Лекция по информатике "Программирование на VBA"

Лекция 1. Основные понятия

Программирование – это наука, изучающая теорию и методы разработки, производства и эксплуатации программного обеспечения ЭВМ.

Программное обеспечение (ПО) - совокупность программ для ЭВМ - играет основную роль в успехе применения компьютеров. Простые и рутинные задачи компьютер может решать в автоматическом пакетном режиме, но в наиболее важных и сложных случаях используется интерактивный (диалоговый) режим работы программы с непосредственным участием человека. Для решения задач в диалоговом режиме создаются разнообразные автоматизированные (компьютерные) системы (АС), например АС управления предприятием (АСУП), АС управления технологическими процессами (АСУТП), АС научных исследований (АСНИ), автоматизированные обучающие системы (АОС), системы автоматизации проектирования (САПР), банковские системы и др.

Автоматизированная система =

аппаратура + программы + пользователи

вычислительная система

Программное обеспечение (ПО) является основной частью вычислительной системы.

Программное обеспечение ЭВМ делится на прикладное, системное и инструментальное.

Прикладное ПО предназначено для решения конкретных прикладных задач.

Системное (общее) ПО обеспечивает функционирование вычислительной системы как единого целого и необходимо для решения всех задач. Основной частью системного ПО является операционная система - комплекс программ, управляющий устройствами вычислительной системы и выполнением всех остальных программ, в том числе их взаимодействием с аппаратурой, другими программами и пользователями.

Инструментальное ПО – средства для разработки программ: системы программирования, инструментальные комплексы и отдельные программы для автоматизации разных этапов создания программного обеспечения.

Система программирования (Visual Studio, Delphi и др. ) включает:

языки программирования,

трансляторы,

библиотеки программ,

текстовые редакторы,

редакторы связей,

загрузчики,

средства отладки.

Язык программирования – система обозначений для записи программ. Наиболее распространенные языки программирования Basic, Pascal, C, C++, Fortran, Lisp, Prolog, Ada и др. Перечислены машинно - независимые языки высокого уровня (ЯВУ).

Машинная независимость языка означает возможность использовать язык для ЭВМ разных типов. Уровень языка определяется степенью его близости к машинному языку.

К машинно - зависимым языкам относятся в основном языки ассемблера, которые называют языками уровня 1:1 ("один к одному"), потому что команда такого языка обычно соответствует одной машинной команде.

Языки программирования.

Все языки программирования делятся на 2 типа: интерпретаторы и компиляторы.

Интерпретатор – просматривает текст программы построчно, переводит каждую строку в исполняемый код, выполняет ее и затем переходит к следующей строке.

Преимущества:

простота отладки программ;

легкость модификации программ.

Недостатки:

программа работает медленно;

программа может исполняться только на ПК с интерпретатором.

Компилятор – просматривает текст программы полностью и переводит ее в двоичный код с расширением com или exe. Такой файл является универсальным и позволяет запустить его на любой машине.

Преимущества:

универсальность кода;

высокое быстродействие программ.

Недостатки:

1. программу трудно отлаживать.

Первые языки программирования – это программирование в машинных кодах, на языке Ассемблер. Эти языки позволяют реализовать управление любым узлом ПК. Обладали маленькими объемами, высокой эффективностью и быстродействием. Но на них невозможно было написать сложные, т. к. они бы занимали очень большой объем.

Языки II поколения (Basic, C, Pascal)содержат мощные команды, позволяющие выполнять сотни действий за одну команду. Они позволили создать сложные программные продукты, но каждый язык обладал своими правилами написания и областью применения.

Языки III поколения - Visual Basic (VB), VS, C ++, Delphy – обладают тенденцией слияния, практически во всех из них используется одинаковый подход к программированию. Интерфейсы языков весьма похожи, системы команд во многом совпадают.

Основные этапы проектирования программ.

Постановка задачи – определяется назначение программы, выполняемые ею действия, интерфейс с пользователем.

Определение ресурсов. Определяется число и вид объектов, необходимых для реализации программы. Определяются свойства объектов и их методы.

Создание ресурсов. Создаются необходимые ресурсы и их методы.

Кодирование. Методы наполняются конкретным кодом.

Отладка. Программа проверяется в различных режимах. Если возникают при этом ошибки – они устраняются.

Верификация. Проверяется программа (ее поведение) на различных ПК и возможно с различными версиями ОС.

Затраты на разработку, создание и эксплуатацию программ высоки и постоянно возрастают. До половины затрат на разработку программ требует ее отладка.

Отладка программы - обнаружение ошибок в программе, их локализация и исправление.

Методы отладки

 тестирование;

 верификация.

Тестирование - выполнение программы вручную или на ЭВМ на контрольных примерах (тестах) с целью обнаружения ошибок или изучения механизма ее работы. Тест - исходные данные программы вместе с ожидаемым правильным результатом работы.

Верификация - доказательство правильности программы в общем виде, по законам математики.

Алгоритм - это описание последовательности операций, направленной на решение поставленной задачи. Основное свойство алгоритма – дискретность.

Процесс решения задачи представляется в виде последовательности шагов - операций.

Операция - действие конечной продолжительности над некоторыми объектами. Операнд - объект, участвующий в операции. Оператор - это описание операции. Алгоритм состоит из операторов.

Процесс–последовательность операций при выполнении алгоритма для конкретных исходных данных. Процессор – исполнитель алгоритма (процесса).

Алгоритмический язык – система обозначений для записи алгоритмов, например, язык программирования представляет собой систему обозначений для записи программ. Программа – алгоритм для выполнения на ЭВМ.

Весь материал - смотрите документ.

Лекция 1. Основные понятия

Программирование – это наука, изучающая теорию и методы разработки, производства и эксплуатации программного обеспечения ЭВМ.

Программное обеспечение (ПО) - совокупность программ для ЭВМ - играет основную роль в успехе применения компьютеров. Простые и рутинные задачи компьютер может решать в автоматическом пакетном режиме, но в наиболее важных и сложных случаях используется интерактивный (диалоговый) режим работы программы с непосредственным участием человека. Для решения задач в диалоговом режиме создаются разнообразные автоматизированные (компьютерные) системы (АС), например АС управления предприятием (АСУП), АС управления технологическими процессами (АСУТП), АС научных исследований (АСНИ), автоматизированные обучающие системы (АОС), системы автоматизации проектирования (САПР), банковские системы и др.

Автоматизированная система =

аппаратура + программы + пользователи

вычислительная система

Программное обеспечение (ПО) является основной частью вычислительной системы.

Программное обеспечение ЭВМ делится на прикладное, системное и инструментальное.

Прикладное ПО предназначено для решения конкретных прикладных задач.

Системное (общее) ПО обеспечивает функционирование вычислительной системы как единого целого и необходимо для решения всех задач. Основной частью системного ПО является операционная система - комплекс программ, управляющий устройствами вычислительной системы и выполнением всех остальных программ, в том числе их взаимодействием с аппаратурой, другими программами и пользователями.

Инструментальное ПО – средства для разработки программ: системы программирования, инструментальные комплексы и отдельные программы для автоматизации разных этапов создания программного обеспечения.

Система программирования (Visual Studio, Delphi и др.) включает:

• языки программирования,

• трансляторы,

• библиотеки программ,

• текстовые редакторы,

• редакторы связей,

• загрузчики,

• средства отладки.

Язык программирования – система обозначений для записи программ. Наиболее распространенные языки программирования Basic, Pascal, C, C++, Fortran, Lisp, Prolog, Ada и др. Перечислены машинно-независимые языки высокого уровня (ЯВУ).

Машинная независимость языка означает возможность использовать язык для ЭВМ разных типов. Уровень языка определяется степенью его близости к машинному языку.

К машинно-зависимым языкам относятся в основном языки ассемблера, которые называют языками уровня 1:1 ("один к одному"), потому что команда такого языка обычно соответствует одной машинной команде.

Языки программирования.

Все языки программирования делятся на 2 типа: интерпретаторы и компиляторы.

Интерпретатор – просматривает текст программы построчно, переводит каждую строку в исполняемый код, выполняет ее и затем переходит к следующей строке.

Преимущества:

1. простота отладки программ;

2. легкость модификации программ.

Недостатки:

1. программа работает медленно;

2. программа может исполняться только на ПК с интерпретатором.

Компилятор – просматривает текст программы полностью и переводит ее в двоичный код с расширением com или exe. Такой файл является универсальным и позволяет запустить его на любой машине.

Преимущества:

1. универсальность кода;

2. высокое быстродействие программ.

Недостатки:

1. программу трудно отлаживать.

Первые языки программирования – это программирование в машинных кодах, на языке Ассемблер. Эти языки позволяют реализовать управление любым узлом ПК. Обладали маленькими объемами, высокой эффективностью и быстродействием. Но на них невозможно было написать сложные, т. к. они бы занимали очень большой объем.

Языки II поколения (Basic, C, Pascal)содержат мощные команды, позволяющие выполнять сотни действий за одну команду. Они позволили создать сложные программные продукты, но каждый язык обладал своими правилами написания и областью применения.

Языки III поколения - Visual Basic (VB), VS, C ++, Delphy – обладают тенденцией слияния, практически во всех из них используется одинаковый подход к программированию. Интерфейсы языков весьма похожи, системы команд во многом совпадают.

Основные этапы проектирования программ.

1. Постановка задачи – определяется назначение программы, выполняемые ею действия, интерфейс с пользователем.

2. Определение ресурсов. Определяется число и вид объектов, необходимых для реализации программы. Определяются свойства объектов и их методы.

3. Создание ресурсов. Создаются необходимые ресурсы и их методы.

4. Кодирование. Методы наполняются конкретным кодом.

5. Отладка. Программа проверяется в различных режимах. Если возникают при этом ошибки – они устраняются.

6. Верификация. Проверяется программа (ее поведение) на различных ПК и возможно с различными версиями ОС.

Затраты на разработку, создание и эксплуатацию программ высоки и постоянно возрастают. До половины затрат на разработку программ требует ее отладка.

Отладка программы - обнаружение ошибок в программе, их локализация и исправление.

Методы отладки

• тестирование;

• верификация.

Тестирование - выполнение программы вручную или на ЭВМ на контрольных примерах (тестах) с целью обнаружения ошибок или изучения механизма ее работы. Тест - исходные данные программы вместе с ожидаемым правильным результатом работы.

Верификация - доказательство правильности программы в общем виде, по законам математики.

Алгоритм - это описание последовательности операций, направленной на решение поставленной задачи. Основное свойство алгоритма – дискретность.

Процесс решения задачи представляется в виде последовательности шагов - операций.

Операция - действие конечной продолжительности над некоторыми объектами. Операнд - объект, участвующий в операции. Оператор - это описание операции. Алгоритм состоит из операторов.

Процесс–последовательность операций при выполнении алгоритма для конкретных исходных данных. Процессор – исполнитель алгоритма (процесса).

Алгоритмический язык – система обозначений для записи алгоритмов, например, язык программирования представляет собой систему обозначений для записи программ. Программа – алгоритм для выполнения на ЭВМ.

Лекция 2. Visual Basic.

VB – соединяет в себе достоинство компилятора и интерпретатора, является интерпретатором на этапе отладки и компилятором на этапе обработки. VB поддерживает все современные технологии:

- объектно-ориентированное программирование, событийно – ориентированное программирование, классы, контейнерную технологию.

Объектно-ориентированное программирование – подразумевает работу с укрупненными блоками: объектами. (Object)

Каждый объект обладает своими свойствами и событиями. Многие объекты позволяют выполнять над ними действия.

Группа однородных объектов называется классом.(Class)

Классы объектов являются «шаблонами», определяющими наборы свойств, методов, событий. Каждый из классов обладает специфическим набором свойств, методов и событий. Например, в приложении WORD существует класс объектов «документ» (Document), который обладает определенными наборами:

• Свойств: имя (Name), полное имя (FullName) и так далее;

• Методов: открыть документ (Open), напечатать документ (PrintOut), сохранить документ (Save) и так далее;

• Событий: открытие документа (Document New()), закрытие документа (Document Close()) и т.д.

Если на основе класса создать новый объект, то он будет являться экземпляром класса и приобретет характерные черты класса (наследование (Inheritance)). Каждый экземпляр класса имеет уникальное для данного класса имя.

Различные экземпляры класса обладают одинаковым набором свойств, однако значения свойств у них отличаются.

В любом объекте могут находиться другие объекты, такой объект называется – контейнером. Вложенность объектов в контейнеры неограниченна.

Все действия связанные с объектом порождают соответствующий программный код, спрятанный внутри объекта (инкапсуляция (Encapsulation)).

В VB окна и диалоговые окна называются формами (Form). Все что накладывается на форму - флажок, картинка, текст или что-либо другое называется элементами управления (Control). Выбор этих элементов управления осуществляется из окна панели компонентов управления (ToolBox).

Пустые формы (без элементов управления) и элементы управления образуют объекты (Object). Каждый объект имеет свои свойства (Properties), может выполнять определенные действия - методы (Method), и может реагировать на определенные события (Event). То есть объект характеризуют свойства, методы, события. Свойства определяют изображение (местоположения, размер), поведение, название и некоторые другие характеристики объекта. События влекут за собой действия (последствия). Это действие задается процедурой, написанной программистом. Тип объекта определяет совокупность объектов, объединенных одним и тем же множеством свойств, одним и тем же множеством методов, одним и тем же множеством событий.

Рис.1. Соотношение между типом объекта и объектом.

Итак, тип объекта - это совокупность свойств, методов и событий, которые определяют некоторое множество объектов. Объект - это пустая форма, или элемент управления, который в каждый момент времени принимает вполне конкретное значение всех свойств, определенных в данном типе, может выполнять конкретные действия, определенными методами данного типа объектов и должен реагировать на те события, которые определены для данного типа объектов.

Заметим, что типы объектов состоят из множества пустых форм (1) и множества типов объектов управления(2). Последнее множество(2) – это Custom controls (т.е. образцы управления). В VB есть специальное окно (ToolBox), в котором указан перечень доступных типов объектов управления.

Форма, с нанесенными на нее элементами управления, вместе с процедурами, которые определяют реакцию на события этих элементов управления, называется модулем. Совокупность модулей, используемых в данном приложении, называется проектом.

Объект сам по себе не представляет большого значения. Важнее то, какие действия можно совершать над объектом и какими свойствами обладает объект. Метод (Method) как раз и представляет собой действие, выполняемое над объектом. Многие методы имеют аргументы, которые позволяют задать параметры выполняемых действий. Для присвоения аргументам конкретных значений используется двоеточие и знак равенства, а друг от друга аргументы отделяются запятой. Синтаксис применения метода:

Объект.Метод арг1:=значение, арг2:=значение.

Свойство (Property) представляет собой атрибут объекта, определяющий характеристики объекта, такие как размер, цвет, положение на экране и т. д. Чтобы изменить характеристики объекта, надо просто изменить значение его свойств.

Среди всех свойств особое значение занимают – логические свойства. Логическими являются те свойства, которые могут принимать только 2 значения True (истина) или False (ложь). Логические свойства объектов выполняют своеобразную роль переключателей: если свойство принимает значение True, то функция объекта включена, а если False, то она выключена. Значения True и False являются ключевыми словами языка и поэтому выделяются полужирным начертанием.

Синтаксис установки значения свойств:

Объект.Свойство = ЗначениеСвойства.

Windows - это система, которая управляет событиями. Каждый раз, когда пользователь манипулирует каким-то элементом управления (мышь, нажатие на клавишу и другое) происходит событие, на которое Windows обращает внимание (рис. 2).

Рис.2. Источники событий.

Примеры событий: щелчок правой (левой) кнопкой мыши, двойной щелчок мыши, перемещение мыши, нажатие клавиши на клавиатуре, значок на пиктограмме, закрытие приложения и др.

Связь объекта с событием и кодом осуществляется так. Каждая форма и каждый элемент управления на ней имеют имя (Form Name или Control Name). Например, frmForm1, lblLabel1 и др. Кроме того, событие каждого типа также имеет свое имя (Event Name). Например, Click. Чтобы заставить VB выполнить программу в ответ на событие, необходимо написать процедуру обработки события (Event procedure).

Событие (Event) представляет собой действие, распознаваемое объектом, для которого можно запрограммировать отклик.

Суть программирования на VB как раз и заключается в этих двух понятиях: событие и отклик на него.

Существует два основных типа событий: внутренние (например, включение заставки на экране монитора) и внешние.

Внешние делятся на:

События KeyDown и KeyUp сообщают о состоянии клавиатуры, нажата или отпущена клавиша. Событие KeyPress не дает никакой информации о состоянии клавиатуры, оно просто возвращает код клавиши.