i= N..1 ciklusmag hamis i=5..1 igaz utasítások 226/123
Egymásba ágyazott ciklusok Mátrix beolvasása i j 17 82 6 47 33 26 18 3 7 66 13 43 60 25 20 i=1 j=1 h i=1..3 i j=1..5 i h i=i+1 Be: A[i,j] j<5 j=j+1 Be: A[i,j] i<3 226/124
Programfejlesztő eszközök A szoftverfejlesztés alapjai Programtervezési módszerek Algoritmus alapfogalmak A strukturált programozás alapjai A programkészítés alapjai Alapalgoritmusok 226/125
A programkészítés alapjai A strukturált programozás alapjai A programozás kialakulása A programkészítés menete Programnyelv ABC 226/126
Programnyelv generációk 1GL: Gépi kód 2GL: Assembly Generation Language 3GL: Magasszintű, procedurális nyelvek Utasítás-orientált (BASIC, PASCAL) Kifejezés-orientált (C) 4GL: Probléma-orientált nyelvek Funkcionális (LISP) Logikai (PROLOG) Adatbázis-kezelő (SQL) Objektum-orientált (C++, JAVA) 5GL: Természetes nyelvek 226/127
5GL Egy természetes nyelv 226/128
Gépi kód A gépi kódú (bináris kódú) program a számítógép számára végrehajtható utasítások sorozata, ezért futtatható programnak (executable program) is nevezik. Egy gépi kódú program adatokat és utasításokat is tartalmaz. Műveleti kód Címrész A műveletben részt vevő adatok helyének kódja 11000110 00111000 10101110 10101010 226/129 Összeadás Első szám helye Második szám helye Eredmény helye
Az igazi programozó kódja bináris! 226/130
Assembly A programozó az utasításokat egy szöveges állományba írja, ez az assembly forrásprogram. Ez nem futtatható, ezért gépi kódúvá kell alakítani. Assembler: program, amely elemzi és gépi kódúvá alakítja, lefordítja a forrásprogramot. További feladata, hogy információt adjon a forrásprogramban előforduló hibákról. MOV PUSH PUSH ADD CALL 0401C8 0401CA 0401CC 0401D0 0401D4 esp,4 eax,eax edx esp,1 esp,8 0111011001101010 1001101010100110 1010110110011010 1101100110101010 1101011001100100 226/131 Assembler
Alacsony szintű programnyelvek A gépi kód és az assembly olyan programozási nyelv, melyben a vezérlés és az adatstruktúra közvetlenül visszatükrözi a gép architektúráját. Előnyük: Gyors, és kis helyfoglalású program írható Vannak olyan erősen a hardverhez kötődő feladatok, amelyeket csak így lehet megoldani Hátrányuk: A programozónak sokat kell dolgoznia A kód nehezen érthető, módosítható Géptípusonként külön kell megírni a kódot 226/132
A gépi kódú program A számítógép a működése során gépi utasításokat (instrukciókat) hajt végre egymás után Az instrukciók csak primitív műveleteket tudnak végrehajtani. Például: regiszterekben tárolt egész számok összeadása egy regiszter tartalmának adott memóriacímre másolása stb. Az instrukciók gép-specifikusak, a processzorral együtt tervezik meg azokat 226/133
A gépi kódú programozás hátrányai Egy feladat megfogalmazása a gép nyelvén rendkívül aprólékos munka A gépi kódú programozáshoz a hardware elemek pontos ismerete szükséges Ha egy gép hardware összetétele megváltozik, a programot ennek megfelelően módosítani kell. Ha a programot egy másik processzorral épített gépen akarjuk futtatni, a programot teljesen újra kell írni, a gépi kódú programok nem hordozhatók! 226/134
A megoldás Az operációs rendszer (egyik szolgáltatásaként) elrejti a hardware elemek kezelésének részleteit (pl. egy lemez tartalmát file-rendszerként kezelhetjük) - de ez egy másik tárgy témája. A programok írására magas szintű programozási nyelvet használunk, amely processzor és - többnyire - hardware független utasításokat tartalmaz. A programok hordozhatók, egy másik processzorra változtatás nélkül áttehető a program 226/135
A megoldás 2. A programozási nyelv az emberi nyelvhez közelebb áll, mint a gépi nyelvhez - könnyebben megtanulható. A programozási nyelv utasításai bonyolultabb folyamatokat írnak le, mint az instrukciók - ugyanannak a problémának a leírása sokkal kevesebb utasítást igényel. A gyakran előforduló részfeladatokra előre elkészített programrészek (könyvtári rutinok) használhatók. ("Library") 226/136
A programozási nyelv A természetes nyelvhez hasonlít a felépítése Számos nyelv létezik, de mindegyiknek precíz definíciója van. Egy nyelv definíciójának összetevői: Alapelemek (szintaktikai egységek) - mint a természetes nyelvekben a szavak Formális szabályok az alapelemek összeépítésére (szintaktika)- mint a nyelvekben a nyelvtan A nyelvi szerkezetek jelentésének definíciói (szemantika) - mint a nyelvekben a használat szabályai 226/137
Megoldandó problémák Egyetlen processzor sem érti egyetlen magas szintű programozási nyelv utasításait sem! Megoldás: a programot le kell fordítani instrukciók sorozatára. A munka automatizálható: fordítóprogram (compiler) segítségével. Minden operációs rendszer - processzor párosra külön fordítóprogram kell. Ez azonban megoldja a gépfüggetlen programok írását. 226/138
Megoldandó problémák 2. Egy programot általában több részben (modulban) írunk meg Felhasználunk előre elkészített modulokat is (könyvtári rutinokat) Megoldás: ezeket össze kell építeni a linker (tárgykódú szerkesztő) program segítségével 226/139
A programkészítés alapjai A strukturált programozás alapjai A programozás kialakulása A programkészítés menete Programnyelv ABC 226/140
A programkészítés menete 1. # include <stdio.h> void main ( ) { printf ( Helló Világ! \n ); } Elkészítjük a program forráskódját Ez egy (esetleg több) szövegfájl Ehhez egy szövegszerkesztő programot használunk Szövegszerkesztő (editor) A file kiterjesztése általában utal a használt programozási nyelvre. Pl.: proba.c 226/141
A programkészítés menete 2. # include <stdio.h> void main ( ) { printf ( Helló Világ! \n ); } Fordítóprogram 1CF7 B00C 37DA 4107 FAC4 660D 00F1 300BD 1FF0 35BB 337DD 239C 410F 396A C44D 006A Lefordítjuk a programot a fordítóprogrammal (compiler) Szövegszerkesztő (editor) 226/142 A tárgykódú modul egy speciális szerkezetű bináris file, amelynek formátuma már nem függ a programozási nyelvtől. Kiterjesztése általában.obj vagy.o
A programkészítés menete 3. # include <stdio.h> void main ( ) { printf ( Helló Világ! \n ); } Szövegszerkesztő (editor) 226/143 Fordítóprogram 1CF7 B00C 37DA 4107 FAC4 660D 00F1 300BD 1FF0 35BB 337DD 239C 410F 396A C44D 006A 410F 396D 5CF3 B00A 3CDA 4107 FAC4 660D 00F1 300BD CCD4 BAF0 337DD 239C 33F5 0B6A A tárgykódú modulokhoz hozzávesszük a könyvtári modulokat A linker összeszerkeszti Linker 10011110 11000011 10101100 10111000 00101100 10010010 10010000 01111011 A végeredmény a futtatható (exe) program
Megjegyzések A forrásprogram szövegfájl, elkészítéséhez szövegszerkesztő (text editor) és nem dokumentum szerkesztő alkalmas. Windows alatt például a "Jegyzettömb" alkalmazás, és nem a Word. Az előző ábrák azt az esetet mutatják, amikor parancssoros felületen, az egyes programok egyedi indításával készítjük el a programot. Ma már a legegyszerűbb fejlesztőeszközök is integrálják az editor, compiler, a linker és a hibakereső (debugger) programokat, ezzel egyszerűsítve a munkát. 226/144
Egy C nyelvű fejlesztő környezet Lépések: 1. Programírás 2. Mentés (pld.c) 3. Fordítás (pld.exe) 4. Futtatás 226/145
Megjegyzések 2. Mivel egy valóságos program több tárgykódú modulból és esetenként több könyvtár felhasználásával szerkeszthető össze, a linkernek fel kell sorolni a szükséges modulokat. Erre is tartalmaz eszközöket egy integrált fejlesztő eszköz. Az előbb vázolt eszközök csak egyszerű programok és nem alkalmazások fejlesztését teszik lehetővé. 226/146 Egy programozási nyelv például általában nem tartalmaz ablakos felhasználói felület készítésére alkalmas eszközöket. (Ez alól részben kivétel a Java nyelv.) Valódi alkalmazások fejlesztésére összetettebb (és drágább) fejlesztő környezet szükséges.
A program és az alkalmazás különbsége 1. A program egy technikai fogalom: algoritmusok számítógépes megvalósítása. Az alkalmazás felhasználó vagy felhasználók egy csoportjának a munkáját vagy egyéb tevékenységét segítő számítógépes rendszer. Egy alkalmazás legfontosabb részei: 226/147 Program vagy programok rendszere Működtető környezet (hardware/software) Adatok Dokumentációk A program tehát egy szűkebb fogalom, mint az alkalmazás (A tárgy keretében a gyakorlás érdekében programokat írunk.)
A program és az alkalmazás különbsége 2. Az alkalmazás mindig felhasználó(k) érdekében készül. Az alkalmazás kifejlesztése vagy megvásárlása pénzbe kerül, tehát termék, áru. A termékek megfelelő minőségű gyártásához szükséges ismeretek együttesét szoftver technológiának hívjuk. A mai szóhasználatban a software szó a legtöbbször alkalmazást jelöl. 226/148
A programkészítés alapjai A strukturált programozás alapjai A programozás kialakulása A programkészítés menete Programnyelv ABC 226/149
A programozási nyelvek megjelenése 1954 1959 1960 1964 1970 1971 1983 1987 1995 1995 1995 2001 226/150 FORTRAN FORmula TRANslator COBOL COmmon Business Oriented Language ALGOL Algorithmic Language BASIC Beginner s All purpose Symbolic Instruction Code Pascal C Dennis Ritchie C++ Perl Java Delphi: Pascalból, objektum orientált PHP Hypertext Preprocessor C#
Fontosabb programnyelvek 1. Assembly Gépi kódú programozást segítő nyelv A megírt program nehezen hordozható Ma már főleg az operációs rendszerek készítői, ill. a hardvergyártók programoznak ilyenben. Pascal Eredetileg a strukturált programozás tanulónyelvének szánták Továbbfejlesztett változata, a TURBO PASCAL a modulok, illetve ma már az OOP-t is támogatja A valós életben a C miatt nem tudott érvényesülni, illetve a DELPHI-ben él tovább 226/151
Fontosabb programnyelvek 2. C 226/152 Közép szintű nyelvként szokták emlegetni, mert egyesíti az assembly és a magas szintű nyelvek elemeit. Hatékony és könnyű programozni Kis terjedelmű nyelv: kevés utasítás Minden (fontos) géptípusra van C fordító -> hordozható nyelv Régen minden általánosat C-ben írtak, ma a helyét egyre jobban átveszi a C++, ami objektum orientált módszert (OOP) tesz lehetővé. Ahol megmarad, az a rendszerprogramozás.
Fontosabb programnyelvek 3. C++ A C nyelv objektum-orientált továbbfejlesztése Ma már a legtöbb géptípusra van C++ fordító is -> jól hordozható nyelv Napjainkban minden (általános) programot ebben írnak 226/153
Fontosabb programnyelvek 3.5 226/154
Fontosabb programnyelvek 4. Java Egy képzeletbeli (virtuális) Java-gép programnyelve Szintaktikája nagyon hasonlít a C++ -hoz A nyelv szabványos részét képezik a leggyakrabban kellő alapkönyvtárak,mint pl. a grafika, felhasználói felület, hálózat programozás, adatbázis-kezelés. Java nyelven lehet appleteket írni, amelyek beszúrhatók HTML oldalakba is Tökéletesen hordozható nyelv Az Internet-programozás fő nyelve. 226/155
A programozók csoportosítása Pascal C C++ Visual Basic JAVA 226/156
Programfejlesztő eszközök A szoftverfejlesztés alapjai Programtervezési módszerek Algoritmus alapfogalmak A strukturált programozás alapjai A programkészítés alapjai Alapalgoritmusok 226/157
Programfejlesztő eszközök Alapalgoritmusok Összegzés Megszámlálás Kiválasztás Kiválasztásos rendezés Összefésülés Szétválogatás 226/158
Összegzés Feladat: Adott egy számhalmaz, határozzuk meg a számok összegét. 7 15 13 5 9 49 Megoldás: Egy változó értékét beállítjuk 0-ra (kinullázzuk) Ciklus segítségével végigmegyünk a sorozat elemein, és a kinullázott változóhoz rendre hozzáadjuk a sorozat aktuális elemét. Az eredmény az eredetileg kinullázott változó aktuális értéke. 226/159
Összegzés Pszeudokód: Be: N ciklus i= 1.. N ismétel Be: A[ i ] ciklus vége Összeg = 0 ciklus i= 1.. N ismétel Összeg = Összeg + A[ i ] ciklus vége Ki: Összeg 226/160
Összegzés Struktogram: Be: n i = 1.. n Be: A [ i ] s = 0 i = 1.. n s = s + A[ i ] Ki: s Tömb elemszámának beolvasása Tömbelemek beolvasása Összeg változó (s) kinullázása Összegzés Eredmény kiírása 226/161
Összegzés 1 START Be: n n: elemek száma s = 0 i = 0 s: összeg i = 0 i: ciklusváltozó i= i + 1 226/162 i= i + 1 Be: A[ i ] i < n Nem 1 Igen A: elemek tömbje s= s + A [ i ] Nem i < n Ki: s STOP Igen
Programfejlesztő eszközök Alapalgoritmusok Összegzés Megszámlálás Kiválasztás Kiválasztásos rendezés Összefésülés Szétválogatás 226/163
Megszámlálás Feladat: Adott egy számhalmaz, és egy feltétel. Határozzuk meg, hogy az adatok közül hány darab tesz eleget a feltételnek. Feltétel: a szám legyen kisebb 10-nél Megoldás: Kinullázunk egy változót. Ciklus segítségével végigmegyünk a tömb elemein. Megvizsgáljuk őket, és ha a tömbelem a feltételnek megfelel, a kinullázott változóhoz hozzáadunk egyet. Az eredmény az eredetileg kinullázott változó aktuális értéke. 226/164 7 15 13 5 9 3
Megszámlálás Pszeudokód: Struktogram: Be: N ciklus i= 1.. N ismétel Be: A[ i ] ciklus vége S = 0 ciklus i=1.. N ismétel Ha A[ i ] < 10 akkor S = S+1; ciklus vége Ki: S 226/165 Igen Be: n i = 1.. n Be: A [ i ] db = 0 i = 1.. n db=db+1 A[i] < 10 Ki: db Nem
Megszámlálás START db: darabszám 1 db = 0 i = 0 Be: n i= i + 1 i = 0 i= i + 1 Nem A[i] < 10 Igen db = db + 1 226/166 Be: A[ i ] i < n Nem 1 Igen Nem i < n Ki: db STOP Igen
Programfejlesztő eszközök Alapalgoritmusok Összegzés Megszámlálás Kiválasztás Kiválasztásos rendezés Összefésülés Szétválogatás 226/167
Kiválasztás Feladat: Adott egy számhalmaz, és egy feltétel. Határozzuk meg, hogy melyik adat tesz eleget leginkább a feltételnek. Feltétel: a legkisebb szám 226/168 7 15 13 5 5 Megoldás: Egy változóba (MIN) berakjuk a tömb első elemének az értékét. Ezután a 2. elemtől kezdve egy ciklussal végignézzük a tömb elemeit, és ha a vizsgált elem kisebb a MINértékénél, akkor berakjuk az értékét a MIN-változóba, így a MIN-értéke az addig megvizsgált elemek közül mindig a legkisebbet tartalmazza. Eredmény: a MIN változó értéke.
Kiválasztás Pszeudokód: Struktogram: Be: N ciklus i= 1.. N ismétel Be: A[i] ciklus vége MIN = A[1] ciklus i= 2.. N ismétel Ha A[i] < MIN akkor MIN = A[i]; ciklus vége Ki: MIN 226/169 Be: n i < n Be: A [ i ] m = A [1] i = 2.. n Igen A[i] < m m=a [i] Ki: m Nem
Kiválasztás START m: legkisebb elem 1 m=a [1] i = 1 Be: n i = 0 i= i + 1 Nem i= i + 1 A[i] < m Igen m = A [i] 226/170 Be: A[ i ] i < n Nem 1 Igen Nem i < n Ki: m STOP Igen
Programfejlesztő eszközök Alapalgoritmusok Összegzés Megszámlálás Kiválasztás Kiválasztásos rendezés Összefésülés Szétválogatás 226/171
Kiválasztásos rendezés Feladat: Adott egy számhalmaz, és valamilyen rendezési szempont (rendezési kulcs). Rendezzük sorba az adatokat. Szempont: növekvő sorrend 7 15 13 5 5 7 13 15 226/172
Kiválasztásos rendezés Feladat: Adott egy tömb, rendezzük az elemeit növekvő sorrendbe. Módszer: Keressük ki a legkisebb elemet, és tegyük azt a tömb első helyére. Lépjünk egy hellyel odébb (második elem), és keressük ki a maradék elemek közül a legkisebbet. Tegyük ezt a második helyre. Lépjünk eggyel odébb, 226/173
Kiválasztásos rendezés Megoldás: Visszavezetjük a rendezést a kiválasztásra Két egymásba ágyazott ciklust alkalmazunk. A külső (I-változójú) azt vezérli, hogy hányadik helyre keressük a megfelelő adatot. A belső (J-változójú) a maradék elemek közül választja ki a megfelelőt. Ha csere szükséges, akkor azt egy segédváltozó (C) bevezetésével valósítjuk meg 226/174
Kiválasztásos rendezés Csere: Kiindulás: A B C 8 3 1. lépés: 8 3 8 C = A 2. lépés: 3 3 8 A = B 3. lépés: 3 8 8 B = C Végeredmény: 3 8 8 226/175
Kiválasztásos rendezés Kiindulás: 7 15 13 5 Külső ciklus: i melyik helyre keressük a legkisebb elemet Belső ciklus: j végigmegy az i-től magasabb indexű elemeken 226/176 i=1, j=2 7 15 13 5 j=3 7 15 13 5 Nincs csere Nincs csere j=4 7 15 13 5 Csere i=2, j=3 5 15 13 7 Csere j=4 5 13 15 7 Csere i=3, j=4 5 7 15 13 Csere Végeredmény: 5 7 13 15
Kiválasztásos rendezés Pszeudokód: Be: N c1-ciklus i= 1.. N ismétel Be: A[i] c1-vége ck-ciklus i=1.. N-1 ismétel cb-ciklus j= i+1.. N ismétel ha A[j] < A[i] akkor C:=A[i], A[i]:= A[ j], A[ j]:=c feltétel vége cb-vége ck-vége c2-ciklus i= 1.. N ismétel Ki: A[i] c2-vége 226/177 Struktogram: Be: n i = 1.. n Be: A [ i ] m = A [1] i = 1.. n-1 j = i+1.. n Igen c=a[i] A[i]=A[ j] A[ j]=c i = 1.. n A[ j]<a[i] Nem Ki: A [i]
Rendezés 226/178 START Be: n i = 0 i= i + 1 Be: A[ i ] i < n Nem 1 Igen Nem 1 i = 1 j = i + 1 c = A [i] A[i] = A[ j] A[ j] = c Nem Nem A[ j]<a[i] j < n i < n-1 2 Igen Igen Igen j = j+1 i = i+1 c: segédváltozó 2 i = 0 i= i + 1 Ki: A[ i ] i < n Nem STOP Igen
Programfejlesztő eszközök Alapalgoritmusok Összegzés Megszámlálás Kiválasztás Kiválasztásos rendezés Összefésülés Szétválogatás 226/179
Összefésülés Feladat: Adott két vagy több rendezett számhalmaz. Egyesítsük úgy az adatokat, hogy az eredmény halmaza is rendezett legyen. 5 10 13 7 15 20 5 7 10 13 15 20 226/180
Összefésülés Két tömb elemeinek összefésülése növekvő sorrendben: 1-re beállítjuk két segédváltozó értékét, ezek jelzik, hogy a két kiinduló tömb hányadik elemét vizsgáljuk meg. Indítunk egy ciklust, melynek lépésszáma a két tömb elemszámának az összege, így tudunk majd mindkét kiinduló tömb elemein végigmenni. A ciklusban megállapítjuk, hogy a segédváltozók által jelzett tömbelemek közül melyik a kisebb, és ezt az elemet áttesszük az eredmény tömbbe, és amelyik kiinduló tömbből áttettük az elemet, annak a segédváltozóját megnöveljük 1-el. Eredmény az eredmény tömb. 226/181
Összefésülés Pszeudokód: Be: N ciklus i= 1.. N ismétel Be: A[i] ciklus vége Be: M ciklus i= 1.. M ismétel Be: B[i] ciklus vége 226/182 j= 1, k= 1 ciklus i= 1.. N+M ismétel ha A[ j] < B[k] akkor C[i] = A[ j] j= j+1 különben C[i] = B[k] k= k+1 feltétel vége ciklus vége ciklus i= 1.. N+M ismétel Ki: C[i] ciklus vége
Összefésülés 2 START Be: n 1 Be: m i = 0 j = 1 k = 1 i = 0 i = 0 i = i + 1 i= i + 1 Be: A[ i ] i= i + 1 Be: B[ i ] Igen C[i]=A[ j] j = j+1 A[ j]<b[k] Nem C[i]=B[k] k = k+1 Nem 226/183 i < n 1 Igen Nem i < m 2 Igen i < n+m Nem 3 Igen
Összefésülés 226/184 3 i = 0 i= i + 1 Ki: C[ i ] i < n+m Nem STOP Igen Be: n i = 1.. n Be: A [ i ] j = 1, k = 1 i = 1.. n+m A[ j]<b[k] Igen Be: m i = 1.. m C[i]=A[ j] j = j+1 Be: B [ i ] i = 1.. n+m Ki: C[ i ] Nem C[i]=B[k] k = k+1
Programfejlesztő eszközök Alapalgoritmusok Összegzés Megszámlálás Kiválasztás Kiválasztásos rendezés Összefésülés Szétválogatás 226/185
Szétválogatás Feladat: Adott egy számhalmaz, és egy (vagy több) feltétel. Válogassuk szét az adatokat a feltételnek megfelelően több halmazba. 5 7 10 14 15 20 Feltétel: páros és páratlan számok 10 14 20 5 7 15 226/186
Szétválogatás Páros vagy páratlan számok: 1-re beállítjuk két segédváltozó értékét, ezek jelzik, hogy a két eredmény tömb (páros, páratlan) hányadik helyére kerül a kiinduló tömb aktuálisan vizsgált eleme. Ciklus segítségével végigmegyünk a kiinduló tömbön. Ha az aktuális elem 2-vel elosztva 0 maradékot ad (páros), akkor a páros tömbbe, a segédváltozója által jelzett helyre rakjuk, és a segédváltozót növeljük 1-el. Ha a maradék 1, akkor a vizsgált elem a páratlan tömbbe kerül, és ennek segédváltozóját növeljük meg. Eredmény a két eredmény tömb. 226/187
Szétválogatás Be: N ciklus i= 1.. N ismétel Be: A[i] ciklus vége j= 1, k= 1 ciklus i= 1.. N ismétel ha A[i] mod 2 = 0 akkor B[ j] = A[i] j= j+1 különben C[k] = A[i] k= k+1 feltétel vége ciklus vége 226/188 Pszeudokód: ciklus i= 1.. j-1 ismétel Ki: B[i] ciklus vége ciklus i= 1.. k-1 ismétel Ki: C[i] ciklus vége
Szétválogatás START Be: n i = 0 1 i = 0 j = 1 k = 1 i = i + 1 2 i = 0 i= i + 1 Be: A[ i ] i < n Nem 226/189 1 Igen Igen B[ j]=a[ i] j = j+1 Nem A[i] mod 2=0 Nem i < n 2 C[k]=A[ i] k = k+1 Igen i= i + 1 Ki: B[ i ] i < j-1 Nem 3 Igen
Szétválogatás 226/190 3 i = 0 i= i + 1 Ki: C[ i ] i < k-1 Nem STOP Igen Be: n i = 1.. n Be: A [ i ] j = 1, k = 1 i = 1.. n A[i] mod 2=0 Igen Nem B[ j]=a[i] j = j+1 i = 1.. j-1 Ki: B[ i ] i = 1.. k-1 Ki: C[ i ] C[k]=A[i] k = k+1
226/191
Információs technológiák Ellenőrző kérdések 226/192
Ellenőrző kérdések 1. 1. Melyik nem operációs rendszer? A: AIX B: LINUX C: COBOL D: UNIX E: OS/2 2. Milyen jogállású programra igaz az alábbi leírás: Kis ideig szabadon használható, aztán fizetni kell érte. A: Jogdíjas B: Shareware C: Freeware D: Public Domain 226/193
Ellenőrző kérdések 2. 3. Melyik operációs rendszer verziói a következők: Puma, Jaguar, Leopard, Tiger? A: UNIX B: LINUX C: MAC D: Windows 4. Melyek a kernel feladatai? Processzor kezelés Memória kezelés Eszközkezelés Kapcsolattartás a felhasználóval 226/194
Ellenőrző kérdések 3. 5. Írja a vonalak fölé a megfelelő fogalmakat!? Programnév.c 6. Számozza be az egyes lépések sorrendjét. Kezdje a legkorábbival! Mentés Programírás Futtatás Algoritmus alkotás Fordítás 226/195
Ellenőrző kérdések 4. 7. Felhasználói program (F), segédprogram (S), vagy egyéb program (E)? Tűzfal: Táblázatkezelő: Tömörítő: Rajzoló program: Linux: Víruskereső: Java: Böngésző: CD-író program: 226/196
Ellenőrző kérdések 5. 8. Melyik alkalmazói programcsoportra jellemzőek a következő kifejezések: cella, képlet, függvény? A: Szövegszerkesztő D: A és B csoportra B: Táblázatkezelő E: B és C csoportra C: Adatbázis-kezelő F: C és D csoportra 9. Melyik alkalmazói programcsoportra jellemzőek a következő kifejezések: rekord, jelentés? A: Szövegszerkesztő D: A és B csoportra B: Táblázatkezelő E: B és C csoportra C: Adatbázis-kezelő F: C és D csoportra 226/197
Ellenőrző kérdések 6. 10. Igaz vagy Hamis az állítás? Az első Windowst a Microsoft adta ki, 1974-ben. A freeware jogállású program teljesen ingyenes bármilyen célra. A UNIX-ot eredetileg UNICS-nak nevezték. A felhasználói programok operációs rendszer nélkül is futtathatók. Az operációs rendszer nem program. A C nyelv középszintű programozási nyelv. Az assembly nyelven írt programot az assemblerrel fordítják le gépi kódúra. Az ADD utasítás egy gépi kódú utasítás. A kémprogram kereső olyan program, ami ellen védekezni kell. 226/198
Ellenőrző kérdések 7. 11. Mi az operációs rendszer? A: A hardver elemeket összefogó keretrendszer. B: Műtéteknél használt beavatkozási környezet. C: A hardver és a szoftver közötti programok gyűjteménye. D: A számítógép alapvető működéséért felelős programcsomag. 12. Melyik a kakukktojás? A: szövegszerkesztő B: képszerkesztő C: böngésző D: operációs rendszer E: táblázatkezelő 226/199
Ellenőrző kérdések 8. 13. Word, Excel, PowerPoint. Mik ezek? A: szövegszerkesztő programok B: a Microsoft által gyártott hardverek C: alkalmazói programok D: segédprogramok 14. Melyik a kakukktojás? A: word B: excel C: firefox D: access E: powerpoint 226/200
Ellenőrző kérdések 9. 15. Melyik állítás igaz a compilerre? A: Egyszerre lefordítja az egész forrásprogramot B: Egyszerre a forrásprogram egyetlen utasítását fordítja és hajtja végre C: Kimenete minden esetben gépi kód D: A forrásnyelven megírt programot lefordítja és rögtön végrehajtja 16. Jelölje be az összes állítást, mely igaz a változóra! A: A változó egy memóriaterület, melynek változhat az értéke B: A változó logikailag tovább nem bontható, elemi egység C: A változót azonosítani kell D: A változónak meg kell adni a típusát 226/201
Ellenőrző kérdések 10. 17. Mit csinál a programszerkesztő (linker)? A: A linkerrel a forrásprogramot szerkeszthetjük meg B: A linker a külön lefordított tárgykódú modulokból kapcsolja össze a futtatható kódot. C: A linkerrel tárgykódú programot lehet írni D: A linkerrel végrehajtható kódot lehet írni 18. Tegye helyes sorrendbe a programfejlesztés lépéseit! 226/202 Dokumentálás Kódolás Algoritmus készítés Specifikáció készítés
Ellenőrző kérdések 11. 19. Jelölje be az összes helyes párosítást! A: Editor Programszerkesztő B: Bináris kód Gépi kód C: Fortran Magas szintű programnyelv D: Interpreter Fordító 20. Mi a szekvencia? Jelölje be az összes jó választ! A: Választás megadott tevékenységek között B: Megadott tevékenységek feltételtől függő, ismételt végrehajtása. C: Egymás után végrehajtandó tevékenységek sorozata D: Feltétel nélküli, időben egyszerre végrehajtandó tevékenységek 226/203
Ellenőrző kérdések 12. 21. Igaz vagy Hamis az állítás? 226/204 A linker ugyanaz, mint az editor. A memória tartalma a program futása közben nem változik. A fordító kiszűri a szemantikai hibákat. Az assembly alacsony szintű programozási nyelv. Egy algoritmusnak több kezdési pontja is lehet. Az assembly nyelv előnye, hogy gyorsabb és kisebb helyfoglalású program írható vele. Egy gépi kódú program csak gépi kódú utasításokat tartalmaz, adatokat nem. A fordítóprogram output-ja a forráskód. A magas szintű nyelv gépi kódja az assembly.
Ellenőrző kérdések 13. 22. Mit ír le az alábbi pszeudokód? 23. Mi jellemzi a szoftver minőségét? Jelölje be az összes jó választ! A: Program mérete B: Szabványosság C: Felhasználóbarátság D: Hibatűrés 226/205 Ha feltétel, akkor utasítás Elágazás vége A: Szekvenciát B: Egyágú szelekciót C: Elöltesztelő ciklust D: Növekményes ciklust
Ellenőrző kérdések 14. 24. Igaz vagy Hamis az állítás? A hátultesztelő ciklusra jellemző, hogy a ciklusmag egyszer mindenképpen végrehajtódik. A strukturált algoritmusra nem jellemző a többágú szelekció alkalmazása. Az algoritmus minden lépésének egyértelműen végrehajthatónak kell lennie. A folyamatábra az algoritmus leírására szolgáló, mondatszerű elemekből felépülő jelölésrendszer. A pszeudokód egy programozási nyelv. Az algoritmus egy adott tevékenység ismételt végrehajtása, mely a feladat megoldását célozza. 226/206
Ellenőrző kérdések 15. 25. Beolvasáskor az a változó 4-es értéket kap. Kövesse a folyamatábrát! Mit ír ki az algoritmus? A: 15, 7 B: 7, 14 C: 5, 15 D: 21, 14 E: 5, 19 F: 6, 19 G: 12, 17 H: 20, 17 226/207 START s=3 be: a Igen a < 5 Nem s= s+3 a= a+1 s= s+a s < 12 Igen Nem ki: a, s STOP
Ellenőrző kérdések 16. 26. Mikor jelent meg az első magas szintű programnyelv? A: 1944 B: 1954 C: 1964 D: 1974 27. Kinek a nevéhez kötődik a strukturált programozás alaptétele? A: Bill Gates B: Neumann János C: Böhm-Jacopini D: Dijsktra 226/208
Ellenőrző kérdések 17. 28. Értékelje ki a kifejezéseket! 3+5*2-6*2/3 4*(5-3)/2 6/3*2+4/2*3 5+6*2-3*(7-2)*2 29. Igaz vagy Hamis az állítás? (2 > 3 or 5 <= 4) (5 = 3 and 3 > 2) (4 < 6 and 5 < 4 xor 3 < 5) (not(3 = 5) or 6 > 3 and 2 < 3) 226/209
Ellenőrző kérdések 18. 30. Melyik programozási módszer alkalmazza az öröklődés lehetőségét? A: Moduláris programozás B: Gépi kódú programozás C: Strukturált programozás D: Objektum-orientált programozás 31. Melyik adatszerkezet valósítja meg a FIFO elvet? A: Sor B: Verem C: Struktúra D: Állomány 226/210
Ellenőrző kérdések 19. 32. Melyik adatszerkezeten értelmezhető az & és a * művelet? A: String B: Tömb C: Struktura D: Mutató 33. Írja be a megfelelő fogalom betűjelét! 226/211 Különböző típusú elemek halmaza Egyforma típusú elemek halmaza Adatok és metódusok halmaza A: Objektum B: Tömb C: Rekord
Ellenőrző kérdések 20. 34. Mi a helyes viszonya az alábbi fogalmaknak? A: Algoritmus < Alkalmazás < Program B: Algoritmus < Program < Alkalmazás C: Alkalmazás < Program < Algoritmus D: Alkalmazás < Algoritmus < Program 35. A változó (melyik igaz?) A: a memória egy adott helyére mutató programelem. B: egymáshoz tartozó adatok elnevezése. C: értéket képviselő programelem. D: névvel ellátott tároló hely a számítógép memóriájában. 226/212
Ellenőrző kérdések 21. 36. Alakítson ki két kategóriát, nevezze el azokat, és sorolja az alábbi típusokat az egyes kategóriákba! Kategóriák: Típusok: A: Int E: Real B: Állomány F: String C: Rekord G: Tömb D: Long H: Double 226/213
Ellenőrző kérdések 22. 37. Jelölje meg azokat a fogalmakat, amelyek a következő meghatározáshoz kapcsolódnak! Azt az elemet vehetjük ki legelőször, amelyiket utoljára tettük be. A: FIFO B: LIFO C: Sor D: Verem 38. Melyik ciklust kell alkalmazni a következő feladat megoldására: 226/214 Addig kell beolvasni számokat, még a számok kisebbek egy megadott értéknél! A: Elöltesztelő ciklus B: Hátultesztelő ciklus C: Számláló ciklus
Ellenőrző kérdések 23. 39. Ábrát rajzolunk programmal. Az E betű 1 egységnyi rajzolást jelent, a B betű balrafordulást (rajzolás nélkül), a J betű jobbra fordulást (rajzolás nélkül). A legelső E betű hatására mindig balról jobbra haladva rajzolódik egy egységnyi vonal. Egy kis minta ábra, és programja: A: Mit rajzol ki a következő program: EBEEJE? B: Mit rajzol ki a következő program: EBEJEJEBE? C: Írja meg az egységnyi oldalú négyzet megrajzolásához szükséges programot! 226/215 EBEBBEE
Ellenőrző kérdések 24. 40. Egészítse ki a következő mondatokat! 226/216 A logikai IGAZ értéket 0-val, a logikai HAMIS értéket... jelöljük. Ha egy reláció teljesül akkor logikai értéke..., ha nem teljesül akkor... lesz. A logikai ÉS művelet eredménye csak akkor egy, ha... komponens értéke egy. A logikai VAGY művelet eredménye csak akkor nulla, ha... komponens értéke nulla. A logikai ÉS művelet eredménye..., ha egy komponens értéke HAMIS. A logikai VAGY művelet eredménye..., ha egy komponens értéke IGAZ.
Ellenőrző kérdések 25. 41. Egészítse ki a következő mondatokat! Értékadáskor mindig a oldal kapja meg a oldalon álló kifejezés értékét. Ha egy kifejezés több operátort is tartalmaz, akkor a kiértékelésük sorrendjét a határozzák meg. A. szereplő operátorok a teljes kifejezés kiértékelése szempontjából nem számítanak, mert azok külön értékelődnek ki. A különböző.. operátorok esetén mindig a.. hajtódik végre először, ha ez azonos, a. dönt. 226/217
Ellenőrző kérdések 26. 42. Kövesse a struktogramot! Mit ír ki az algoritmus? A: 11 B: 13 C: 15 D: 21 E: 23 F: 24 G: 26 H: 30 s = 4, n = 5 i = 1.. n Igen s < 10 Nem s=s+n s=s+i Ki: s 226/218
Ellenőrző kérdések 27. 43. Igaz vagy Hamis az állítás? 226/219 Az Assembly magas szintű programnyelv. Alacsony szintű programnyelven könnyebb programozni. A szemantika a programozás nyelvtani szabályrendszere. A szemantikai hibákat kijelzi a fordítóprogram. A forráskódot compilerrel fordítjuk le gépi kódra. Létezik végtelen számú lépésből álló algoritmus. A kinullázás egy változónak nulla érték adását jelenti. A pszeudokód egy téglalap alakú ábra egy algoritmus leírására.
Ellenőrző kérdések 28. 44. Adott egy tömb, elemei: [ -5, 9, 6, -3, -7, 1 ] Mely algoritmus adja a legnagyobb értéket eredményül, a tömbön lefuttatva? A: Összegzés B: Megszámlálás (5-nél nagyobb elemek) C: Kiválasztás (legnagyobb elem) 45. Mely önálló elemekből épül fel egy folyamatábra? A: Adatbevitel D: Adatkivitel B: Szelekció E: Kezdőpont, végpont C: Művelet F: Iteráció 226/220
Ellenőrző kérdések 29. 46. Alakítson ki két kategóriát, és sorolja az alábbi tesztelési megállapításokat az egyes kategóriákba! Kategóriák: Megállapítások: A: A program lassú B: Nehéz kezelni a programot C: A program hibás eredményt ad D: Zavaró az ablakok színösszeállítása E: Hiányzik a nyomtatás funkció F: Nem lehet kiválasztani a szükséges adatot G: A rendezés menü nem működik 226/221
Ellenőrző kérdések 30. 47. Ábrát rajzolunk programmal. Az E betű 1 egységnyi rajzolást jelent, a B betű balrafordulást (rajzolás nélkül), a J betű jobbra fordulást (rajzolás nélkül), a C ciklust: C(művelet, ismétlésszám). A legelső E betű hatására mindig balról jobbra haladva rajzolódik egy egységnyi vonal. Egy kis minta ábra, és programja: A: Mit rajzol ki a következő program: EBC(EJ,2)EBE? B: Mit rajzol ki a következő program: EC(BE,2)C(EJ,3)C(E,2)? C: Írja meg az egységnyi oldalú négyzet megrajzolásához szükséges legrövidebb programot! 226/222 EBEC(B,2)C(E,2)
Ellenőrző kérdések 29. 48. Jelölje be az összes helyes párosítást! A: Editor Programszerkesztő B: Bináris kód Gépi kód C: Fortran Magas szintű programnyelv D: Interpreter Fordító 226/223
226/224
Felhasznált irodalom IHM: IT Alapismeretek elektronikus jegyzet Szijártó Miklós: Informatika I. elektronikus jegyzet Knuth, D.E: A számítógép-programozás művészete 1-3, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1987-88. Brian W. Kernighan Dennis M. Ritchie: A C programozási nyelv, Műszaki Könyvkiadó, 1988 Wirth, N: Algoritmusok + Adatstruktúrák = Programok, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1982 226/225
VÉGE VÉGE 226/226