Введение. Программирование – это теоретическая и практическая деятельность, связан­ная с созданием программ

Программирование – это теоретическая и практическая деятельность, связан­ная с созданием программ. Иногда программирование определяют более узко, пред­ставляя дело так, что одни люди ставят задачи, другие разрабатывают алгоритмы их решения, а третьи записывают эти алгоритмы на языках программирования. В дейст­вительности такое деление довольно-таки условно. Просто эрудированные и опытные специалисты в области создания ПО, вместе со специалистами в конкретной пред­метной области, определяют круг задач будущего приложения, решают вопросы ор­ганизации данных, теоретически обосновывают методы решения задач, разрабаты­вают алгоритмы, а к созданию интерфейса приложения и процедур привле­кают менее квалифицированных программистов. Но надо обязательно подчеркнуть, что програм­мирование – это не кодирование, а весь комплекс работ по созданию при­ложения: от постановки задач до отладки программного продукта и создания доку­ментации. По­этому программист (в широком смысле слова) должен иметь хорошую математиче­скую подготовку и некоторые знания в той предметной области для кото­рой он создает программный продукт.

Этот раздел не претендует на то, чтобы сделать из читателя программиста. Каж­дый, кто любит строгую логику, и имеет склонность к формализованному мышлению, может сам стать программистом, но для этого требуется желание и продолжительная практика. В этом отношении обучение программированию очень похоже на обучение шахматам: кроме знания теории и типовых приемов, необходимо накопить опыт и на­тренировать мозг, сформировав в нем множество “хранимых процедур”. В шахматах это процедуры принятия решений во многих сходных позициях, реализации множе­ства уже встречавшихся комбинаций и т.п. В программировании это процедуры орга­низации циклов, работы с данными различных типов и многие другие. Поэтому цель этого раздела – помочь читателю вступить в мир программирования, научить его де­лать первые шаги, познакомив с современными инструментальными средствами и ме­тодами создания программ. Эти знания, во-первых, должны облегчить понимание логики готовых приложений, а, во-вторых, должны дать возможность разрабатывать собственные, пусть небольшие, но необходимые в практической деятельности про­граммы.

В качестве инструмента для создания приложений в данной работе выбран VBA –Visual Basic for Applications (Visual Basic для приложений). Этот выбор объясняется следующими причинами:

- VBA – это интегрированная среда визуального программирования, позволяющая создавать современные событийно-объектно-ориентированные приложения с унифи­цированным графическим интерфейсом;

- языковые средства VBA по гибкости и полноте не уступают языковым средствам других современных систем программирования и, следовательно, позволяют освоить типовые методы и приемы разработки программных процедур;

- VBA является общей языковой платформой для всех приложений MS Office и по­зволяет в создаваемых программах работать с объектами Word, Excel, Access, PowerPoint, Outlook, Binder; мы будем рассматривать VBA во взаимосвязи с Excel, разме­щая на листах Excel исходные данные и результаты решения задач.

Последняя из перечисленных причин чрезвычайно важна. Дело в том, что среда программирования VBA, в отличие от VB (Visual Basic), работает только совместно с другим, основным приложением, например, Excel. Создаваемое приложение в этом случае встраивается в книгу Excel. Эта особенность в значительной мере определяет область применения VBA. Если надо создать автономное многофункциональное при­ложение, то лучше использовать VB, Delphi или С++. Если же мы хотим расширить возможности основного приложения, например, Excel или преследуем учебные цели, то лучше VBA трудно что-нибудь придумать. Ведь VBA, как мы увидим, дает воз­можность моментально создать интерфейс пользователя, Excel предоставляет сред­ства для оперирования табличными данными, и, следовательно, все внимание можно сосредоточить на реализации событийных и общих процедур, т.е. на ал­горитмизации и, собственно, программировании. Немаловажно также то, что среда разработки VBA встроена в MS Office, и поэтому на компьютерах в учебных классах не требуется установка и поддержка дополнительных средств программирования.

Основные идеи современного визуального программирования тесно связаны с особенностями современных программ. Приложение строится из крупных блоков – компонентов. Важнейшим компонентом является форма. Это как бы площадка для размещения объектов, видимых в окне. Главному окну программы соответствует главная форма, диалоговым окнам – диалоговые формы и т.п. Компоненты, из кото­рых можно строить программу, представлены отдельной палитрой. Программист выбирает в палитре компонентов требуемый ему объект, например, кнопку и “затас­кивает” его мышью на форму. После этого в специальном окне он устанавливает свойства данного объекта, если его не устраивают те значения свойств, которые пре­дусмотрены по умолчанию. Каждый объект имеет свои свойства и методы, в том числе процедуры реагирования на события. Например, свойствами кнопки являются ее цвет, шрифт надписи, сама надпись (Caption – заголовок) и др. Если в режиме кон­струирования приложения по командной кнопке щелкнуть мышью, то откроется окно текстового редактора с заготовкой событийной процедуры. В этой заготовке присут­ствует только заглавная и конечная часть процедуры, а само тело процедуры про­граммист должен написать на языке программирования, применяемом в данной среде. В Delphi используется Pascal, а в Visual Basic – Basic.

При написании текста процедуры программист может использовать методы объ­ектов, размещенных им на форме. Например, “затащил” на форму Delphi объект Таб­лица с именем Table1, и можно использовать методы этого объекта: открыть (Table1.Open), встать на первую запись (Table1.First), извлечь из очередной записи поле X (X:=Table1.FieldByName('X').AsFloat), перейти к следующей записи (Table1.Next) и т.д. Кстати, этот пример показывает, что компонент – это не обяза­тельно видимый объект (как кнопка, меню, список и др.), но использование готовых методов объекта резко упрощает программирование. Что же касается видимых объек­тов, то в них встроены многие процедуры реагирования на события. Например, когда пользователь щелчком мыши выбирает элемент списка, этот элемент изменяет свой цвет – и это не надо программировать. Таким образом, идеи событийного объектно-ориентированного программирования не только изменили интерфейс и облик совре­менных приложений, но и технологию их создания.

Естественно, что программист не в состоянии помнить свойства, методы всех объектов и события, на которые каждый объект реагирует. Но это и не требуется. Разместив объект, например, символическое изображение таблицы в виде значка, на форме, программист может выделить этот объект, щелкнув по нему мышью, и далее нажать клавишу <F1>. В ответ на эти действия он получит исчерпывающую хорошо формализованную справку о свойствах, методах объекта и о событиях, на которые он реагирует.

Важным достоинством сред визуального программирования также является их ориентация на работу с таблицами баз данных, хотя предусмотрены и удобные сред­ства для работы с обычными файлами. Пример некоторых инструкций Delphi для ра­боты с таблицей был приведен выше, хотя, конечно, перед организацией доступа к записям таблицы устанавливаются некоторые ее свойства, определяющие, в частно­сти, в какую базу данных эта таблица входит.

С помощью Delphi и Visual Basic теперь успешно создаются системы программ­ного обеспечения крупнейших организаций. Эти системы обычно опираются на тех­нологию клиент/сервер и на информационно-логическую модель предприятия, в со­ответствии с которой все данные размещаются в десятках и сотнях взаимоувязан­ных таблиц, характеризующих финансы, кадры, состояние складов, различные сделки, технологические процессы и т.д. Главный принцип таких систем: каждый элемент данных должен вовремя оказаться на своем месте – в соответствующей таб­лице. В та­ких системах, например, нет необходимости бухгалтеру начислять зарплату сотруд­никам. Бухгалтерия и отдел кадров должны только позаботиться о том, чтобы вся информация (кадровая, табельная, нормативная и т.п.) была вовремя введена в свои таблицы, а процедура начисления зарплаты, хранимая на сервере, сама вклю­чится по таймеру в определенный день и час каждого месяца и сформирует необхо­димые до­кументы.

Здесь рассмотрим создание интерфейса пользователя, а также переменные, кон­станты, инструкции и другие языковые конструкции Бейсика, с помощью которых строятся событийные и общие процедуры.

В данном пособии содержатся лабораторные работы по Visual Basic for Applications.

Первая лабораторная работа включает в основные понятия и интерфейс VBA, изучение свойств элемента «Форма».

Вторая лабораторная работа включает в себя разработку Элементы управ­ления «Командная кнопка», «Окно с текстом» и «Надпись».

Третья лабораторная работа. В программе реализуются функции поиска и редактирования данных в таблице. Для ввода и вывода используются стан­дартные элементы интерфейса Windows.

Четвертая лабораторная работа. Реализуетсяпрограммный код, ис­пользующий оператор условного перехода разветвляющихся вычислительных процессов. Элементы управления « Список» и «Поле со списком».

Пятая лабораторная работа. Освоить методику визуального проекти­ро­вания и объектно-ориентированного программирования, приемы разработки алгоритмов различных структур, облегчить освоение основных понятий языка Visual Basic for Application (встроенного в Excel).

Шестая лабораторная работа. Программирование итерационных цик­лических вычислительных процессов. Элементы управления: Рамка, Флажок, Переключатель

Седьмая лабораторная работа. Освоить методику обработки одномер­ных массивов.

Восьмая лабораторная работа. Освоить методику обработки двумер­ных массивов.

Девятая лабораторная работа. Список и его составные элементы: поля и записи. Структура списка. Поддержание данных в актуальном состоя­нии. Сортировка. Создание и применение фильтров. Подведение итогов. Обра­ботка структурированных данных с помощью сводных таблиц.

Содержание заданий. Разработать алгоритмы решения задач, составить блок-схемы алгоритмов и написать программы на языке Visual Basic for Appli­cation. Отладить программы на компьютере.

Отчет по каждому заданию содержит:

1. Условие задачи; постановку задачи.

2. Блок-схему алгоритма решения задачи.

3. Описание интерфейса (элементы управления на листе Excel или на форме).

4. Текст программы.

5. Результаты.

Вариант задания к лабораторной работе выдается студенту преподавате­лем. Выполненная лабораторная работа демонстрируется студентом преподава­телю на компьютере. После приема лабораторной работы преподавателем сту­дент оформляет по ней отчет в печатном виде. Качество выполнения лабораторной работе оценивается за качество разработанного приложения и за качество оформления отчета.

Для успешного выполнения лабораторного практикума рекомендуется приходить на занятия с готовыми: эскизом формы, блок-схемой алгоритма и программными кодами, которые перед выполнением работы на компьютере следует показать преподавателю. Для подготовки к занятиям рекомендуется использовать литературу по языку Visual Basic и конспект лекций по информа­тике.