text
stringlengths 0
4.32k
|
|---|
Утечка памяти англ. memory leak процесс неконтролируемого уменьшения объёма свободной оперативной или виртуальной памяти компьютера, связанный с ошибками в работающих программах, вовремя не освобождающих память от ненужных данных, или с ошибками системных служб контроля памяти.
|
Рассмотрим следующий фрагмент кода на C
|
В этом примере на 3-й строке создается объект в динамической памяти. Код на 3-й строке выполняется 10 раз, причём каждый следующий раз адрес нового объекта перезаписывает значение, хранящееся в указателе pointer. На 5-й строке выполняется удаление объекта, созданного на последней итерации цикла. Однако первые 9 объектов остаются в динамической памяти, и одновременно в программе не остаётся переменных, которые бы хранили адреса этих объектов. То есть в 5-й строке невозможно ни получить доступ к первым 9 объектам, ни удалить их.
|
Динамическая память является ограниченным ресурсом. Управление динамической памятью программы обычно осуществляется библиотекой языка программирования, которая сама работает поверх динамической памяти, предоставляемой операционной системой.
|
Утечки памяти приводят к тому, что потребление памяти программой неконтролируемо возрастает, в результате рано или поздно вступают в действие архитектурные ограничения среды исполнения операционной системы, виртуальной машины, ЭВМ, и тогда новое выделение памяти становится невозможным. В этой ситуации в программе, которая запрашивает память, обычно происходит аварийный останов. Это может по стечению обстоятельств произойти и совсем с другой программой после того, как программа, подверженная утечкам, исчерпает всю память ЭВМ.
|
Существуют различные способы предотвращения утечек памяти.
|
Например, FORTRAN-77 полностью отказывается от применения механизмов динамического распределения памяти, что исключает подобные ошибки, но существенно ограничивает функциональность программ.
|
Владеющие указатели позволяют в той или иной мере согласовать время жизни указателя и время жизни объекта, на который он ссылается. Тем не менее, использование владеющих указателей не помогает в случае циклических ссылок между объектами. подробнее см. паттерн Получение ресурса есть инициализация
|
Некоторые языки программирования например, Оберон, Java, языки платформы .NET предоставляют средства, позволяющие автоматически освобождать неиспользуемую память сборщик мусора, англ. garbage collector. Сборщики мусора решают также и проблему циклических ссылок, но сборка мусора является ресурсоёмкой операцией. За использование подобных средств приходится расплачиваться быстродействием системы, и, главное, сборка мусора вносит неожиданные паузы в программу, что недопустимо в системах реального времени.
|
Сборка мусора была изобретена Джоном Маккарти примерно в 1959 году при разработке языка программирования Лисп, структура которого делает крайне затруднительным ручное управление памятью.
|
В тех случаях, когда устранить утечки памяти не представляется возможным, например, при использовании кода, поставляемого в виде программных модулей и изготовленного сторонними разработчиками, применяют своеобразный способ игнорирования утечек. Код, подверженный утечкам, размещают в отдельной программе, а эту программу с нужной периодичностью перезапускают. Запуски и перезапуски программы выполняются внешней программой, которая также подаёт исходные данные и забирает результаты. Поскольку при завершении программы вся память, затребованная ей у операционной системы, возвращается операционной системе, такой метод не позволяет утечкам приобрести катастрофический характер.
|
Также существует ошибка, именуемая утечкой дескрипторов захваченные дескрипторы не возвращаются операционной системе. Соответственно бывает утечка ресурсов GDI, сетевых соединений, открытых файлов
|
Для борьбы с последствиями таких ошибок разработчики операционных систем вводят в них функциональность, позволяющую ограничивать объём памяти, количество дескрипторов и количество процессорного времени, доступного одному пользователю или конкретному процессу.
|
Для профессиональных языков программирования существуют специальные программы-профилировщики, позволяющие обнаружить в числе прочего и утечки памяти.
|
Для некоторых языков программирования существуют статические анализаторы кода, выявляющие элементы программы, потенциально способные приводить к логическим ошибкам, в том числе и к утечке памяти. Примитивный вариант такого анализатора реализует практически любой компилятор языка высокого уровня, в виде выдачи так называемых предупреждений warnings сообщений о наличии в программе конструкций, формально не нарушающих синтаксис языка, но потенциально ошибочных.
|
Существуют библиотеки для отладки использования памяти, помогающие следить за выделением и освобождением памяти во время работы программы.
|
</s_text>
|
<s_text>
|
Стек вызовов от англ. call stack применительно к процессорам просто стек в теории вычислительных систем, LIFO-стек, хранящий информацию для возврата управления из подпрограмм процедур, функций в программу или подпрограмму, при вложенных или рекурсивных вызовах и или для возврата в программу из обработчика прерывания в том числе при переключении задач в многозадачной среде.
|
При вызове подпрограммы или возникновении прерывания в стек заносится адрес возврата адрес в памяти следующей инструкции приостановленной программы и управление передается подпрограмме или подпрограмме-обработчику. При последующем вложенном или рекурсивном вызове, прерывании подпрограммы или обработчика прерывания в стек заносится очередной адрес возврата и т. д.
|
При возврате из подпрограммы или обработчика прерывания адрес возврата снимается со стека и управление передается на следующую инструкцию приостановленной под-программы.
|
Стек вызовов обычно реализован одним из способов
|
При отсутствии стека или ограниченности его глубины, вложенные вызовы исключены или их количество ограничено. При необходимости большей вложенности, стек вызовов или его расширение могут быть реализованы программно.
|
Вызов подпрограммы и возвраты из подпрограмм и обработчиков прерываний, как правило выполняются специализированными инструкциями процессора. Кроме инструкций вызовов и возвратов, процессоры часто имеют инструкции для использования стека вызовов также и под сохранение данных их помещения в стек, снятия со стека, модификации содержимого стека.
|
Инструкции вызова, возврата и работы со стеком могут отличаться по размеру сохраняемых данных в этом случае необходимо использовать соответствующие друг другу инструкции или их эквиваленты.
|
Иногда процедуры возврата из подпрограммы и обработчика прерываний отличаются друг от друга, и также требуют разных команд например, при возврате из прерывания часто необходимо восстановить из стека регистр флагов иили разрешить обработку конкурентных прерываний, которая может автоматически запрещаться при вызове обработчика.
|
При отсутствии специализированных инструкций в процессорах с сокращённым набором команд вызовы, возвраты и прочая работа со стеком вызовов реализуются обычными инструкциями работы с памятьюрегистрами и передачи управления.
|
Стек вызовов может использоваться для различных нужд, но основное его назначение отслеживать место, куда каждая из вызванных процедур должна вернуть управление после своего завершения. Для этого при вызове процедуры командами вызова в стек заносится адрес команды, следующей за командой вызова адрес возврата. По завершении вызванная процедура должна выполнить команду возврата для перехода по адресу из стека.
|
Кроме адресов возврата в стеке могут сохраняться другие данные, например
|
В многозадачных системах каждая задача, как правило, имеет свой собственный стек, и при переключении задачи указатель стека процессора переставляется на него.
|
Стек может быть использован нестандартно, например
|
При альтернативном использовании, указатель стека переставляется на область данных и инструкции для работы со стеком используется в качестве строковых операций для обработки последовательных данных в памяти.
|
При альтернативном использовании обработка прерываний невозможна, так как во избежание повреждения данных прерывания должны запрещаться.
|
</s_text>
|
<s_text>
|
Стандарт оформления кода стандарт кодирования, стиль в программировании англ. coding standards, coding convention или programming style набор правил и соглашений, используемых при написании исходного кода на некотором языке программирования. Наличие общего стиля программирования облегчает понимание и поддержание исходного кода, написанного более чем одним программистом, а также упрощает взаимодействие нескольких человек при разработке программного обеспечения1.
|
Стандарт оформления кода обычно принимается и используется некоторой группой разработчиков программного обеспечения для единообразного оформления совместно используемого кода. Целью принятия и использования стандарта является упрощение восприятия программного кода человеком, минимизация нагрузки на память и зрение при чтении программыисточник не указан 4507 дней.
|
Образцом для стандарта кодирования может стать набор соглашений, принятых в какой-либо распространённой печатной работе по языку например, стандарт кодирования на языке Си, получивший сокращённое наименование KR, происходит из классического описания Си его авторами Керниганом и Ритчи, широко применяемая библиотека или API так, на распространение венгерской нотации явно повлияло её использование в MS-DOS и Windows API, а большинство стандартов кодирования для Delphi используют, в той или иной мере, манеру кодирования библиотеки VCL.
|
Реже разработчик языка выпускает подробные рекомендации по кодированию. Например, выпущены стандарты кодирования на C от Microsoft2 и на Java от Sun. Предложенная разработчиком или принятая в общеизвестных источниках манера кодирования в большей или меньшей степени дополняется и уточняется в корпоративных стандартах.
|
Стандарт сильно зависит от используемого языка программирования. Например, стандарт оформления кода для языка Си будет серьёзно отличаться от стандарта для языка BASIC. В целом, исходя из назначения стандарта, обычно он имеет целью добиться такого положения, когда программист достаточной квалификации мог бы дать заключение о функции, выполняемой конкретным участком кода, а в идеале также определить его корректность, изучив только сам этот участок кода или, во всяком случае, минимально изучив другие части программы.
|
Иными словами, смысл кода должен быть виден из самого кода, без необходимости изучать контекст. Поэтому стандарт кодирования обычно строится так, чтобы за счёт определённого визуального оформления элементов программы повысить информативность кода для человека.
|
Обычно, стандарт оформления кода описывает
|
Вне стандарта подразумевается
|
Основные принципы распространённых стандартов кодирования в последнее время оказывают влияние на синтаксис вновь создаваемых языков программирования. В некоторых из них соглашения, ранее применявшиеся только в стандартах кодирования, стали обязательными элементами синтаксиса. Так, в некоторых современных языках Python3, Nemerle отступы влияют на логику исполнения то есть блоки кода выделяются не ключевыми словами, а размером отступов, в других Ruby частью языка стали соглашения о регистре букв и префиксах для типов, констант, переменных и полей классовисточник не указан 4507 дней4. В результате, если ранее недисциплинированный программист мог игнорировать стандарты кодирования из личных соображений, ради удобства или скорости написания кода, то теперь, при работе на новых языках, соблюдение стандартов в определённой мере контролируется транслятором.
|
</s_text>
|
<s_text>
|
Брайан Керниган англ. Brian Wilson Kernighan род. 30 января 1942 года, Торонто, Онтарио, Канада канадский ученый и инженер в области информатики, известный своим вкладом в разработку языков программирования и операционных систем. Является соавтором языка программирования AWK и руководства Язык программирования Си, а также участвовал в разработке операционной системы Unix.
|
В соавторстве с Робом Пайком написал известные книги Практика программирования и UNIX. Программное окружение. Последнюю часто называют своего рода Библией для UNIX-программистов.
|
Брайан Керниган родился и вырос в Торонто. В 1964 году получил степень бакалавра наук в области инженерной физики в Торонтском университете2. Затем он поступил в Принстонский университет, штат Нью-Джерси, где в 1969 году защитил докторскую диссертацию по электротехнике34.
|
После завершения обучения Керниган присоединился к исследовательской лаборатории Bell Labs, где начал работать в области разработки языков программирования и операционных систем. В Bell Labs он сотрудничал с Кеном Томпсоном и Деннисом Ритчи, что привело к значительным достижениям в разработке Unix.
|
В 2002 году был избран членом Национальной инженерной академии США за вклад в программное обеспечение и языки программирования5. В 2019 году избран членом Американской академии искусств и наук67.
|
Брайан Керниган внёс значительный вклад в развитие компьютерных наук. Он является соавтором языка программирования AWK, разработанного совместно с Алфредом Ахо и Питером Уайнбергеромангл.. Этот язык, названный по первым буквам фамилий авторов, стал важным инструментом для текстовой обработки и остается популярным в среде Unix.
|
Керниган придумал термин Unix и помог популяризировать философию Unix Кена Томпсона8.
|
Также известен тем, что придумал выражение Что видишь, то и получаешь WYSIAYG, которое является саркастическим вариантом оригинального Что видишь, то и получишь WYSIWYG9. Термин Кернигана используется для обозначения того, что системы WYSIWYG могут отбрасывать информацию в документе, которая могла бы быть полезной в других контекстах.
|
В 1972 году описал управление памятью в строках с использованием hello и world на языке программирования B10. Оригинальная реализация Hello, World! 1978 года была продана на аукционе алгоритмов, первом в мире аукционе компьютерных алгоритмов11.
|
Керниган также является соавтором знаменитой книги Язык программирования Си 1978, написанной в соавторстве с создателем языка Деннисом Ритчи2. Эта книга, широко известная как KR по инициалам авторов, стала одним из первых и самых влиятельных учебников по языку программирования C. Книга сыграла ключевую роль в распространении и популяризации языка C и заложила основы для его использования в различных программных системах, включая Unix.
|
В 2015 году стал соавтором книги Язык программирования Go12.
|
В 2022 году заявил, что активно работает над усовершенствованием языка программирования AWK , в создании которого он принимал участие в 1977 году13.
|
В 1996 году Керниган преподавал CS50, который является вступительным курсом Гарвардского университета по информатике. Керниган оказал влияние на Дэвида Дж. Малана, который впоследствии преподавал этот курс и дополнил его для работы в других университетах и в цифровых форматах14.
|
С 2000 года Брайан Керниган работает профессором в Принстонском университете, где преподает курсы по программированию, алгоритмам и структурам данных151617. Активно участвует в образовательной деятельности и наставничестве, помогая студентам и молодым исследователям развиваться в области информатики.
|
Керниган остается активным участником научного сообщества, делясь своими знаниями и опытом с новыми поколениями программистов и исследователей.
|
За свою карьеру Брайан Керниган получил множество наград и признаний за свои достижения. Его вклад в развитие информатики и образования сделал его одним из самых уважаемых и влиятельных ученых в этой области.
|
</s_text>
|
<s_text>
|
Роберт С. Роб Пайк англ. Robert C. Rob Pike, род. 1956 разработчик операционных систем и языков программирования, работавший c 1980 года в Bell Labs, где в соавторстве с другим программистом написал графический терминал Blit для Unix, и также позднее участвовал в создании операционных систем Plan 9 и Inferno. Один из создателей кодировки UTF-8. Автор текстовых редакторов Sam и Acme.
|
В соавторстве с Брайаном Кёрниганом написал книги
|
Работал в Google с 2002 по 2021 год, когда вышел на пенсию. Работая в Google, он участвовал в создании языков программирования Go и Sawzall .
|
Роб Пайк является гражданином Канады, женат на Рене Френч Renée French. В настоящее время работает в компании Google, где участвует в развитии языка программирования Go.
|
</s_text>
|
<s_text>
|
Контрактное программирование design by contract DbC, programming by contract, contract-based programming это метод проектирования программного обеспечения. Он предполагает, что проектировщик должен определить формальные, точные и верифицируемые спецификации интерфейсов для компонентов системы. При этом, кроме обычного определения абстрактных типов данных, также используются предусловия, постусловия и инварианты. Данные спецификации называются контрактами в соответствии с концептуальной метафорой условий и ответственности в гражданско-правовых договорах.
|
Термин предложил Бертран Мейер в связи с разработкой языка Eiffel. Контрактное программирование выросло из формальной верификации, формальной спецификации и логики Хоара. Контрактное программирование это не только простая метафора, указывающая способ проектирования. Условия, облегчающие применение контрактного программирования
|
Основная идея контрактного программирования это модель взаимодействия элементов программной системы, основывающаяся на идее взаимных обязательств и преимуществ. Как и в бизнесе, клиент и поставщик действуют в соответствии с определённым контрактом. Контракт некоторого метода или функции может включать в себя
|
Многие языки программирования позволяют учитывать такие обязательства. Контрактное программирование подразумевает эти требования критическими для корректности программ, поэтому они должны быть утверждены при проектировании. Таким образом, контрактное программирование предписывает начинать писать код с написания формальных утверждений корректности assertions.
|
В объектно-ориентированном программировании контракт метода обычно включает следующую информацию
|
При использовании контрактов сам код не обязан проверять их выполнение. Обычно в таких случаях в коде делают жёсткое падениеуточнить fail-fast, таким образом облегчая отладку выполнения контрактов. Во многих языках, таких как C, C, Delphi, PHP, такое поведение реализуется оператором assert. В конечном варианте кода это поведение может быть сохранено, либо проверки могут быть убраны чтобы повысить производительность.
|
Юнит-тесты проверяют модуль изолированно от других, проверяя, что модуль удовлетворяет предположениям контракта, а также свои контракты выполняют используемые им модули. Интеграционные тесты проверяют, что модули работают корректно вместе.
|
Контрактное программирование может повысить уровень повторного использования кода, поскольку обязательства модуля чётко документированы. Вообще, контракт модуля можно рассматривать также как способ документации программного обеспечения.
|
Языки, изначально поддерживающие средства для контрактного программирования
|
</s_text>
|
<s_text>
|
Шаблон проектирования паттерн, от англ. design pattern повторяемая архитектурная конструкция в сфере проектирования программного обеспечения, предлагающая решение проблемы проектирования в рамках некоторого часто возникающего контекста.
|
Обычно шаблон не является законченным образцом, который может быть прямо преобразован в код это лишь пример решения задачи, который можно использовать в различных ситуациях. Объектно-ориентированные шаблоны показывают отношения и взаимодействия между классами или объектами, без определения того, какие конечные классы или объекты приложения будут использоваться.
|
Низкоуровневые шаблоны, учитывающие специфику конкретного языка программирования, называются идиомами. Это хорошие решения проектирования, характерные для конкретного языка или программной платформы, и потому не универсальные.
|
На наивысшем уровне существуют архитектурные шаблоны, они охватывают собой архитектуру всей программной системы.
|
Алгоритмы по своей сути также являются шаблонами, но не проектирования, а вычисления, так как решают вычислительные задачи.
|
В 1970-е годы архитектор Кристофер Александер составил набор шаблонов проектирования. В области архитектуры эта идея не получила такого развития, как позже в области программной разработки.
|
В 1987 году Кент Бэк Kent Beck и Вард Каннингем Ward Cunningham взяли идеи Александера и разработали шаблоны применительно к разработке программного обеспечения для разработки графических оболочек на языке Smalltalk.
|
В 1988 году Эрих Гамма Erich Gamma начал писать докторскую диссертацию при Цюрихском университете об общей переносимости этой методики на разработку программ.
|
В 19891991 годах Джеймс Коплин James Coplien трудился над разработкой идиом для программирования на C и опубликовал в 1991 году книгу Advanced C Idioms.
|
В этом же году Эрих Гамма заканчивает свою докторскую диссертацию и переезжает в США, где в сотрудничестве с Ричардом Хелмом Richard Helm, Ральфом Джонсоном Ralph Johnson и Джоном Влиссидесом John Vlissides публикует книгу Design Patterns Elements of Reusable Object-Oriented Software. В этой книге описаны 23 шаблона проектирования.
|
Также команда авторов этой книги известна общественности под названием Банда четырёх англ. Gang of Four, часто сокращается до GoF. Именно эта книга стала причиной роста популярности шаблонов проектирования.
|
В сравнении с полностью самостоятельным проектированием шаблоны обладают рядом преимуществ. Основная польза от использования шаблонов состоит в снижении сложности разработки за счёт готовых абстракций для решения целого класса проблем. Шаблон даёт решению своё имя, что облегчает коммуникацию между разработчиками, позволяя ссылаться на известные шаблоны. Таким образом, за счёт шаблонов производится унификация деталей решений модулей, элементов проекта, снижается количество ошибок. Применение шаблонов концептуально сродни использованию готовых библиотек кода. Правильно сформулированный шаблон проектирования позволяет, отыскав удачное решение, пользоваться им снова и снова. Набор шаблонов помогает разработчику выбрать возможный, наиболее подходящий вариант проектирования.1
|
Хотя легкое изменение кода под известный шаблон может упростить понимание кода, по мнению Стива Макконнелла, с применением шаблонов могут быть связаны две сложности. Во-первых, слепое следование некоторому выбранному шаблону может привести к усложнению программы. Во-вторых, у разработчика может возникнуть желание попробовать некоторый шаблон в деле без особых оснований см. Золотой молоток.2
|
Subsets and Splits
No community queries yet
The top public SQL queries from the community will appear here once available.