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Cours Ada


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Apprendre et enseigner Ada cours avancé en pdf

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Le langage Ada a été développé à la demande du département américain de la Défense, préoccupé par la prolifération des langages de programmation pour les systèmes critiques. Les systèmes militaires étaient programmés dans des langues qui n'étaient pas couramment utilisées dans la science, les affaires et l'éducation, et les dialectes de ces langues proliféraient. Chaque projet devait acquérir et maintenir un environnement de développement et former des ingénieurs en logiciel pour soutenir ces systèmes pendant des décennies de déploiement. Le choix d'une langue standard simplifierait considérablement et réduirait le coût de ces tâches logistiques.

Une étude des langues existantes a montré qu'aucune ne serait appropriée, il a donc été décidé de développer une nouvelle langue basée sur un langage existant tel que Pascal. La compétition qui a suivi a été remportée par une équipe dirigée par Jean Ichbiah, et la langue publiée en tant que norme ANSI / Mit en 1983 et en tant que norme ISO en 1987.
Il y avait plusieurs aspects uniques du développement d'Ada:

  • Le langage a été développé pour satisfaire un ensemble formel d'exigences. Cela a garanti que, dès le début, le langage comprenait les fonctionnalités nécessaires pour les applications prévues.
  • La proposition linguistique a été publiée pour examen scientifique avant d'être entièrement mise en œuvre et utilisée dans les applications. De nombreuses erreurs dans la conception ont été corrigées avant qu'elles ne soient retranchées par une utilisation généralisée.
  • La norme a été finalisée au début de l'histoire de la langue, et des installations ont été établies pour valider les compilateurs par rapport à la norme. L'adhésion à la norme est particulièrement importante pour la formation, la réutilisation des logiciels et le développement et les tests des hôtes / cibles.

Une décennie plus tard, un second cycle de conception linguistique a été réalisé par une équipe dirigée par S. Tucker Taft. Cette conception a suivi les mêmes principes que la précédente: les propositions de l'équipe de conception ont été publiées et critiquées, et finalement acceptées comme norme internationale en 1995. Ce langage est appelé Ada 95 lorsqu'il est nécessaire de le distinguer de la version précédente appelée Ada 83. L'Ada 95 remplace l'Ada 83 et presque tous les programmes d'Ada 83 resteront inchangés dans l'Ada 95. En plus de la courte section suivante, ce livre présentera la langue Ada telle que définie en 1995.

De l'Ada 83 à l'Ada 95

Pour le bénéfice des lecteurs familiers avec Ada 83, nous résumons les différences majeures entre cette langue et Ada 95.
  • Les types dérivés ont un pouvoir expressif et une utilisation limités dans Ada 83. Dans Ada 95, les types dérivés étiquetés sont à la base de l'extension de type et du polymorphisme dynamique, qui sont les constructions requises pour la programmation orientée objet.
  • Les paquets dans Ada 83 pourraient être imbriqués, mais ceci a introduit des dépendances excessives parmi les paquets. Les paquets enfants dans Ada 95 peuvent être utilisés pour construire des sous-systèmes en tant que hiérarchies flexibles de paquets partageant des abstractions (types privés).
  • Le rendez-vous est une construction extrêmement réussie pour la communication de tâche à tâche, mais est plutôt inefficace pour l'exclusion mutuelle. Ada 95 introduit des objets protégés qui sont beaucoup plus efficaces pour une synchronisation simple.
  • De nouveaux types numériques ont été introduits: les types modulaires pour les types arithmétiques non signés et à virgule fixe décimale pour les calculs financiers.
  • Ada 95 étend la prise en charge de l'interfaçage matériel ainsi que de la programmation dans un environnement multilingue. Les types de données sont définis pour les mots machines, ainsi que pour les objets partagés avec les bibliothèques et modules écrits en Fortran, Cobol et C.
  • Les bibliothèques pour la gestion des caractères et des chaînes, ainsi que pour les fonctions mathématiques sont maintenant normalisées et les jeux de caractères internationaux sont pris en charge.
  • Le langage est divisé en un noyau qui doit être pris en charge par toutes les implémentations et dans des annexes à besoins spéciaux qui sont facultatives. Le langage de base est d'une taille raisonnable; les extensions qui présentent un intérêt dans des applications spécialisées seulement peuvent être mises en œuvre au besoin. Il existe des annexes pour la programmation des systèmes, les systèmes temps réel, les systèmes distribués, les systèmes d'information, les calculs numériques (calcul scientifique) et pour les systèmes ayant des exigences de sûreté et de sécurité supplémentaires.
En dehors de ces extensions majeures, de nombreuses améliorations locales ont été apportées à Ada. Ceux-ci incluent des règles de relaxation qui étaient trop strictes et améliorent les explications dans la norme.

Compilateurs et outils Ada

Les compilateurs Ada 95 prennent en charge un large éventail de plates-formes. GNAT, un compilateur libre et open source basé sur la technologie GNU, peut être téléchargé depuis le Web. Les compilateurs et outils commerciaux Ada sont disponibles auprès de: Ada Core Technologies (GNAT), DDC-I, Rational (récemment acquis par IBM), RR Software, Irvine Compiler Corporation, Green Hills, SofCheck, Aonix et OC Systems. Les éditeurs libres, y compris AdaGide, sont utiles pour développer de petits programmes Ada. Plus d'informations sur les outils, y compris les outils de développement GUI, peuvent être consultés en utilisant l'une des URL mentionnées dans l'introduction et dans la bibliographie. Des outils de développement existent pour de nombreux systèmes d'exploitation. Celles-ci comprennent CLAW pour les systèmes d'exploitation Microsoft, et GtkAda pour les autres environnements GUI, y compris les systèmes d'exploitation Microsoft, Linux, BSD OS / 2, Java Virtual Machine et toutes sortes d'Unix. L'éditeur AdaGide est disponible pour MS Window

Pratiques de developpement des programmes ADA

Il y a beaucoup de désinformation à propos d'Ada. Une idée fausse est que c'est un langage large et gonflé conçu par un comité. Ce n'est pas vrai. Ada est conçu autour de quelques principes simples qui fournissent l'architecture pour la syntaxe et la sémantique du langage. Une fois que vous aurez compris ces principes, Ada sera aussi facile que de nombreuses autres langues. Nous mettons en évidence certains de ces principes de conception dans ce livre. Un principe important est que le compilateur Ada n'assume jamais rien. Tout est explicite. Rien dans Ada n'est implicite. Cela aide le compilateur à vous aider à écrire du code plus fiable. Oh, et vous aurez rarement besoin du débogueur une fois que vous avez de l'expérience avec Ada. En outre, vos programmes Ada seront généralement compiler sur presque toutes les plates-formes contemporaines et exécuter sur cette plate-forme sans changement.

Les programmes Ada utilisent un type d'anglais formel quelque peu guindé afin de spécifier les opérations que l'ordinateur doit effectuer. Vous fournissez des déclarations qui spécifient les objets que le programme va traiter. Vous fournissez également une séquence d'instructions spécifiant les actions que vous souhaitez effectuer sur ces objets et l'ordinateur les exécute dans l'ordre, l'un après l'autre. Un ensemble de déclarations avec une séquence d'instructions comme celle-ci constitue une procédure pour laquelle vous inventez un nom. Par exemple, vous pouvez écrire une procédure qui efface l'écran et l'appelle Clear_Screen.

Les ordinateurs ne comprennent pas directement Ada; le texte de votre procédure (le code source) doit d'abord être traduit (compilé) dans un formulaire interne par un compilateur Ada. Le compilateur vous protège contre votre propre bêtise en détectant beaucoup d'erreurs courantes telles que celles qui résultent d'erreurs de frappe, et celles-ci doivent être corrigées avant de pouvoir aller plus loin. Une fois qu'une procédure a été compilée avec succès, elle est ajoutée à votre bibliothèque de programmes. Chaque fois que vous voulez exécuter cette séquence d'instructions, vous pouvez simplement vous référer à la procédure par le nom que vous lui avez donné. Par exemple, vous pouvez écrire une autre procédure qui doit effacer l'écran avant d'afficher quelque chose dessus. Tout ce qu'il aurait à faire serait de faire appel aux services de la procédure Clear_Screen existante. Cela signifie que vous n'avez pas besoin de réécrire les choses que vous avez déjà écrites, ce qui réduit la quantité de travail que vous avez à faire en écrivant les programmes et en les testant pour vous assurer qu'ils fonctionnent correctement. Vous pouvez également utiliser des procédures écrites par d'autres personnes sans avoir à connaître tous les détails de leur fonctionnement.

L'étape suivante pour transformer votre procédure d'une unité de bibliothèque en un programme de travail consiste à la lier (également appelée construction ou liaison). Cela le combine avec toutes les autres unités de bibliothèque auxquelles il fait référence. En plus de toutes les unités de bibliothèque que vous avez écrites, la spécification du langage Ada définit un certain nombre d'unités de bibliothèque standard que tous les systèmes Ada doivent fournir (par exemple, des opérations telles que l'entrée et la sortie). de ceux-ci, directement ou indirectement. L'éditeur de liens utilise votre procédure, toutes les unités de bibliothèque auxquelles il fait référence, toutes les autres auxquelles il fait référence, etc., et les lie tous ensemble dans un seul programme exécutable que vous pouvez ensuite exécuter.

Bien sûr, il est tout à fait possible (presque inévitable, comme vous le découvrirez!) Que le programme ne fonctionne pas comme prévu; le compilateur n'est pas omniscient, donc le fait que votre programme ait été compilé correctement signifie simplement que c'est un programme Ada valide. Cela ne garantit pas que ce soit le programme Ada que vous attendiez, et c'est à vous de le tester à fond pour vous assurer qu'il se comporte comme vous l'aviez prévu. Vous pouvez espérer un programme qui affiche une table de cinq fois mais qui se termine avec un programme qui affiche le nombre 5 encore et encore, auquel cas il est de retour à la planche à dessin: vous aurez besoin de traquer les erreurs (appelées bugs dans le commerce), corrigez-les, recompilez, reliez et réessayez.

Écrire un programme qui produit les bonnes réponses à partir d'une entrée sensible n'est qu'une partie de l'histoire. Vous devez également vous assurer qu'il se comporte toujours raisonnablement avec une entrée absurde. Par exemple, le programme peut s'attendre à ce que vous tapiez un nombre; que se passe-t-il si vous tapez votre nom à la place? Si le programme répond avec un message d'erreur, ignore l'entrée erronée et continue de fonctionner, bien. Si le programme se bloque (c'est-à-dire s'arrête de façon inattendue), ce n'est pas très bon. Vous pouvez ne jamais obtenir le résultat que le programme est censé produire. Pire encore, le programme pourrait être bloqué dans une boucle infinie où il finit par faire la même chose encore et encore jusqu'à ce qu'il soit arrêté de force.

Après avoir écrit quelques programmes, vous découvrirez que vous faites souvent la même chose que vous avez déjà fait, au moins par endroits. Entrée et sortie; trier les collections de données dans l'ordre; essayer de trouver des choses dans une collection; il existe des dizaines de fonctionnalités communes partagées par différents programmes. Au bout d'un moment, une sensation de déjà-vu vient sur toi et tu réalises que tu as tout fait avant. La deuxième fois, vous le faites mieux et / ou plus vite que la première fois. La troisième fois, vous le faites mieux et / ou plus vite que le second. La quatrième fois que vous commencez à bâiller. Est-il facile de réutiliser ce que vous avez déjà écrit et réécrit? Ada fournit des mécanismes qui vous permettent d'écrire un logiciel suffisamment flexible pour pouvoir le réutiliser assez facilement dans une variété de situations différentes. Apprendre à tirer le meilleur parti de ces mécanismes est toujours utile, mais cela devient une nécessité dès que les programmes commencent à dépasser les quelques milliers de lignes de code.

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