Что такое встраиваемые языки + видео обзор

Что такое встраиваемые языки

Что такое встраиваемые языки

Что такое встраиваемые языки

Что такое встраиваемые языки

Что такое встраиваемые языки

Что такое встраиваемые языки

Встроенные языки программирования

Что такое встраиваемые языки

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Введение

Встроенный язык программирования широко использовался и используется программистами всех стран. Он позволяет модифицировать компьютерные программы, не изменяя основной код этой программы, даёт возможность экспортировать данную модификацию с одной платформы на другую платформу (с Windows на Linux и наоборот).

Актуальность исследования заключается в том, что встроенный язык программирования используется для облегчения работы с основными языками программирования, не требует специального программного обеспечение, которое требует дополнительного времени для обработки, и позволяет модифицировать программу автономно от основного кода.

Встроенных языков программирования много и большинство из них предназначены для разных областей применения. Каждый программист, начинающий или профи, подбирает себе, тот встроенный язык, который ему удобен в использовании, который требует меньше временных затрат. Я разработал свой встроенный язык программирования BearScript, поэтому решил провести исследование, где использовал популярные встроенные языки программирования и авторский BearScript.

Цель исследования: выявление оптимального встроенного языка программирования при работе с основным кодом.

1. Изучить литературу и Internet – информацию по заявленной теме.

2. Сравнить встроенные языки программирования на удобность использование с основным языком программирования (C++).

3. Разработать рекомендации по выбору встроенного языка программирования

Объектом исследования являются встроенные языки программирования

В данной работе применялись методы:

эмпирического уровня: тестирование, сравнение;

экспериментального уровня: анализ;

теоретического уровня: изучение и обобщение, абстрагирование.

Гипотеза: встроенные языки программирования по своей сути выполняют одинаковые функции, следовательно, ничем друг от друга не отличаются.

Основная часть

1.Встроенные языки программирования.

Существуют разные встроенные языки программирования.

Первый это Lua ( «луна») — скриптовый язык программирования, разработанный в подразделении Tecgraf (ComputerGraphicsTechnologyGroup) Католического университета Рио-де-Жанейро (Бразилия). Интерпретатор языка является свободно распространяемым, с открытыми исходными текстами на языке Си.

По идеологии и реализации язык Lua ближе всего к JavaScript, в частности, он также реализует прототипную модель ООП, но отличается Паскале-подобным синтаксисом и более мощными и гибкими конструкциями. Характерной особенностью Lua является реализация большого числа программных сущностей минимумом синтаксических средств. Так, все составные пользовательские типы данных (массивы, структуры, множества, очереди, списки) реализуются через механизм таблиц, а механизмы объектно-ориентированного программирования, включая множественное наследование — с использованием метатаблиц, которые также отвечают за перегрузку операций и ряд других возможностей. Язык широко используется для создания тиражируемого программного обеспечения (например, на нём написан графический интерфейс пакета AdobeLightroom). Также получил известность как язык программирования уровней и расширений во многих играх (в том числе WorldofWarcraft и S.T.A.L.K.E.R.) из-за удобства встраивания, скорости исполнения кода и лёгкости обучения. [2].

Python поддерживает несколько парадигм программирования, в том числе структурное, объектно-ориентированное, функциональное, императивное и аспектно-ориентированное. Основные архитектурные черты — динамическая типизация, автоматическое управление памятью, полная интроспекция, механизм обработки исключений, поддержка многопоточных вычислений и удобные высокоуровневые структуры данных. Код в Python организовывается в функции и классы, которые могут объединяться в модули (они в свою очередь могут быть объединены в пакеты).

Эталонной реализацией Python является интерпретатор CPython, поддерживающий большинство активно используемых платформ. Он распространяется под свободной лицензией PythonSoftwareFoundationLicense, позволяющей использовать его без ограничений в любых приложениях, включая проприетарные. Есть реализации интерпретаторов для JVM (с возможностью компиляции), MSIL (с возможностью компиляции), LLVM и других. Проект PyPy предлагает реализацию Python с использованием JIT-компиляции, которая значительно увеличивает скорость выполнения Python-программ. [3]

C# относится к семье языков с C-подобным синтаксисом, из них его синтаксис наиболее близок к C++ и Java. Язык имеет статическую типизацию, поддерживает полиморфизм, перегрузку операторов (в том числе операторов явного и неявного приведения типа), делегаты, атрибуты, события, свойства, обобщённые типы и методы, итераторы, анонимные функции с поддержкой замыканий, LINQ, исключения, комментарии в формате XML.

Переняв многое от своих предшественников — языков C++, Pascal, Модула, Smalltalk и, в особенности, Java — С#, опираясь на практику их использования, исключает некоторые модели, зарекомендовавшие себя как проблематичные при разработке программных систем, например, C# в отличие от C++ не поддерживает множественное наследование классов (между тем допускается множественное наследование интерфейсов). [4]

Ещё существуют такие встроенные языки как ECMAScript [5], встроенный язык программирования 1С:Предприятие [1], UnrealScript [7],

2. Сравнение встроенных языков программирования.

Ручное отражение функций.

Python

spam_system(PyObject *self, PyObject *args)

Источник

Встроенный язык

Встроенный язык является важной частью технологической платформы «1С:Предприятия 8», поскольку позволяет разработчику описывать собственные алгоритмы функционирования прикладного решения.

Встроенный язык имеет много общих черт с другими языками, такими как Pascal, Java Script, Basic, что облегчает его освоение начинающими разработчиками. Однако он не является прямым аналогом какого-либо из перечисленных языков.

Событийная ориентированность встроенного языка

Назначение встроенного языка в системе 1С:Предприятие определяется идеологией создания прикладных решений. Прикладные решения в 1С:Предприятии 8 не кодируются целиком. Большая часть прикладного решения создается разработчиком путем визуального конструирования — создания новых объектов конфигурации, задания их свойств, форм представления, взаимосвязей и пр. Встроенный язык используется лишь для того, чтобы определить поведение объектов прикладного решения, отличное от типового, и создать собственные алгоритмы обработки данных.

По этой причине модули, содержащие текст на встроенном языке, используются системой в конкретных, заранее известных ситуациях, которые могут возникнуть в процессе работы прикладного решения. Такие ситуации называются событиями. События могут быть связаны с функционированием объектов прикладного решения или с самим прикладным решением, как таковым.

Например, с функционированием объекта прикладного решения Справочник связан ряд событий, среди которых есть событие ПередЗаписью:

Что такое встраиваемые языки

Это событие возникает непосредственно перед тем, как данные элемента справочника должны быть записаны в базу данных. Разработчик, используя встроенный язык, может описать алгоритм, который, например, будет проверять корректность данных, введенных пользователем. Разместив этот алгоритм в соответствующем модуле, разработчик обеспечит то, что каждый раз, как пользователь будет выполнять запись элемента справочника, система будет выполнять созданный разработчиком алгоритм и проверять, не забыл ли пользователь заполнить обязательные реквизиты справочника.

Таким образом можно сказать, что встроенный язык является скриптовым языком для программирования бизнес-логики, а использование модулей на встроенном языке является событийно-зависимым, т. е. выполнение модулей происходит при возникновении определенных событий в процессе функционирования прикладного решения.

Универсальные коллекции значений

Встроенный язык поддерживает работу с большим количеством разнообразных объектов. Безусловно, основную группу объектов составляют прикладные объекты, позволяющие описывать алгоритмы функционирования бизнес-логики.

Однако не менее важной группой являются объекты, предназначенные для хранения временных наборов данных в течение сеанса работы пользователя. Как правило, они служат для вспомогательного сбора, группировки, анализа и обработки информации:

Что такое встраиваемые языки

Перечислим кратко их возможности:

Массив

Представляет собой пронумерованную коллекцию значений произвольного типа. К элементу массива можно обращаться по его индексу. В качестве элементов массива могут выступать, в частности, другие массивы. Это позволяет создавать многомерные массивы.

Структура

Представляет собой поименованную коллекцию, состоящую из пар ключ — значение. Ключ может быть только строковым, значение — произвольного типа. К элементу структуры можно обращаться по значению его ключа, т. е. по имени. Обычно используется для хранения небольшого количества значений, каждое из которых имеет некоторое уникальное имя.

Соответствие

Также как и структура, представляет собой коллекцию пар ключ — значение. Однако, в отличие от структуры, ключ может быть практически любого типа.

Список значений

Используется, как правило, для решения интерфейсных задач. Позволяет строить динамические наборы значений и манипулировать ими (добавлять, редактировать, удалять элементы, сортировать). Он может содержать значения любого типа, кроме того, в одном списке типы хранимых значений могут быть разными.

Например, список значений может использоваться для выбора конкретного документа из списка возможных документов, сформированного по сложному алгоритму.

Таблица значений

Таблица значений позволяет строить динамические наборы значений и манипулировать ими. Она может быть наполнена значениями любого типа, и в одной таблице типы хранимых значений могут быть разными.

Одним из примеров использования таблицы значений может служить организация представления в форме списка элементов справочника, отобранных по сложному алгоритму.

Дерево значений

Дерево значений представляет собой динамически формируемый набор значений любого типа, похожий на таблицу значений. В отличие от таблицы значений, строки дерева значений могут образовывать иерархические структуры: каждая строка дерева может иметь набор подчиненных строк, каждая из подчиненных строк, в свою очередь, также может иметь набор подчиненных строк и так далее. При этом поиск значений, сортировка, получение итогов могут осуществляться либо по текущему уровню иерархии, либо включая все подчиненные.

COMSafeArray

Представляет собой объектную оболочку над многомерным массивом SAFEARRAY из COM. Позволяет создавать и использовать SAFEARRAY для обмена данными между COM-объектами.

Фиксированный массив

Неизменяемый массив. Массив заполняется системой при инициализации объектов данного типа или разработчиком, с помощью конструктора.

Редактор текстов и модулей

Для создания и изменения текстов на встроенном языке разработчик может использовать редактор текста и модуля, обладающий удобными средствами создания, редактирования и синтаксической проверки модулей. Подробнее…

Источник

Встроенные языки программирования.

Встроенные технологические языки программирования – это инструмент, который предназначен для решения новых задач на базе уже существующей системы контроля и управления технологическими процессами. Такими задачами являются:

— программно-логическое управление технологическим оборудованием;

— алгоритмы оптимального (рационального) управления;

— расчет значений переменных по формулам;

— визуализация значений трендов целевой обработки (т.е. построение каких-либо расчетных трендов на базе полученных в результате измерений); в качестве исходных трендов могут быть использованы тренды реального времени и/или исторические тренды;

— архивирование дат и времени определенных событий;

— создание сценариев динамики экрана;

— интегрирование мгновенных значений расхода в задачах дозирования;

— создание альтернативных фильтров входных переменных.

В каждой SCADA-системе имеется встроенный набор стандартных алгоритмов, однако для решения уникальных задач приходится прибегать к созданию собственных алгоритмов на встроенных языках. Большинство SCADA-систем имеют встроенные языки высокого уровня, подобные языку Visual Basic. Эти языки позволяют задать адекватную реакцию приложения на события, связанные с изменением значений переменных, с выполнением некоторого логического условия, с нажатием комбинации клавиш. Также возможно создание программных фрагментов, циклически выполняемых с заданной частотой.

1) ориентация языка программирования на потребности и задачи технолога;

2) ориентация языка программирования на потребности и задачи системного интегратора.

Ориентация встроенного языка на потребности и задачи технолога.

Функции в таких языках являются высокоуровневыми, не требующими профессиональных навыков программирования при их использовании. Количество таких функций в базовых поставках исчисляется сотнями, и существуют свободно распространяемые библиотеки дополнительных функций. Операции в подобных языках часто направлены на выполнение конкретных технологических операций, т.е. такие языки являются узкоспециализированными проблемно-ориентированными языками.

Ориентация встроенного языка на потребности и задачи системного интегратора.

В этом случае в качестве языков чаще всего используются Visual Basic-подобные языки. В некоторых системах также используются языки на основе С++. Такой подход является наиболее универсальным, однако разработка программ для SCADA-систем на таких языках подчас весьма трудоемка.

Разработка новых функций при втором подходе выполняется обычно разработчиками приложений (как и в традиционных языках программирования).

Полнота использования возможностей встроенных языков (особенно при втором подходе) требует соответствующего уровня квалификации разработчика. Однако, большинство встроенных языков достаточно просты, и, поскольку они специально ориентированы на работу со SCADA-системой, освоение их элементарных возможностей обычно не представляет особых затруднений.

В разрабатываемом приложении создаются программные фрагменты, состоящие из операторов и функций языка, которые выполняют некоторую последовательность действий. Эти программные фрагменты связываются с разнообразными событиями в приложении, такими как нажатие кнопки, открытие окна, выполнение некоторого логического условия. Каждое из событий ассоциируется с графическим объектом, окном, таймером, открытием/ закрытием приложения. Когда приложение содержит сотни окон, тысячи различных графических объектов, а с каждым из них связано несколько событий, в приложении может «работать» огромное количество отдельных программных фрагментов. Велика вероятность их одновременной активизации.

Каждая из функций во встроенном языке выполняется в синхронном или асинхронном режиме. В синхронном режиме выполнение следующей функции не начинается до тех пор, пока не завершилось исполнение предыдущей. При запуске асинхронной функции управление переходит к ней, не дожидаясь завершения исполнения предыдущей функции.

В связи с этим возникает несколько вопросов. С каким приоритетом исполняется каждый из фрагментов, допускается ли рекурсия при обработке событий и если да, то каков уровень вложенности? В SCADA-системах уровень вложенности пока не стандартизован, но оговаривается особо в рамках каждой из них.

Разработанные программные фрагменты (часто их называют «скрипты») могут выполняться в режиме интерпретации, могут быть скомпилированы в исполняемый код, и выполняться, например, как вызовы функций из библиотеки DLL.

Необходимо отметить, что в том и другом случае скрипты могут выполняться в том же потоке, что и основная часть программы, либо могут выполняться в отдельном потоке. Это зависит, в частности, от типа используемой SCADA – системы.

В SCADA различают следующие типы скриптов:

— глобальные (выполняются при запуске АРМ, либо вручную, при помощи менеджера скриптов);

— периодические (выполняются периодически, через заданный интервал времени);

— «условные» (выполняются при наступлении определенного условия, т.е. когда некоторое логическое выражение становится истинным);

— по алармам (выполняются при возникновении аларма, после подтверждения аларма, после неподтверждения аларма, и т.д.).

Базы данных в SCADA. Основные понятия БД. Краткая история развития БД.

В настоящее время ни одна АСУТП, выполняющая функции ведения архива параметров ТП, не может обойтись без базы данных.

Первыми попытками абстрагирования программ от физических структур данных были индексные файлы, обеспечивающие доступ к информации посредством индексных ключей, т.е. для поиска записей в файле использовалась совокупность указателей. Такой подход решал определенный круг проблем, но индексным файлам по-прежнему были присущи многие ограничения, характерные для простых структур с единственной точкой входа. Сюда можно отнести, в частности, и неоптимальное хранение информации (дублирование, недостаточное структурирование), и значительное время поиска в больших файлах.

В качестве возможного решения этих проблем явились иерархические БД. В таких базах элементы данных строго упорядочены, причем так, что данные одного уровня подчиняются данным другого, более высокого уровня, иными словами, данные более низкого уровня являются подмножеством данных более высокого уровня. В такой модели связи данных могут быть отражены в виде дерева-графа, где допускаются только односторонние связи от старших вершин к младшим. Иерархические БД не получили широкого распространения. Реальный мир отнюдь не является иерархическим.

— отражающие прикладную область знаний модели данных являются интуитивно понятными конечному пользователю;

— реорганизация данных на физическом уровне совершенно не влияет на выполнение прикладных программ;

— возможно создание СУБД с клиент-серверной архитектурой, сохраняющих все достоинства централизованного администрирования и управления данными, с одной стороны, и дружески настроенных по отношению к пользователю клиентских программ, с другой;

— благодаря нормализации удается избежать чрезмерного дублирования данных.

Индустрия РБД в настоящее время вполне созрела. Условия на рынке сейчас диктует «большая пятерка»: IBM, Informix, Microsoft, Oracle и Sybase. На нее падает львиная доля всех расходов на разработку БД.

OLTP-системыиспользуются для создания приложений, поддерживающих ежедневную активность организации. Обычно это критические для деятельности приложения, требующие быстроты отклика и жесткого контроля над безопасностью и целостностью данных.

Модель «клиент-сервер»при построении БД в настоящее время стала доминирующей компьютерной архитектурой после того, как предприятия осознали преимущество объединения удобных персональных компьютеров с централизованными, надежными и отказоустойчивыми мэйнфреймами. Клиент-серверные системы одновременно используют вычислительную мощь как клиента, так и сервера, возлагая интенсивную обработку данных на сервер и оптимизируя сетевой трафик так, чтобы повысить общую эффективность работы.

— независимость от поставщика;

— переносимость на разные компьютерные платформы;

— опора на реляционные принципы хранения информации;

— высокоуровневая англоязычная структура;

— интерактивное выполнение запросов;

— полнофункциональный язык БД;

— поддержка со стороны IBM, Oracle, Sybase, Microsoft и др.

Язык SQL поддерживается всеми крупными поставщиками серверов БД и огромным большинством производителей различных прикладных средств разработки и языков программирования.

Источник

Встраиваемый язык

Строго говоря, деление языков программирования на языки общего назначения и предметно-ориентированные весьма условно, особенно, если учесть, что формально любой протокол или формат файлов является языком. Существует масса языков общего назначения, применяемых в качестве предметно-ориентированных для определённых задач, и наоборот, предметно-ориентированных языков, применяемых в качестве языков общего назначения. Так, язык ML, породивший целое семейство языков общего назначения (включая Haskell), — изначально разрабатывался в качестве DSL для системы автоматического доказательства теорем LCF. Примером, показывающим условность классификации, служит язык БНФ (и компилятор с него Lex/Yacc): с одной стороны, это яркий пример метаязыка, с другой — он предназначен для одной конкретной задачи.

Содержание

Терминология

Мартин Уорд (англ. Martin Ward ) [3] в работе «Language Oriented Programming» [4] (которая считается отправной точкой развития ЯОП), использовал термины « problem oriented » и « domain oriented », но в англоязычном научном сообществе прижился термин « domain-specific », причём именно « domain-specific language », а не « domain-specific programming language ». В русскоязычной литературе по программированию встречаются варианты «доменно-специфичный», «проблемно-ориентированный», «предметно-ориентированный».

Фаулер [5] и Дмитриев [6] определяют понятие DSL как «урезанный язык программирования (в большинстве случаев неполный по Тьюрингу)».

Примеры

Существуют языки программирования, встроенные в систему управления ресурсами предприятия (язык ABAP в SAP/R3, языки систем Галактика, Парус, 1С, Инфо-Бухгалтер) [ источник не указан 1922 дня ] и применяемые для их дополнения специфичными для конкретной организации модулями. Использование встроенного языка упрощает программирование специфичных задач, поскольку в языке изначально присутствуют понятия предметной области. Некоторые [ какие? ] геоинформационные системы и САПР также имеют встроенные языки программирования.

Встраиваемые языки

Текстовые языки

В дополнение к традиционному делению языков на интерпретируемые и компилируемые, встраиваемые языки вводят ещё несколько видов реализации языка:

Язык, используемый в качестве базового для реализации другого, часто называют метаязыком.

Основных причин для разработки встраиваемых текстовых языков три:

В контексте метаязыков самостоятельные языки временами называют «языками первого класса» (по аналогии с сущностями первого класса в языках), а встраиваемые — «объектными языками».

В подавляющем большинстве случаев встраиваемые языки имеют лишь одну поддерживаемую реализацию, и различия в результирующем машинном представлении кода на них зависят лишь от используемого транслятора базового языка. Однако, бывают и исключения — например, язык Concurrent ML (CML), расширяющий Standard ML конструкциями для явного параллелизма, имеет две принципиально различные реализации.

Визуальные языки

Один из языков (базовый или встраиваемый) может быть визуальным, что нередко применяется в пользовательском программировании (англ. end-user development ). Типичными примерами таких пар могут служить AutoLisp — AutoCAD и VBA — Microsoft Excel. Подобные пары образуют целостную интерактивную систему, и с точки зрения пользователя невозможно (и не нужно) определить, являются ли визуальные инструменты надстройкой, имитирующей команды встроенного текстового языка, или же текстовый язык управляет визуальными инструментами. Действительные взаимоотношения в этих парах определяются разработчиком.

В паре Emacs — Emacs Lisp отношения более определённые. Лисп традиционно относится к метаязыкам, и в данном случае текстовый редактор надстраивается над ним как визуальный DSL, что и делает последний изменяемым и расширяемым.

В случае, когда оба языка являются визуальными, встраиваемые языки обычно называют иными терминами — плагинами, фильтрами и др., и не используют терминологию языково-ориентированного программирования. Формально же можно говорить, например, что для визуального мета-языка обработки графики Adobe Photoshop есть множество встраиваемых визуальных мини-языков (см. Photoshop plugin [en] ).

Преимущества и недостатки

Таким образом, вопрос о преимуществах и недостатках корректнее ставить в свете применения языково-ориентированной методологии вместо какой-либо другой при изначальном отсутствии готового DSL, сопоставляя потенциальный выигрыш от его использования с затратами на его разработку и сопровождение.

Источник

Видео

2. Скриптовые языки

2. Скриптовые языки

Кирилл Машковский — Что такое встраиваемые системы и как их разрабатывают

Кирилл Машковский — Что такое встраиваемые системы и как их разрабатывают

Микропроцессоры и "умные" вещи / Встроенные системы, IoT и язык С / Интервью с Design Engineer

Микропроцессоры и "умные" вещи / Встроенные системы, IoT и язык С / Интервью с Design Engineer

Владимир Вишневский — С++ в мире встраиваемых систем

Владимир Вишневский — С++ в мире встраиваемых систем

РАБОЧАЯ ВИЗА В КАНАДУ БЕЗ ЗНАНИЙ ЯЗЫКА

РАБОЧАЯ ВИЗА В КАНАДУ БЕЗ ЗНАНИЙ ЯЗЫКА

Games Gathering 2017 — Пономаренко Алёна — Встраиваемые языки: почему Lua?

Games Gathering 2017 — Пономаренко Алёна — Встраиваемые языки: почему Lua?

😱 САМЫЕ СЛОЖНЫЕ ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

😱 САМЫЕ СЛОЖНЫЕ ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

BrowserAutomationStudio. Встроенные языки, node.js, npm.

BrowserAutomationStudio. Встроенные языки, node.js, npm.

Курс Программирования Встраиваемых Систем Урок 0 - Вступление

Курс Программирования Встраиваемых Систем Урок 0 - Вступление

Что такое Изолирующие языки? (китайский, вьетнамский...) [Интересности о языках #12]

Что такое Изолирующие языки? (китайский, вьетнамский...) [Интересности о языках #12]
Поделиться или сохранить к себе:
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных, принимаю Политику конфиденциальности и условия Пользовательского соглашения.