Среда разработки

В этом руководстве мы рассмотрим Интегрированную Среду Разработки (Integrated Development Environment - IDE). IDE используется для создания, разработки и поддерки Visual Prolog - проектов.

Если говорить кратко, вы будете использовать IDE для решения следующих задач жизненного цикла проекта:

• Создание:
  Если проект создается средствами IDE, то в момент создания Вы выбираете основные свойства Вашего проекта, такие как, является ли Ваш проект исполняемым приложением или DLL, использует ли он пользовательский интерфейс или основан на текстовом взоимодействии, и т.д.

• Построение:
  Проект строится, т.е. он компилируется и связывается, используя IDE.

• Просмотр:
  IDE и компилятор собирают информацию о проекте, которая используется различными способами для быстрой навигации по проекту, и т.д.

• Разработка:
  В процессе разработки и поддержки проекта IDE используется для добавления и удаления в проект исходных файлов и элементов пользовательских интерфейсов и их редактирования.

• Отладка:
  IDE используется также для отладки проекта. Отладчик используется для движения по тексту программы и наблюдения состояния ресурсов программы в процессе ее исполнения. Впоследствии мы рассмотрим детально каждую из этих функций.

Замечание. Руководство начинается с "чистого листа", и в процессе создается проект, который используется на протяжении всего руководства. Читателю предлагается сделать то же самое. Кроме того заметим, что нажатие на картинку маленького размера приводит к ее показу в полном размере в отдельном окне.

Создание

Прежде всего мы создадим проект, выбрав Project -> New... в меню. В ответ на это Вам представляется диалог, содержащщий различные свойства проекта.

Мы выбираем имя для проекта tut01.

Имя проекта используется, кроме того, как имя сгенерированного продукта. Здесь мы выбираем исполняемое приложение как exe-файл, следовательно имя приложения будет tut01.exe.

Мы также выбираем, что это будет GUI-приложение (Graphic User Interface), то есть программа с графическим пользовательским интерфейсом.

Базовая директория (Base Directory) является базовой ("base") всех Ваших проектов; здесь Вы должны выбрать место, которое Вам кажется удобным на Вашем компьютере.

Новый проект будет создан как поддиректория (Sub-Directory) базовой директории. По умолчанию эта директория будет иметь то же имя, что и сам проект.

Префикс пакетов (Package Prefix) используется, когда создаются новые пакеты (packages) системы (позже в этом руководстве понятие пакета будет объяснено). В случае, если файлы с Вашими исходными кодами будут когда-либо разделяться с кем-либо еще, то было бы неплохо, если бы этот префикс не вступал бы в конфликт с другими префиксами. Поэтом неплохо использовать, например, преобразованное имя Вашего интернет-домена (как com/visual-prolog , который является обратным имени visual-prolog.com).

Пока Вам нет необходимости рассматривать остальные закладки и установки.

Теперь создадим проект нажатием OK.

Теперь IDE будет выглядеть примерно так:

Слева у Вас Проектное окно (Project Window), которое содержит информацию о составе Вашего проекта. Пока там не очень много информации, но после первой же компиляции проекта будет добавлена новая информация. Мы вернемся к этому окну, когда мы откомпилируем этот проект.

Справа внизу у Вас имеется Окно сообщений (Messages Window), которое будет содержать сообщения о состоянии и процессах, протекающих в IDE.

Построение (Building)

Прежде чем вносить какие-либо изменения, мы построим (то есть, откомпилируем и свяжем - compile and link) проект. В меню Build (Построить) содержаться команды для построения, компиляции и вызова испоняемого результата проекта на исполнение.

Если выбрать Execute (Выполнить), то проект сначала будет построен, и таким образом на исполнение будет запущена именно последняя обновленная версия. Поэтому мы выбираем Execute (Выполнить).

Если Вы еще не зарегистрировались как пользователь Visual Prolog Вы будете уведомлены об этом на экране. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться, но Вы можете также выбрать "Continue Evaluation" (Продолжить пробный режим).

В окне сообщений Messages Window IDE выводит информацию о компилируемых файлах и т.д.

Если процесс построения завершается успешно, что верно в данном случае, то созданная программа запускается на выполнение. В результате Вы увидите небольшую ничего не делающую программу с пользовательским интерфейсом. Можно заметить, что программа выглядит очень похоже на саму среду разработки IDE. Это не удивительно, поскольку IDE в действительности является программой, созданной с помощью Visual Prolog.

Позже в этом же руководстве мы увидим что происходит, если компилятор или линкер обнаруживает ошибки в процессе построения.

Просмотр

Теперь мы обратим внимание на Проектное Дерево (Project Tree) в Проектном окне (Project Window), и рассмотрим его внимательнее. Дерево само по себе представлено в виде, стандартном для элемента дерева системы Windows, поэтому Вы должно быть уже знакомы с принципами его использования. Мы же сконцентрируемся на содержании дерева.

Пока дерево проекта выглядит так:

Самый верхний узел представляет проект и проектную директорию.

Сразу ниже виден логический узел $(ProDir), который представляет директорию, в которой установлена сама система Visual Prolog. Эта директория содержит (как мы видим) библиотеки (libraries) и библиотеки исходных текстов системы Visual Prolog.

Затем ниже следует директория TaskWindow, которая является поддиректорией проектной директории. Эта директория содержит все необходимые коды для создания главного окна приложения (Task Window), его меню (Menu), панель инструментов (Toolbar) и диалог информации (about dialog).

Наконец, Вы видите ряд файлов. Visual Prolog использует следующие соглашения:

• .ph файлы есть заголовки пакетов (package headers). Пакет является набором классов и интерфейсов, которые используются совместно.
• .pack файлы есть packages. Они содержат исполняемые разделы или конкретизации файлов, перечисленных в соответствующих .ph файлах.
• .i файл содерижт интерфейс (interface).
• .cl файл содержитдекларацию класса (class declaration)
• .pro файл содерижт имплементацию класса (class implementation).

Если Вы теперь установите указатель на узел с классом main.cl, то вы увидите следующее:

Это поддерево показывает, что файл main.cl содержит класс, называемый main, который содержит два предикта, с именами classinfo и run, соответственно. Предикаты являются подпограммами, но мы их не будем рассматривать в этом руководстве.

Если теперь Вы раскроете узел TaskWindow, то увидите дерево:

Здесь видны несколько новых типов узлов:

• .dlg файл содержит диалог (dialog)

• .frm файл содержит форму (form)

• .win файл содержит окно (window) (окно приложения или обычное окно класса window из PFC GUI)

• .mnu файл содержит меню (menu)

• .ico файл содержит иконку (icon)

Можно встретить также:

• .ctl файлы, содежащие элементы управления (controls)

• .tb файлы, содежащие панели инструментов (toolbars)

• .cur файлы, содежащие курсоры (cursors)

• .bmp файлы, содежащие картинки (bitmaps)

• .lib - это библиотеки (libraries)

Правая кнопка мышки вызывает контекстное меню с операциями, которые можно выполнить над текущим узлом.

Двойной щелчок на узле вызывает редактор соответствующего элемента. Все коды редактируются с помощью текстового редактора, а ресурсы на основе окон, такие как диалоги, меню редактируются с помощью графических редакторов. Графические редакторы мы увидим позже, сейчас же мы попытаемся вызвать текстовый редактор.

Некоторые сущности представлены в дереве дважды, поскольку они имеют как декларацию, так и имплементацию. Например, предикат run в классе main:

Попробуйте сделать двойной щелчок на каждому узле с именем run, и Вы увидите, что откроются два редактора, показывающих декларацию и имплементацию предиката run, соответственно.

В IDE имеется ряд других способов и вызовов некоторых сущностей, которые мы здесь не будем рассматривать.

Разработка

Давайте теперь немного модифицируем проект. Поскольку мы пока не очень опытны в программировании на Visual Prolog, будем делать простые изменения.

Прежде всего мы умышленно сделаем ошибку с тем, чтобы Вы не были обескуражены, сделав ошибку и увидев окно с сообщением об ошибке.

Сначала найдем клаузу для предиката run в файле main.pro. Сделав двойной щелчок на последнем из двух узлов с именем run в проектном окне, мы тем самым откроем текстовый редактор с указателем, помещенным так, как показано:

Попытаемся вставить предикат fail, как показано (обратите внимание на запятую после предиката show):

clauses
    run():-
        TaskWindow = taskWindow::new(),
        TaskWindow:show(),
        fail.

Попытаемся построить теперь проект опять: нажав F9. Система сохранит и откомпилирует файл, но, поскольку мы сделали ошибку, откроется Error Window (Окно ошибок):

Посмотрим, что говорит сообщение об ошибке. Теперь попытайтесь сделать двойной щелчок на сообщении об ошибке. Как видите, редактор опять получает фокус и указатель устанавливается точно на предикат fail, который мы вставили.

Восстановим код без fail и запустим опять построение проекта.

Теперь попробуем сделать изменение в about dialog (информационный диалог). Это не чувствительное изменение, но это позволит нам проиллюстрировать ряд важных свойств.

Откроем диалог About в Dialog Editor (Редакторе Диалогов). Для этого сделаем двойной щелчок на диалоге в проектном окне. Узел, на котором Вы должны сделать двойной щелчок показан здесь:

Как только Вы сделали это, Вы увидите диалог в Dialog Editor (Редакторе Диалога), две панели инструмантов и окно свойств.

Добавим кнопку в диалог. Кликните на "button (кнопку)" в панели инструментов с элементами управления, а затем кликните в редактируемом диалоге AboutDialog где-то после проектой иконки. В результате Вы увидите свойства нового элемента управления, которые Вы сможете редактировать. Поменяем текст Text на "Press Me (Нажми Меня)" - текст, который появится на поверхности кнопки. Мы, кроме того, видим поле Name (Имя) - IDE будет идентифицировать именно этот элемент управления в различных обстоятельствамх под этим именем.

Теперь это должно выглядеть примерно так:

Теперь надо сделать что-то по нажатию кнопки. Для этого в том же редакторе свойств выберем закладку Events (События).

В поле для редактирования свойства с именем ClickResponder (приемник события Click) наберем имя предиката, который будет обрабатывать это событие. Поле можно оставить и пустым, при этом мы даем возможность IDE самой создать это имя. Сделаем теперь двойной щелчок, находясь в этом поле. Управление теперь вернется к текстовому редактору (он откроется, если не был открыт) и указатель будет установлен на код, созданный средой (IDE).

Давайте менять текст на кнопке, когда она нажимается. Для этого модифицируем код, как показано:

predicates
    onPushButtonClick : button::clickResponder.
clauses
    onPushButtonClick(_Source) = button::defaultAction() :-
        pushButton_ctl:setText("Pressed").

Теперь построим и запустим приложение опять (то есть, нажав F9). Если Вы все правильно сделали, это должно выполниться успешно. В программе Вы, естественно, должны открыть диалог About, выбрав в меню Help -> About и затем нажав эту вновь созданную кнопку.

В моем приложении это выглядит таким образом:

Отладка

Среда разработки включает отладчик. С его помощью Вы можете трассировать исполнение Вашей программы и контролировать состояние программы.

Нет смысла вдаваться в подробности отладки до тех пор, пока Вы не освоимли язык программирования системы Visual Prolog. Одноко краткое объяснение будет полезно, поскольку это даст возможность понимания и экспериментирования с языком.

Для запуска отладчика выберите Debug -> Run (Отладка -> Пуск) в меню. Если исполняемый файл проекта не соответсвует исходным текстам, то проект сначала будет перестроен, после чего начнется сессия отладки.

Обратите внимание - Вы всегда можете остановить отладку путем выбора Debug -> Stop Debugging (Отладка -> стоп отладки) в меню.

Когде отладка начинается, IDE прежде всего загружает отладочную информацию и только потом приступает к запуску программы. Действия IDE приостанавливаются непосредственно перед началом исполнения раздела goal. Для указания на это открывается текстовый редактор и указатель устанавливается на ключевое слово goal:

Вы можете вызывать выполнение программой одиночных шагов используя команды Step Into (Шаг внутрь) и Step Over (Шаг Поверх) в меню Debug (Отладка).

Попробуйте Step Into (Шаг внутрь): это окрывает другое окно редактора с кодом mainExe::run, а указатель устанавливается на начале этого кода.

Через меню View (Просмотр) Вы можете открывать различные окна отладчика, которые мы кратко поясним.

Окно Run Stack (Стек исполнения):

содержит "picture" (картину) стека исполнения. Точнее говоря то, что Вы видите, зависит от установок в панели Tools -> Options... -> Debugger (Инструменты -> Опции ... -> Отладчик). В целом, стек исполнения содержит набор строк, соответствующих вызовам, которые были сделаны. Однако, следует иметь в виду, что внутренние меры оптимизации, предпринятые компилятором на этапе компиляции (так называемые оптимизации последнего вызова) могут удалить некоторые вызовы.

Стек исполнения (The run stack) не только показывает Вызовы, но и показывает точки нейтрализации исключений (trap points) и точки перебора (backtrack points), это объясняется в других руководствах, гда мы объясняем окно со стеком вызовов более детально.

Окно Local Variables (Локальные переменные):

содержит локальные переменные, соответствующие выбранной строке окна стека вызовов. Некоторые переменные к данному моменту еще могут не получить значения и эти значения показаны в виде подчеркивания (так, как на картинке выше).

Окно Facts (Факты):

Содержит данные о глобальном состоянии программы. Это состояние сохраняется в базе фактов. Fact databases (Базы данных фактов) являются уникальным свойством системы Visual Prolog, которое будет пояснено в другом руководстве. Вы можете добавлять объекты из окна Local Variables (Локальные Переменные) в окно Facts (Факты), и, таким образом, контролировать изменение состояний интересующих Вас объектов.

Окно Breakpoints (Точки Останова):

показывает текущие точки остнова программы (Мы установили одну точку, чтобы окно не было бы пустым). Вы можете установить/удалить точки останова с помощью меню Debug -> Toggle Breakpoint (Отладчик -> Сброс точек останова).

Остальные окна отладчика предназначены для низкоуровневой отладки и здесь не рассматриваются.

Заключение

Интегрированная Среда Разработки (IDE) делает возможными:

• Создание
• Построение
• Поддержку и
• Отладку

проектов. Она содержит ряд инструментов, в том числе редакторов и помощников, обеспечивющих возможность выполнения задач программирования.