Курсовая работа по дисциплине Разработка кода информационных систем
 Скачать 165.96 Kb.
|
|
Введение Актуальность выбранной темы состоит в том, что современное состояние науки и техники требует от инженерно-технических и научных работников знания средств вычислительной техники и умения обращения с современными программно-техническими комплексами. Эффективное использование компьютеров для решения инженерных и научных задач невозможно без знаний основных методов составления схем алгоритмов, написания эффективного программного обеспечения на языке программирования, использования пакетов программ инженерной графики, использования математических систем. Цель исследования: Разработка и тестирование компьютерной программы для обслуживания коменданта общежития. В первой главе описывается интегрированная среда разработки Visual Studio.Visual Studio включает в интегрированную среду разработки программного обеспечения и ряд других инструментов. Данные продукты позволяют разрабатывать как консольные приложения, так и игры и приложения с графическим интерфейсом операционных систем, разнообразных прикладных программ, драйверов устройств, приложений для встраиваемых систем. Во второй главе описывается работа программы для обслуживания коменданта общежития; состав данной программы; результат работы программы. В процессе написания курсовой работы использовались труды российских и зарубежных авторов.
Microsoft Visual Studio — линейка продуктов компании Microsoft, включающих интегрированную среду разработки программного обеспечения и ряд других инструментов. Данные продукты позволяют разрабатывать как консольные приложения, так и игры и приложения с графическим интерфейсом, в том числе с поддержкой технологии Windows Forms, UWP а также веб-сайты, веб-приложения, веб-службы как в родном, так и в управляемом кодах для всех платформ, поддерживаемых Windows, Windows Mobile, Windows CE, .NET Framework, Xbox, Windows Phone .NET Compact Framework и Silverlight. После покупки компании Xamarin корпорацией Microsoft появилась возможность разработки IOS и Android программ. Visual Studio включает в себя редактор исходного кода с поддержкой технологии IntelliSense и возможностью простейшего рефакторинга кода. Встроенный отладчик может работать как отладчик уровня исходного кода, так и отладчик машинного уровня. Остальные встраиваемые инструменты включают в себя редактор форм для упрощения создания графического интерфейса приложения, веб-редактор, дизайнер классов и дизайнер схемы базы данных. Visual Studio позволяет создавать и подключать сторонние дополнения (плагины) для расширения функциональности практически на каждом уровне, включая добавление поддержки систем контроля версий исходного кода (как, например, Subversion и Visual SourceSafe), добавление новых наборов инструментов (например, для редактирования и визуального проектирования кода на предметно-ориентированных языках программирования) или инструментов для прочих аспектов процесса разработки программного обеспечения (например, клиент Team Explorer для работы с Team Foundation Server). 1.2 Обзор версий Visual Studio Visual Studio 97 — первая выпущенная версия Visual Studio, в которой впервые были собраны вместе различные средства разработки ПО. Она была выпущена в двух версиях — Professional и Enterprise, и включала в себя Visual Basic 5.0, Visual C++ 5.0, Visual J++ 1.1, Visual FoxPro 5.0 и впервые появившуюся среду разработки ASP — Visual InterDev. Visual Studio 97 была первой попыткой Microsoft создать единую среду для разработки на разных языках программирования: Visual C++, Visual J++, Visual InterDev и MSDN использовали одну среду, называемую Developer Studio. Visual Basic и Visual FoxPro использовали отдельные среды для разработки. Visual Studio 6.0 — последняя версия Visual Studio, работающая на платформе Windows 9x (выпущена в июне 1998 года). Visual Studio 6.0 — также последняя версия, позволяющая компилировать приложения на C++ и Visual Basic для запуска под Windows 95. Данная версия являлась основной средой разработки приложений под Windows от Microsoft до появления платформы .NET. По-прежнему используется в целях поддержки старых разработок, поскольку является последней версией продукта для написания на «классическом» Visual Basic. Visual Studio .NET 2003 (кодовое имя Everett; внутренняя версия 7.1) — выпущена в апреле 2003 года (включает .NET Framework 1.1). В апреле 2005 года Microsoft объявила о специальном выпуске среды, получившей название Microsoft Visual Studio .NET 2003 Professional Special Edition. Спецвыпуск представлял собой обычное издание Visual Studio .NET 2003 Professional Edition с добавлением в комплект серверного ПО и других инструментов (в частности, операционной системы Windows Server 2003 Standard Edition и SQL Server 2000 Developer Edition). Для поощрения перехода на новую среду разработки корпорацией была объявлена специальная цена обновления, действовавшая при переходе на Visual Studio .NET 2003 Professional Special Edition с большого числа средств разработки как Microsoft, так и основных его конкурентов[8]. Visual Studio 2005 (кодовое имя Whidbey; внутренняя версия 8.0) — выпущена в конце октября 2005 года (включает .NET Framework 2.0). Последняя версия, официально работающая на Windows 2000. Visual Studio 2005 — также последняя версия, позволяющая компилировать приложения на C++ для запуска под Windows 98 и Windows Me. В начале ноября 2005 года также вышла серия продуктов в редакции Express: Visual C++ 2005 Express, Visual Basic 2005 Express, Visual C# 2005 Express и др[9]. 19 апреля 2006 года редакция Express стала бесплатной. Service Pack 1 для VS2005[10] и всех Express-редакций[11] выпущен 14 декабря 2006 года. Дополнительный патч для SP1, решающий проблему совместимости с Windows Vista, выпущен 6 марта 2007 года. Visual Studio 2008 (кодовое имя Orcas; внутренняя версия 9.0) — выпущена 19 ноября 2007 года, одновременно с .NET Framework 3.5. Нацелена на создание приложений для ОС Windows Vista (но поддерживает и XP), Microsoft Office 2007 и веб-приложений. Включает в себя LINQ, новые версии языков C# и Visual Basic. В студию не вошёл Visual J#. С 28 октября 2008 года впервые доступна версия на русском языке. Visual Studio 2010 (кодовое имя Hawaii, для Ultimate — Rosario; внутренняя версия 10.0) — выпущена 12 апреля 2010 года вместе с .NET Framework 4.0. Visual Studio включает поддержку языков C# 4.0 и Visual Basic .NET 10.0, а также языка F#, отсутствовавшего в предыдущих версиях. Visual Studio 2010 — последняя версия Visual Studio, совместимая с Windows XP и Windows Vista. Более поздние версии позволяют компилировать приложения на C++, Visual Basic и C# для запуска под Windows XP и Windows Vista, однако среды разработки работают только на Windows 7 SP1 и более поздних версиях Windows. Visual Studio 2012 распространяется в тех же редакциях, что и 2010. Изменения коснулись Visual Studio 2012 Express — устанавливаются все языки программирования, а не один, как раньше (Visual Basic 2010 Express, Visual C# 2010 Express), а также теперь существует пять версий Visual Studio Express: Visual Studio Express 2012 для Web, Visual Studio Express 2012 для Windows 8, Visual Studio Express 2012 для Windows Desktop, Visual Studio Express 2012 для Windows Phone и Visual Studio Team Foundation Server Express 2012. Все версии распространяются как отдельные приложения. Visual Studio Express 2012 для Windows 8 позволяет разрабатывать приложения для Windows Store с Modern-интерфейсом, а Visual Studio Express 2012 для Windows Desktop позволяет разрабатывать «классические» приложения для Рабочего стола. Что касается Visual Studio Team Foundation Server Express 2012, то эта версия поставляется с оболочкой Visual Studio 2012.Разрабатывать приложения на C++ с помощью Visual Studio 2012 можно только под Windows 7 SP1 и Windows 8[12]. Вышло исправление, позволяющее компилировать приложения для запуска под Windows XP и Windows Vista. Visual Studio 2015 предоставляется в трёх редакциях: бесплатной Community Edition, объединяющей все Express-версии, и платных Professional Edition для небольших проектов и Enterprise Edition для крупных проектов.Первый CTP был выпущен 2 июня 2014 года, затем 29 апреля 2015 года был выпущен Release Candidate. Финальный релиз Visual Studio 2015 стал доступен для скачивания 20 июля 2015 года[9]. Visual Studio 2019 — последняя версия Visual Studio, позволяющая компилировать приложения на C++ для запуска под Windows XP. Visual Studio 2022 позволяет компилировать приложения только для запуска под Windows Vista SP2 и выше. Visual Studio 2022 Microsoft анонсировала[27] новую версию. В ней осуществлён перевод основного devenv.exe процесса с 32-бит на 64-бита, интегрирование Accessibility Insights Engine и еще кое-что. 1.3 Достоинства и недостатки Visual Studio Microsoft Visual Studio - это программная средапоразработке приложений для ОС Windows, как консольных, так и с графическим интерфейсом. В комплект входят следующие основные компоненты: 1. Visual Basic.NET - для разработки приложений на VisualBasic; 2. Visual C++ - на традиционном языке C++; 3. Visual C# - наязыке C# (Microsoft); 4. Visual F# - на F# (Microsoft Developer Division). Функциональная структура среды включает в себя: редактор исходного кода, который включает множество дополнительных функций, как автодополнение IntelliSense, рефракторинг кода и т. д.; отладчик кода; редактор форм, предназначенный для упрощённого конструирования графических интерфейсов; веб-редактор; дизайнер классов; дизайнерсхем баз данных. Visual Studio также позволяет создавать и подключать сторонние дополнения (плагины) для расширения функциональности практически на каждом уровне, включая добавление поддержки систем контроля версий исходного кода (Subversion и VisualSourceSafe), добавление новых наборов инструментов (для редактирования и визуального проектирования кода на предметно-ориентированных языках программирования или инструментов для прочих аспектов процесса разработки программного обеспечения). Коммерческие версии в порядке возрастания цены: Visual Studio Professional, Visual Studio Premium и Visual Studio Ultimate. Достоинства и недостатки Интегрированная среда разработки (IntegratedDevelopmentEnvironment - IDE) Visual Studio предлагает ряд высокоуровневых функциональных возможностей, которые выходят за рамки базового управления кодом. Ниже перечислены основные преимущества IDE-среды Visual Studio. Встроенный Web-сервер. Для обслуживания Web-приложения ASP.NET необходим Web-сервер, который будет ожидать Web-запросы и обрабатывать соответствующие страницы. Наличие в Visual Studio интегрированного Web-сервера позволяет запускать Web-сайт прямо из среды проектирования, а также повышает безопасность, исключая вероятность получения доступа к тестовомуWeb-сайту с какого-нибудь внешнего компьютера, поскольку тестовый сервер может принимать соединения только с локального компьютера. Поддержка множества языков при разработке. Visual Studio позволяет писать код на своем языке или любых других предпочитаемых языках, используя все время один и тот же интерфейс (IDE). Более того, Visual Studio также еще позволяет создавать Web-страницы на разных языках, но помещать их все в одно и то же Web-приложение. Единственным ограничением является то, что в каждой Web-странице можно использовать только какой-то один язык (очевидно, что в противном случае проблем при компиляции было бы просто не избежать). Меньше кода для написания. Для создания большинства приложений требуется приличное количество стандартного стереотипного кода, и Web-страницы ASP. NET тому не исключение. Например, добавление Web-элемента управления, присоединение обработчиков событий и корректировка форматирования требует установки в разметке страницы ряда деталей. В Visual Studio такие детали устанавливаются автоматически. Интуитивный стиль кодирования. По умолчанию Visual Studio форматирует код по мере его ввода, автоматически вставляя необходимые отступы и применяя цветовое кодирование для выделения элементов типа комментариев. Такие незначительные отличия делают код более удобным для чтения и менее подверженным ошибкам. Применяемые Visual Studio автоматически параметры форматирования можно даже настраивать, что очень удобно в случаях, когда разработчик предпочитает другой стиль размещения скобок (например, стиль K&R, при котором открывающая скобка размещается на той же строке, что и объявление, которому она предшествует). Более высокая скорость разработки. Многие из функциональных возможностей Visual Studio направлены на то, чтобы помогать разработчику делать свою работу как можно быстрее. Удобные функции, вроде функции IntelliSense (которая умеет перехватывать ошибки и предлагать правильные варианты), функции поиска и замены (которая позволяет отыскивать ключевые слова как в одном файле, так и во всем проекте) и функции автоматического добавления и удаления комментариев (которая может временно скрывать блоки кода), позволяют разработчику работать быстро и эффективно. Возможности отладки. Предлагаемые в Visual Studio инструменты отладки являются наилучшим средством для отслеживания загадочных ошибок и диагностирования странного поведения. Разработчик может выполнять свой код по строке за раз, устанавливать интеллектуальные точки прерывания, при желании сохраняя их для использования в будущем, и в любое время просматривать текущую информацию из памяти. Visual Studio также имеет и множество других функций: возможность управления проектом; встроенная функция управления исходным кодом; возможность рефакторизации кода; мощная модель расширяемости. Более того, в случае использования Visual Studio 2008 Team System разработчик получает расширенные возможности для модульного тестирования, совместной работы и управления версиями кода (что значительно больше того, что предлагается в более простых инструментах вроде Visual SourceSafe). В качестве недостатка можно отметить невозможность отладчика (Microsoft Visual Studio Debugger) отслеживать в коде режима ядра. Отладка в Windows в режиме ядра в общем случае выполняется при использовании WinDbg, KD или SoftICE. 1.4 C++ и Java Два лучших языка программирования в настоящее время — это C++ (детище Бьерна Страуструпа) и Java (появившийся под влиянием C++ и разработанный Джеймсом Гослингом). У обоих этих чрезвычайно популярных языков есть преимущества и недостатки. Проанализируем, в чем они превосходят друг друга, а в чем — уступают. А в конце определим победителя: где какой язык окажется предпочтительнее по определенным критериям. C++ был задуман как гибрид возможностей двух составляющих: 1) абстракции низкоуровневых языков и 2) межплатформенной переносимости высокоуровневого C (дедушки очень многих языков программирования).C был очень привлекателен как язык высокого уровня да еще и работал с приличной скоростью. Но это не объектно-ориентированный язык, а значит — помимо прочих недостатков, у него: Механизмы работы класса на самом деле не могли быть инкапсулированы внутри дизайна класса. А это противоречит современному принципу разработки программного обеспечения: внутренние составляющие того, как что-то работает, должны быть инкапсулированы.Отсутствие абстракции означало отсутствие иерархий классов. Поэтому хороший код нельзя было использовать повторно так, чтобы это имело смысл.Эти недостатки языка С появились, когда объектно-ориентированное программирование (ООП) было еще относительно неизвестной концепцией в мире программного обеспечения. С развитием ООП возникла потребность в C, а также языке, построенном на принципах ООП.Ответом стал C++, который произошел от языка C, поэтому программисты легко переходили с C и подобных ему языков на C++. Достоинства Этот язык предоставляет программисту больше свободы. Если C допускал передачу по ссылке только с использованием указателей, то C++ позволяет изменять значения всех типов другой функции, просто предоставляя в нее адрес значения. А еще язык допускает применение синтаксического сахара. Например, реализация указателей делает интуитивно понятным изменение значений с помощью локальных переменных, имя которых точно отражает их назначение. При написании кода в ассемблере регистры выглядят неоднозначно: легко забыть, для чего каждый из них был нужен. А на C++ программист получает доступ к индексам массива объектов (каждый с собственными переменными) и устанавливает изменяющуюся переменную в качестве локального указателя. Допущение перегрузки операторов позволяет здесь сравнивать различные объекты, как если бы они были примитивными типами. Недостатки Предоставленная программисту свобода предполагает ответственное написание кода. Например, каждый фрагмент динамически выделенной памяти должен быть освобожден программистом. Другие недостатки в иерархии классов связаны с возможностью наследования класса от более чем одного класса. Бывает непонятно, какие родительские поля или функции вызываются. А еще процесс компиляции делает язык менее платформонезависимым, чем другие. Java Достоинства Java произошел от языка C, поэтому опыт работы с любым подобным ему языком облегчит переход. Этот язык чрезвычайно платформонезависимый. Так что беспокоиться о том, будет ли он компилироваться на нескольких разных машинах, не нужно. Использование классов тестирования — одно из лучших достоинств Java (или любых программных пакетов, позволяющих писать код Java). При тестировании кода на C++ используют заглушки (фрагменты кода, вызываемые из другого модуля) и драйверы (фрагменты кода, вызывающие другие модули с потенциальными данными). Драйверы размещаются, как правило, в обычном исходном файле. Ведь программист должен правильно настроить класс тестирования, чтобы тщательного его протестировать. При наличии класса тестирования у программиста несколько экземпляров одного и того же объекта. Причем у каждого из них собственные параметры и каждый должен вести себя по-своему. В интегрированной среде разработки типа Netbeans программист тестирует несколько классов с помощью разных классов тестирования. При этом нет необходимости каждый раз переделывать исходный код под потребности текущих тестов. Недостатки Java создавался под влиянием C++, но некоторые источники потенциальных проблем здесь были устранены. Например, в языке: реализован сборщик мусора; запрещено множественное наследование; отсутствуют указатели (для всего, что не считается объектом); отсутствует передача по ссылке (кроме объектов, массивов, списков массивов и других структур данных). Это в итоге делает язык менее удобным: программисту неизбежно придется прикладывать большие усилия, чтобы что-то работало. А использование сборщика мусора при отсутствии возможности простого прототипирования каждой функции делает его более медленным языком, чем C++. 1.5 C++ и Python Python и C++ — два очень разных языка программирования. У них разные особенности и предназначены они для разных задач. Однако у обоих есть одна общая черта: поддержка объектно-ориентированного программирования. Компиляция: Python — интерпретируемый язык. Файлы с расширением .py не нужно компилировать. Можно передавать код прямо в интерпретатор Python и получать результат. C++ — это компилируемый язык. Компилятор создает код из написанного программистом, который потом выполняется для получения результата. Использование: У C++ много разных функций и относительно сложный синтаксис. Код на этом языке писать не так просто. У Python синтаксис очень простой, поэтому программы выглядят намного проще и их легче писать. Сборка мусора/управление памятью: В C++ памятью нужно управлять вручную. Здесь нет автоматической сборки мусора. Python же поддерживает автоматическую сборку мусора. Управление памятью в нем осуществляется автоматически. Область видимости переменных: Код в C++ разделяется с помощью фигурных скобок в циклах. Область видимости переменных ограничена этими блоками. В Python область видимости переменных не ограничена ничем. Переменные доступны в рамках одной конструкции. Установка: C++ можно легко установить на Windows, а вот с Python посложнее. Некоторые библиотеки не совместимы с Windows. Функции: Функции — это блоки кода с одним или несколькими параметрами и возвращаемым значением. У каждого параметра и возвращаемого значения есть свой тип. В C++ типы всех значений должны совпадать с тем, что передается. В Python таких ограничений нет. Простота и удобство в использовании: Python дает возможность писать простой и понятный код. Это позволяет разрабатывать сложные приложения для машинного обучения, не задумываясь об особенностях синтаксиса. Также Python легче изучать. О C++ такого сказать нельзя. Это низкоуровневый язык, который больше подходит компьютерам, чем людям. У Python в этом плане преимущество, особенности если говорить о приложениях для машинного обучения. 1.6 C++ и C И C, и C ++ — два из старейших сохранившихся языков программирования. Хотя C ++ является производным от C, известно, что он более эффективен и предлагает современные инструменты. Конечно, у обоих языков есть свои преимущества и недостатки друг перед другом. И C, и C ++ используют нисходящий поток выполнения и допускают процедурное и функциональное программирование. В обоих языках также используется ; терминатор оператора. У них также есть те же понятия стека, кучи, области видимости файла и статических переменных. C — это структурный язык программирования, поэтому всё разбито на функции, выполняющие работу. C не поддерживает объекты и классы.Однако C ++ поддерживает парадигмы процедурного и объектно-ориентированного программирования. Он ориентирован на использование объектов и классов. В C ++ невозможно иметь поле с именем class, так как это зарезервированное ключевое слово. C использует функции для обработки ошибок. В C ++ есть хорошо продуманные блоки try-catch, которые значительно упрощают отладку. В C необходимо объявить все переменные в начале функционального блока. В C ++ переменные могут быть объявлены где угодно, если они объявлены до использования в коде. В C многопоточность изначально не поддерживается. Для достижения многопоточности он использует операционную систему, такую как POSIX Threads с Linux. Для C ++ многопоточность была введена в C + 11, в котором используется расширение std::thread. Многопоточность C ++ включает создание и использование объектов потока для выполнения подзадач. Перегрузка функций — это форма полиморфизма, которая позволяет определять функцию с тем же именем для различных целей. Перегруженные функции имеют одно и то же имя, но разные параметры. C не поддерживает перегрузку функций, но C ++ поддерживает. Как упоминалось выше, и C, и C ++ требуют ручного управления памятью, разница в том, как они это делают. C использует calloc()и malloc()функции для распределения динамической памяти. В C ++ new оператор и используется free()для выделения памяти, а delete оператор — для выделения памяти. Начиная с C ++ 11, рекомендуется как можно чаще использовать интеллектуальные указатели, чтобы избежать прямого обращения к newи delete.
Язык программирования. Для разработки данной программы был выбран язык программирования С++. Язык программирования С++ широко используется для разработки программного обеспечения, являясь одним из самых популярных языков программирования. Область его применения включает создание операционных систем, разнообразных прикладных программ, драйверов устройств, приложений для встраиваемых систем, высокопроизводительных серверов, а также игр. Существует множество реализаций языка C++, как бесплатных, так и коммерческих и для различных платформ. Например, на платформе x86 это GCC, Visual C++, Intel C++ Compiler, Embarcadero C++ Builder и другие. C++ оказал огромное влияние на другие языки программирования, в первую очередь на Java и C#. Разработка и тестирование программы: При разработке данной программы использовались элементы стандартной библиотеки: #include #include #include Библиотека поддерживает несколько основных контейнеров, функций для работы с этими контейнерами, объектов-функции, основных типов строк и потоков (включая интерактивный и файловый ввод-вывод), поддержку некоторых языковых особенностей, и часто используемые функции для выполнения таких задач, как, например, нахождение квадратного корня числа. string — класс с методами и переменными для организации работы со строками в языке программирования C++. Он включён в стандартную библиотеку C++. Название образовано от имени строчного типа данных (англ. string; с англ. — «строка»). В языке C++ и его предшественнике, языке программирования Си, нет встроенной поддержки строкового типа данных, вместо этого используется массив символов. string управляет строками, как и string.h в Си. string использует единственный объект string для организации работы со строками. void — тип, спецификатор типа и ключевое слово в языках программирования С, C++, Java, C#, Objective-C, D, ActionScript и PHP. Среди современных языков программирования ключевое слово void впервые появилось в C++ для поддержки концепции обобщенных указателей. iostream — заголовочный файл с классами, функциями и переменными для организации ввода-вывода в языке программирования C++. switch — оператор, который сравнивает последовательно значение переменной, находящейся в скобках со всеми вариантами значений, находящимися после каждого ключевого слова case. При совпадении данных значений выполняется код, следующий за case. Int – это тип данных, котором можно хранить только целые числа. Это самый основной тип для манипуляций с целыми числами. Тип данных char — это целочисленный тип данных, который используется для представления символов. То есть, каждому символу соответствует определённое число из диапазона [0; 255]. Оператор while позволяет повторять выполнение оператора до тех пор, пока указанное выражение не станет ложным. Синтаксис оператор-итерации: while (expression) statement. Выражение expression должно иметь арифметический тип или тип указателя. Работа программы представлена на рисунках 2.1, 2.2, 2.3. На рисунке 2.1 перед пользователем, меню выбрав нужный пункт он переходит в него и выполняет действие.  Рисунок 2.1. Меню программы. На рисунке 2.2 показан процесс заполнения информации о студенте.  Рисунок 2.2. Информация о студенте. На рисунке 2.3 показан результат работы программы.После заполнения информации о студенте и добавления, информация хранится в пункте данные о студентах.  Рисунок 2.3. Данные о студентах живущих в общежитии. Листинг данной программы находится в приложении 1. |