Osnova předmětu IB053
Část A: Efektivita práce při tvorbě programu
1. Snížení chybovosti při tvorbě programu
2. Snížení doby potřebné k odstraňování chyb
3. Využití dříve napsaných částí programu
4. Nezávislost programu na pozdějších úpravách
5. Přenositelnost do jiných prostředí
Část B: Efektivita programu
6. Mechanismus přístupu k datům
7. Implementace programových struktur
8. Rozdíl v interpretovaných a překládaných jazycích
Historie předmětu IB053
Autor předmětu se od roku 1990 komerčně zabývá tvorbou software a z této praxe čerpá většinu
zkušeností použitých v předmětu Metody efektivního programování. Protože původně na fakultě
informatiky vyučoval programování v jazycích C/C++, využívá též zkušeností získaných na
cvičeních k tomuto předmětu, protože zápočtové programy některých studentů jsou bohatou
studnicí příkladů, jak by se nemělo programovat. Výuka C/C++ tedy byla postupně obohacována o
doporučení či metody jak (ne)programovat. Po několika letech autor přestal zcela vyučovat
programování konkrétního jazyka a začal učit předmět Metody efektivního programování. Obsah
tohoto předmětu se také postupně vyvíjí s novými zkušenostmi z praxe, ale též od studentů, kteří se
na přednáškách zapojují do diskusí a vnášejí tak na problematiku nový pohled.
Cvičení
• Srovnání efektivity C++ Win/Linux, Java, C#, PHP na shodném HW (dvě úlohy: výpočet
nad daty v paměti, zpracování textového souboru)
• Vytvoření týmového díla (C++ Win/Linux, Java) – každý tým bude mít jednoho
koordinátora (rozděluje práci, organizuje týmové porady, analýzu), účast v týmu =
podmínka zápočtu
Organizační pokyny
– rezervovány jsou 3 hodiny namísto dvou, ale počet hodin za semestr je vždy počet týdnů
semestru krát dvě a tedy výuka v některých týdnech se neuskuteční
– rozdělení přednášek a cvičení určuje vyučující průběžně
Část A: Efektivita práce při tvorbě programu
K čemu efektivita: Čas = peníze
1. Snížení chybovosti při tvorbě programu
○ Důkladná analýza (shora dolů)
■ funkční (rozdělení programu na moduly, moduly na třídy + interface, třídy na
metody)
■ datová (objekty, DB-tabulky)
○ Dostatek času (podvědomí pracuje za nás)
○ Práce v týmu (Brainstorming)
○ Programování (zdola nahoru nebo spíše odprostřed dolů a pak odprostřed nahoru →
aby se dalo co nejdříve ladit)
○ Dobrá znalost programovacího jazyka (chyby z neznalosti jazyka se špatně hledají)
○ Soustředěnost při práci (kolegové v kanceláři, hudba, TV, maily, prohlížení webu)
2. Snížení doby potřebné k odstraňování chyb (ladění)
(Analýza cizího programu, analýza vlastního programu s časovým odstupem)
(Člověk by neměl psát programy tak, aby se stal obětí své vlastní lenosti!)
○ Čitelný zápis programu bez „hutných“ pasáží s mnoha vedlejšími efekty
for (int i = 0; suma(pocet = index++) < max; new_line(i++) ) {…}
○ Výpočty prováděné překladačem
2 * 3.14 6.28
#define POCET_ZNAKU_ADRESY (40 + 30 + 5)
#define POCET_ZNAKU_ADRESY 75
○ Symbolické konstanty (správná interpretace, hromadná změna; nevyužívat k jiným
účelům)
jmeno[POCET_ZNAKU_JMENA + 1];
prijmeni[POCET_ZNAKU_JMENA + 1]; - použití k nesprávnému účelu
jmeno[POCET_ZNAKU + 1]; - nejednoznačná konstanta
○ Parametry procedur, proměnné (výstižné, stručné, jednoznačné, pravdivé názvy, používat
pouze k jednomu účelu)
promennaObsahujiciPocetPrvku pocetPrvku pocet poc p
p q r x y i j k – za určitých okolností lze
příklady použití velkých a malých písmen: proměnná; Metoda();
PublicMetoda(); privateMetoda(); KONSTANTA
víceslovnáProměnná x víceslovná_proměnná
iPocet, fVelikost, sJméno
○ Globální proměnné (nepřehlednost)
○ Komentáře (stručné, jasné, pravdivé, neplýtvat, nekomentovat jasné věci (i++; apod.)),
a = findMax(array); // najdeme největší prvek
a = findMax(array); // tady v tomto místě musíme najít
// prvek, který je v tom poli největší
a = findMax(array); // největší
a = findMax(array); // vytiskneme největší prvek
i++; // i zvýšíme o 1
i++; // jak by zněl smysluplný komentář?
jak se dostane do programu nepravdivý komentář ?
co komentovat:
■ obtížné pasáže
■ jednotlivé bloky kódu provádějící ucelenou činnost
■ interface (hlavičky metod, rozhraní tříd, modulu)
○ Odstraňovat příčiny chyb, nikoli eliminovat jejich důsledky
○ Použití Exceptions → zpřehlednění kódu
○ Styl zápisu (jednotný – graficky, odlišení proměnných, metod, konstant)
grafický styl bloku (odsazování):
záhlaví {
}
záhlaví
{
}
záhlaví
{
}
záhlaví { }
Mezery (každá neobvyklost musí mít své opodstatnění):
for ( int i = 0 ; i < 5 ; i++ ) třída.metoda ( x );
Přechody na nový řádek
příkaz 1;
příkaz 2;
příkaz 3;
příkaz 1; příkaz 2;
příkaz 3;
3. Využití dříve napsaných částí programů
○ vhodné rozčlenění programu (třídy/moduly aplikačně nezávislé, částečně závislé,
závislé)
○ při psaní jakéhokoli programu je potřeba neustále myslet na to, jestli se právě psaný kód
nebude ještě někdy hodit a tomu přizpůsobit způsob psaní
○ obecný algoritmus vždy vyčlenit z méně obecného (aplikačně závislého kódu)
○ neslučovat do třídy/modulu nesouvisející funkčnost
○ OOP: používat abstraktní metody, interface
○ tvořit knihovny (zdokumentované)
○ využití částí programů napsaných cizími osobami (získané z internetu, např.
www.sourceforge.net)
○ zdrojové texty nekopírovat do jiných projektů, ale sdílet v rámci možností, které dává
použitý jazyk a vývojové prostředí
○ při úpravách kódu, který je sdílen mezi více projekty, dodržovat zpětnou kompatibilitu
4. Nezávislost programu na pozdějších úpravách
○ symbolické konstanty
(parametrizace programu)
○ dobře rozdělený program do modulů a funkcí nebo tříd
(změna v jedné části programu se nesmí projevit jako vedlejší efekt v úplně jiné části
programu)
○ prozíravost; odhad, co se reálně může změnit
(nedůvěra je vysoce pozitivní vlastnost tvůrce software)
5. Přenositelnost programu do jiných prostředí
○ orientace na standardní prvky jazyka
(v Javě je to jedno, v C++ např. pozor na Templates – nejsou všude)
○ použití pouze standardních knihoven, tříd a funkcí
(v Javě je to jedno)
○ vyčlenit platformově nebo jinak závislé části
(podmíněný překlad, moduly ve více verzích, rozdělené dialogy: návrhový vzor Data,
View, Controller)
Server Klient
View (layout) platformově závislá část
---------------------------------------------------------------------
Data Controller (chování – reakce na události) platformově nezáv. část
○ znalost implementačních detailů
(soubor s binárními daty – implementace reálných čísel nemusí být vždy stejná)
○ spolupráce mezi částmi programů napsaných v různých prostředích/jazycích
Programm – DLL (pozdní vazba – řeší OS)
Modul – Modul (volání – řeší kompilátor)
■ pořadí parametrů
■ implementace datových typů (reálná čísla)
■ umístění prvků ve struktuře
○ konstrukce nezávislé na implementačních detailech, případně závislé konstrukce
předdefinovat na jednom místě (zač. modulu, hlavičkový soubor)
(počet bitů v int, short, long apod.)
~7
Goto?
(existuje, ale používat v opodstatněných případech)
(každý program s lib. množstvím goto lze přepsat, tak aby neobsahoval jediné)