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Analisi e sviluppo di un framework per supportare

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Analisi e sviluppo di un framework per supportare
FACOLTA’ DI SCIENZE MM.FF.NN
Corso di Laurea Specialistica in Scienze dell'Informazione
_______________________________________________________________________
Analisi e sviluppo di un framework per supportare
modelli di programmazione visuale e iconica
Tesi di Laurea Specialistica di
Relatore
Dott. Guido Averna
Ch. Prof. Domenico Tegolo
Matricola: 0528662
ANNO ACCADEMICO 2011 - 2012
1
Ringraziamenti
Questo lavoro è frutto dei suggerimenti e dei tanti spunti di riflessione ricevuti nel corso degli studi.
Un ringraziamento sentito va al Professore Domenico Tegolo, fonte di ispirazione e preziosa guida
lungo le linee portanti della ricerca e a coloro che mi hanno sostenuto lungo il percorso, e a tutti i
Professori del Corso di Laurea Specialistica,che mi hanno permesso di vivere questa splendida
esperienza.
2
C'è una forza motrice più forte del vapore,
dell'elettricità e dell'energia atomica: la volontà.
Albert Einstein
3
Indice
Introduzione
Capitolo I
Linguaggi di programmazione visuale:
stato dell’arte
pag. 8
1.1 Ragioni del linguaggio visuale
pag. 9
1.2 Scopo della ricerca dei linguaggi di programmazione iconica
pag. 11
1.3 Aspetti cognitivi
pag. 12
1.3.1 Manipolazione diretta
pag. 13
1.3.2 Visualizzazione delle informazioni
pag. 13
1.3.3 Visualizzazione del software
pag. 14
1.3.4 Rappresentazione e ragionamento diagrammatico
pag. 14
1.4 Problemi nella rappresentazione iconica
pag. 15
1.4.1 Icone e simboli
pag. 16
1.4.2 Semantica e sintassi
pag. 17
1.4.3 Caratteristiche complesse
pag. 17
1.4.3.1 Concretezza
pag. 18
1.4.3.2 Immediatezza
pag. 18
1.4.3.3 Chiarezza
pag. 19
1.4.3.4 Immediato feedback visuale
pag. 19
1.5 Esempi di software di programmazione visuale
pag. 19
1.5.1 Labview
pag. 20
1.5.2 UML
pag. 23
Capitolo II
Principali costruitti, tipi, array e
strutture dati
pag. 28
4
2.1 Definizione di costrutto
pag. 28
2.2 Costrutti principali
pag. 29
2.2.1 Dichiarazione di Costanti
pag. 30
2.2.2 Dichiarazione di Variabili
pag. 31
2.2.3 Assegnazione
pag. 32
2.2.4 Condizione
pag. 33
2.2.5 Sequenze
pag. 36
2.2.6 Cicli
pag. 37
2.2.6.1 Ciclo For
pag. 37
2.2.6.2 Ciclo While
pag. 38
2.2.6.3 Ciclo Repeat .. Until e Do .. While
pag. 39
2.2.6.4 Considerazioni sui cicli
pag. 40
2.2.7 If .. Then .. Else
pag. 41
2.2.8 Break, Continue e Return
pag. 42
2.2.8.1 Break
pag. 43
2.2.8.2 Continue
pag. 43
2.2.8.3 Return
pag. 43
2.2.9 Switch .. Case
pag. 44
2.2.10 Procedure e Funzioni
pag. 47
2.2.10.1 Procedura
pag. 48
2.2.10.2 Funzione
pag. 50
2.3 Tipi
pag. 52
2.3.1 Tipi primitivi
pag. 53
2.3.2 Tipi di enumerazioni
pag. 54
2.3.3 Array
pag. 57
2.3.4 Strutture
pag. 58
2.4 Analisi finale
pag. 59
5
Capitolo III
Sviluppo di un linguaggio di
programmazione iconico
pag. 60
3.1 Sviluppo del Framework
pag. 60
3.2 Sviluppo del linguaggio iconico dal punto di vista concettuale
pag. 62
3.2.1 Implementazione concettuale del flusso
pag. 62
3.2.2 Rappresentazione visiva dei costrutti principali
pag. 65
3.2.2.1 Colore del contorno
pag. 65
3.2.2.2 Colore del riempimento
pag. 67
3.2.2.3 Forme delle icone
pag. 67
3.2.2.4 Testo delle icone
pag. 70
3.3 Esplicitazione del codice sorgente mediante l’uso delle icone
pag. 71
3.4 Integratore iconico con un Parser XML
pag. 72
3.5 Indicizzatore di librerie generiche
pag. 73
3.5.1 Regular Expression
pag. 73
3.6 Analisi finale
pag. 78
Capitolo IV
Implementazione del linguaggio di
programmazione iconico
pag. 80
4.1 Sviluppo del Linguaggio
pag. 80
4.1.1 Cenni sull’ereditarietà e sul polimorfismo
pag. 81
4.1.2 Cenni di caratteristiche avanzate del linguaggio Delphi
pag. 82
4.1.3 Gli Eventi
pag. 83
4.1.4 Sovrascrittura delle funzioni e procedure ereditate
pag. 84
4.1.5 Visibilità di proprietà e metodi e semplici tecniche di Hacking
pag. 86
4.2 Implementazione del Framework Iconico
pag. 89
4.2.1 Classe TForme
pag. 89
4.2.2 Classe TFigura_Start
pag. 99
4.2.3 Classe TFigura_Dato
pag.100
6
4.2.3.1 Classe TTipo_Dato
pag.102
4.2.3.2 Classe TDato_Matrice
pag.104
4.2.4 Classe TFigura_Ciclo
pag.106
4.2.4.1 Classe TCondizione
pag.108
4.2.5 Classe TFigura_If_Then_Else
pag.109
4.2.6 Classe TFigura_Blocco
pag.110
4.2.7 Classe TFigura_Break_Continue_Exit
pag.111
4.2.8 Classe TFigura_Switch
pag.112
4.2.9 Classe TFigura_Assegnazione
pag.113
4.2.10 Classe TFigura_Funzione
pag.115
4.2.11 Classi TFigura_Label, TFigura_Goto, TFigura_Return,
TFigura_Begin, TFigura_End
pag.116
4.3 Implementazione del flusso grafico: classe TLinker
pag.116
4.4 Integrazione del parser XML
pag.119
4.4.1 Classe TXML_Progetto
pag.119
4.4.2 Classe TXML_File
pag.121
4.4.3 Classe TXML_Funzione
pag.123
4.5 Implementazione sintetica dell’indicizzatore di librerie
pag.124
4.5.1 Classe TC_Sorgente
pag.125
4.5.2 Classe TC_Metodi
pag.126
4.6 Implementazione del Text Editor
pag.128
4.7 Implementazione delle caratteristiche del framework
pag.131
Conclusioni
pag.134
Bibliografia
pag.135
7
Introduzione
Dallo scorso secolo, si è palesato un crescente interesse riguardo
all’interazione Uomo-Macchina. Questo ha portato a una maggiore attenzione
circa la possibilità di programmare le macchine e sviluppare nuovi software
attraverso un linguaggio iconico, ci si è quindi domandati quale potesse essere
una rappresentazione iconico in grado di sfruttare i punti di forza delle immagini
al fine di sviluppare algoritmi e programmi.
In questo lavoro si analizzeranno, dunque, gli aspetti chiave, utili a
comprendere quali icone possano meglio essere comprensibili, fornendo
un’immediata associazione tra loro e con i principali costrutti e dati del
linguaggio di programmazione C.
Si analizzerà la dichiarazione di tali strutture ponendo le basi per
implementare un framework iconico. Verrà poi sviluppato concettualmente il
framework stesso, soffermandosi sui vari aspetti, e sulle caratteristiche grafiche
che le icone dovrebbero possedere affinché mostrino un chiaro linguaggio, che
possa essere utilizzato dai professionisti ma al contempo anche dai principianti.
Mediante l’uso del linguaggio Delphi si svilupperanno, infine, le classi e gli
oggetti che rendono disponibile tale linguaggio, soffermandosi sui dettagli
implementativi e spiegando come tali classi interagiscano tra loro. Si giungerà
alla conclusione analizzando l’operato del processo, e la molteplicità dei suoi
possibili utilizzi pratici.
8
Capitolo I
LINGUAGGI DI PROGRAMMAZIONE
VISUALE: STATO DELL’ARTE
1.1 Ragioni del linguaggio visuale
Il linguaggio, in generale, può essere definito come una formalizzazione di
schemi concettuali e di pensieri che l’essere umano riesce ad elaborare. Questi
schemi o pensieri vengono riconosciuti ed interpretati dal cervello, e converti in
rappresentazioni visuali. Molte volte queste rappresentazioni sono talmente
radicate nella mente da associarsi irrimediabilmente ad immagini (Arnheim,
1969) e ad essere associati a linguaggi visuali od iconici. La facilità di
comprendere le rappresentazioni iconiche è un fattore significativo nell’area dei
linguaggi visuali (Blackwell, 1996). Tuttavia, vi è una notevole difficoltà a
formalizzare i linguaggi visuali a causa di svariate variabili in gioco. La
progettazione e l'analisi di linguaggi di programmazione sono sempre stati
guidati da questioni di elasticità e di efficienza, non dall'usabilità o la
comprensibilità. Inoltre, le proprietà cognitive di una linguaggio sono in genere
verificate solo dopo la loro progettazione e il loro uso. Il ruolo centrale dei
9
linguaggi visivi consiste nell’affermare il proprio ruolo come strumento per la
comunicazione e l'interazione, fornendo inoltre un’interfaccia Uomo –
Macchina. Ciò implica che la teoria dei linguaggi visivi richiede una conoscenza
più ampia rispetto alla teoria dei linguaggi di programmazione e in generale alla
teoria dei linguaggi. Il motivo principale dell’uso dei linguaggi iconici è dovuta
all’interazione del linguaggio visivo Uomo – Macchina comprendendo una vasta
classe di approcci che sono stati oggetto di ricerca della comunità scientifica.
Tali linguaggi facilitano la costruzione di immagini mentali e inoltre permettono
una più facile ed immediata formalizzazione cognitiva. La visualizzazione
conduce, inevitabilmente, a diversificare l’uso grafico dei simboli e dei
linguaggi in diversi campi:

I linguaggi visivi: sono tutti quei linguaggi dati dalla rappresentazione
visuale adibiti alla interfaccia Uomo – Uomo o Uomo – Macchina. In questi
linguaggi rientrano i linguaggi naturali e iconici.

La programmazione testuale: usata per comunicare dati, istruzioni ed
operazioni al computer. In questo gruppo di linguaggi rientrano i ben noti e
consolidati linguaggi C e Pascal e le rispettive estensioni.

I linguaggi di programmazione iconica: nei quali le immagini, o icone,
rappresentano visivamente le entità, l’alfabeto o i simboli del linguaggio, e ad
ognuno di essi viene associato un particolare significato o una ben determinata
azione. In questa famiglia di linguaggi ricadono Labview e l’UML, Unified
Modeling Language. Tali linguaggi sono anche conosciuti come VPL, Visual
Programming Language.

Software di visualizzazione: i quali servono a raffigurare visivamente
rappresentazioni atte a trasmettere all’uomo un’insieme di proprietà statiche o
10
dinamiche di software, inclusi codici, dati e algoritmi. Esempi di questi software
sono ambienti di sviluppo software o IDE, Integrated Development
Environment.

Algoritmo di animazione: i quali altro non sono che immagini dinamiche
e visive che riproducono il funzionamento degl’algoritmi sui vari dati.

Rappresentazioni
diagrammatiche:
raffigurazioni
che
forniscono
informazioni descrittive senza rappresentare una vera e propria entità. Un
esempio è la ben nota rappresentazione concettuale tramite i Diagrammi a
blocchi, universalmente conosciuta ed ampiamente usata.
Nel prosieguo si riferirà ai linguaggi visuali come ai linguaggi di
programmazione visuale.
1.2 Scopo della ricerca dei linguaggi di programmazione iconica
La ricerca della teoria dei linguaggi visuali tenta di liberare i programmatori e
gli utenti finali dai vincoli della programmazione testuale e simbolica, fornendo
un insieme di strumenti iconici utili, intuitivi e facilmente utilizzabili. Durante
gli anni, si sono sviluppati svariati e diversi linguaggi iconici, ognuno seguendo
una propria e differente filosofia atta a formalizzare un appropriato campo di
studio. Ad esempio i fisici, al fine di ottenere una facile comprensione del
fenomeno descritto, usano i Diagrammi di Feynman, che permettono di tradurre
una interazione in un semplice schema; i matematici usano i Diagrammi
Commutativi, ovvero dei diagrammi che comprendono svariate entità e
11
morfismi tra di loro tali che per ogni coppia di oggetti ogni percorso che li
collega produce la stessa applicazione finale; gli informatici usano diagrammi
iconici rappresentanti strutture dati tra loro collegate attraverso delle frecce, per
indicare le relazioni che intercorrono tra le varie strutture ed entità.
1.3 Aspetti cognitivi
I linguaggi visuali offrono un approccio completamente differente alla classica
programmazione. Ciò porta a concepire un nuovo modo di programmare, e a
nuovi aspetti cognitivi che derivano da questo approccio. In base al tipo di
approccio iconico utilizzato per la programmazione o la progettazione dei vari
algoritmi, l’utente finale sfrutta un modo di pensare che non segue
necessariamente l’impostazione classica. Gli approcci possono essere di tipo:

Manipolazione diretta

Visualizzazione delle informazioni differente

Visualizzazione delle software differente

Rappresentazione e ragionamento diagrammatico

Simulazioni grafiche
12
1.3.1 Manipolazione diretta
Questo genere di approccio fornisce agli utenti degli strumenti atti ad eseguire
delle azioni direttamente sulle strutture dati, interagendo in maniera visuale con
gli oggetti. Un esempio classico è lo spostamento di un file da una cartella ad
un’altra trascinando il file. Con tale approccio si creano e si innescano schemi
cognitivi atti a fornire una rappresentazione dell’azione diretta su una struttura
dati, fornendo benefici di immediatezza delle esecuzioni delle istruzioni ed
un’associazione tra immagine-azione.
1.3.2 Visualizzazione delle informazioni
Per l’uomo, la rappresentazione visuale di una struttura dati è maggiormente
comprensibile rispetto alla tipizzazione testuale classica di una struttura dati. Gli
oggetti iconici descrivono i dati in un modo maggiormente comprensibile e
familiare all’uomo, sebbene la descrizione testuale sia tecnicamente equivalente.
Tale metodologia, permette di sottolineare e rendere maggiormente visibile
quelle rappresentazioni dei dati che sono nascoste, fornendo una chiara ed
immediata rappresentazione del concetto o azione da esprimere. Ad esempio, si
consideri il linguaggio HTML. L’Hyper Text Markup Language, seppur un
linguaggio di formattazione, se usato in concomitanza con un qualunque
browser fornisce un’interazione con l’utente veramente notevole. Ad esempio,
l’uso del suo oggetto, o tag,
“IMG”, in versione testuale fornisce
13
un’informazione scarsamente comprensibile all’utente, ma tradotto in maniera
visuale, dal browser, fornisce come oggetto un’immagine, la quale offre
un’informazione maggiore, se non, addirittura, completamente differente.
1.3.3 Visualizzazione del software
La visualizzazione del software risulta essere maggiormente comprensibile, in
quanto le strutture dati e il flusso del programma appaiono definite attraverso
grafi e diagrammi di flusso, i quali forniscono immediatamente ed
intuitivamente il comportamento del programma e delle sue strutture. Tale
metodo, è l’inverso dell’analisi di un linguaggio di programmazione visuale.
Così si genera una rappresentazione che fornisce visivamente le stesse
informazioni circa la sintassi e la semantica utilizzate, ma in un modo più
comprensibile all’occhio umano tale da rende l’immediatezza della sua struttura
logica.
1.3.4 Rappresentazione e ragionamento diagrammatico
In molti casi, nella programmazione testuale, è richiesta una maggiore analisi
del programma quando bisogna definire le relazioni e le proprietà delle strutture
dati. Talvolta, queste relazioni sono talmente implicite da richiedere
estremamente dettagliata la quale richiede tempi tecnici eccessivamente onerosi
14
per l’utente. Nella rappresentazione diagrammatica, le relazioni e le proprietà
vengono esplicitate (Larkin, Simon, 1987). Le rappresentazioni visuali
forniscono un più intuitivo ragionamento, acuendo la conoscenza di base
(Narayanan, Suwa, Motoda, 1994). Questo rende più facile la comprensione
delle implicazioni logiche tra le varie icone (Larkin, 1989). Inoltre, questo
migliora la comprensione circa la possibile modifica di queste proprietà e dei
loro effetti sugli oggetti fisici (Narayanan, Suwa, Motoda, 1995), ovvero delle
istanze delle entità. In questa maniera, è più facile immaginare l’effetto delle
modifiche sul sistema simulando preventivamente il loro comportamento
grafico.
1.4 Problemi nella rappresentazione iconica
La differenza tra icone e simboli è di importanza fondamentale nello sviluppo
di un linguaggio visivo, in quanto persone di differenti nazionalità che parlano
diverse lingue hanno necessità di sfruttare uno strumento che possa essere
compreso universalmente. Inoltre, ulteriori problemi sono sia lo stile dal punto
di vista grafico che i meccanismi di composizione tra gli oggetti.
15
1.4.1 Icone e simboli
Charles Peirce caratterizzò, nel 1955, la differenza sostanziale che intercorre
tra le icone e i simboli: “Un’icona è un segno che si riferisce ad un oggetto il
quale denota meramente la virtù dei propri caratteri” e “Un simbolo è un segno
che si riferisce ad un oggetto il quale denota la virtù di un processo, usualmente
un’associazione di idee generali” (Peirce in Buchler, 1955). In altre parole, il
significato cognitivo di un’icona e indipendente dalla persona che la vuole
interpretare. Questa indipendenza è la caratteristica che rende il linguaggio
visuale universalmente utilizzato. Ma vi sono varie difficoltà e limitazioni per
relazionare rappresentazioni iconiche a significati complessi. Gli psicologi
trovarono diverse dipendenze culturali anche a livello percettivo. Le persone
hanno una differente percezione dei simboli e in alcuni contesti non riconoscono
gli oggetti allo stesso modo. La percezione dipende dal contesto oltre che
dall’immagine, e il ruolo che possiede un particolare segno, icona o simbolo,
dipende dalla sua relazione con interpretazione ed è affine alla sua caratteristica
intrinseca (ad esempio un colore o una forma). Inoltre è associata alla relazione
del mondo reale con l’oggetto, ed un’associazione artificiale, come può essere
una convenzione linguistica. Molto spesso è plausibile creare una successione
sempre più stilizzata dei segni, cominciando con un’immagine realistica e
finendo con un simbolo astratto, che permette di comprendere un’associazione
simbolica astratta. Inoltre, in alcuni casi una rappresentazione iconica può essere
presa come un’estrema rappresentazione teorica, e i concetti astratti possono
essere comunicati mediante l’uso di poche icone. Ad esempio i vari linguaggi
usati dagl’uomini si sono evoluti continuamente: uno di questi è il linguaggio
16
cinese che si è evoluto da una rappresentazione figurativa esplicita ad una
raffigurazione altamente stilizzata, così anche le icone possono cambiare forma
da immagini dettagliate a simboli astratti sui computer, ma con tempistiche
estremamente più veloci.
1.4.2 Semantica e sintassi
Un secondo problema è lo sviluppo di una semantica e di una sintassi dei
linguaggi visivi che siano idonee ed adeguate, oltre alla manipolazione diretta
degli oggetti. Questo non è un modo di programmare dei linguaggi tradizionali,
e a secondo del framework implementato, può essere più o meno ostico e poco
intuitivo realizzare caratteristiche del linguaggio iconico atte a supportare tali
funzionalità. La ricerca, che punta a supportare i meccanismi implementativi
necessari per lo sviluppo di tali caratteristiche dei linguaggi non tradizionali, è
ancora, però, poco praticata e diffusa.
1.4.3 Caratteristiche complesse
Un linguaggio visuale deve avere caratteristiche complesse da sviluppare,
quali la concretezza, l’immediatezza, la chiarezza, e un immediato feedback
visuale. Tali caratteristiche devono essere implementate per sviluppare un
linguaggio visuale.
17
1.4.3.1 Concretezza
La concretezza esprime specifici aspetti del programma, usando istanze
prestabilite, al fine di esplicitare i tratti semantici che delineano il
comportamento che si intende produrre. E' un processo che avviene tramite
l'utilizzo di determinati oggetti o valori scelti per l'immediata corrispondenza
ideologica.
1.4.3.2 Immediatezza
In termini implementativi, questa caratteristica può essere descritta come una,
breve, distanza che intercorre uno scopo e l’azione proposta per ottenere lo
scopo, ma questa è direttamente collegata alla manipolazione diretta degli
oggetti. Come puntualizzano Green e Petre, la programmazione richiede una
mappatura tra un problema reale e problema computazionale, più vicino è il
problema computazionale al problema reale, più facilmente lo si potrà risolvere.
Un esempio è il manipolare un oggetto per specificare il suo cambiamento di
posizione, ovvero usare il movimento per specificare il movimento, invece di
usare una funzione sulle coordinate dello schermo per specificarlo da esempio.
18
1.4.3.3 Chiarezza
Alcuni aspetti della semantica sono esplicitati solo se sono direttamente
affermati, sia testualmente che visivamente, senza una richiesta dello
sviluppatore. Un esempio è la capacità di un linguaggio visuale di fornire
visivamente le relazioni del flusso dei dati mediante l’uso di archi tra gli oggetti
del programma. In un linguaggio testuale, questo è solo uno strumento esterno
all’ide che può essere utilizzato, mentre in un linguaggio visuale può essere
parte della sintassi o una caratteristica automatica dell’ambiente di sviluppo.
1.4.3.4 Immediato feedback visuale
Questa si riferisce alla visualizzazione automatica degli effetti dei programmi
di linguaggi testuali. Tanimoto creò il termine vitalità, che cataloga
l’immediatezza del feedback semantico che è automaticamente fornito durante il
processo di editing di un programma. Un esempio è la caratteristica di ricalcolo
automatico di un foglio di calcolo.
1.5 Esempi di software di programmazione visuale
Negli anni sono stati implementati svariati linguaggi visuali, sia software che
standard di linguaggi visuali. Di seguito vengono forniti due casi, uno di un
19
software di fama internazionale e l’altro di un linguaggio divenuto uno standard
per molti casi.
1.5.1 Labview
Il
LabVIEW
(abbreviazione
di
Laboratory
Virtual
Instrumentation
Engineering Workbench) è un ambiente di sviluppo integrato per il linguaggio
di programmazione iconico creato dalla National Instruments. A causa di tale
particolarità, questo linguaggio grafico viene chiamato Linguaggio G, Graphic
Language. Un programma o sottoprogramma G, denominato VI (Virtual
Instrument), non esiste sotto forma di testo, ma può essere salvato solo come un
file binario, opportunamente codificato, visualizzabile e compilabile solo da
LabVIEW. La definizione di strutture dati ed algoritmi avviene con icone e altri
oggetti grafici, ognuno dei quali contiene e fornisce funzioni diverse, uniti da
linee di collegamento (wire), in modo da formare uno schema che si avvicina
molto ad un diagramma di flusso. Tale linguaggio viene definito dataflow
(flusso di dati) in quanto la sequenza di esecuzione è definita e rappresentata dal
flusso dei dati stessi attraverso gli archi direzionali che collegano i blocchi
funzionali. Poiché i dati possono anche scorrere in parallelo attraverso blocchi e
archi non consecutivi, il linguaggio realizza spontaneamente il multithreading
senza bisogno di esplicita gestione da parte del programmatore. Il progetto
LabVIEW nasce nel 1983 dalla necessità della National Instruments di disporre
di un software grafico, con il quale testare rapidamente gli apparati hardware
prodotti da tale industria statunitense.
20
Già nel 1986 è resa pubblica la versione 1 del software compatibile con i
sistemi Macintosh. Nel gennaio del 1990 viene pubblicata la versione 2, gli
aggiornamenti sul software rendono la velocità di esecuzione della versione 6
paragonabile ai programmi compilati in Ansi C. Il mese successivo in virtù
dell'innovatività dell'approccio grafico alla programmazione, viene pubblicato il
brevetto dal US Patent Office. Infine nel settembre 1992 ne viene sviluppata una
versione multipiattaforma, cioè per Microsoft Windows, Mac OS e SunOS. In
seguito venne supportato anche Linux.
La versione 8.0, pubblicata nel 2005, introduce per la prima volta anche il
supporto per la programmazione a oggetti. Nell'ambiente di sviluppo, i VI
(Virtual Instruments) constano di tre componenti principali:

il pannello frontale

lo schema a blocchi

il riquadro connettori
Il pannello frontale costituisce l’interfaccia utente, dove è possibile inserire
variabili, costanti, stringhe, array, controlli ed indicatori, pulsanti, termometri ed
altri oggetti funzionali e facilmente identificabili. Questi costituiscono la parte
visiva degli oggetti. Questi oggetti rappresentano delle vere e proprie classi
visuali che, durante la storia di sviluppo del programma, forniscono all’utente
molteplici caratteristiche più o meno complesse.
Lo schema a blocchi rappresenta il vero e proprio lato funzionale del
linguaggio. Con esso è possibile fornire associazioni tra gli oggetti ed
implementare la logica di funzionamento del progetto o dell’applicativo che si
21
intende realizzare. Per l’implementazione vengono messi ulteriori oggetti che
identificano sia istruzioni della logica di implementazione classica, sia funzioni
e procedure già implementate, che in molti casi fanno si che si possa abbattere il
tempo di sviluppo del programma oltre a fornire un valido aiuto per
implementare funzioni più o meno complesse.
Oltre ad essere un ambiente integrato, Labview è anche un compilatore a 32 e
64 bit. Si possono dunque creare eseguibili e DLL, Dynamic Link Library. Per
usare tali eseguibili e DLL non occorre un'installazione di LabVIEW, ma è
necessario che sul computer di destinazione sia installato almeno il run-time
engine di LabVIEW.
22
Fig. 1.1 Esempio di pannello frontale e schema a blocchi in LabView
1.5.2 UML
L’UML, ovvero l’Unified Modelling Language, è un linguaggio grafico basato
sul concetto dei diagrammi a flussi. Si tratta di un linguaggio di modellazione
usato per capire e descrivere le caratteristiche di un nuovo sistema o di uno
23
esistente e quindi atto alla rappresentazione degli shcemi. Il punto di forza
dell’Unified Modeling Language consiste nel fatto che il processo di disegno del
sistema può essere effettuato in modo tale che i clienti, gli analisti, i
programmatori e chiunque altro sia coinvolto nel sistema di sviluppo possa
capire ed esaminare in modo efficiente il sistema e prendere parte alla sua
costruzione in modo attivo. L’UML nasce in seguito all’evoluzione dei
linguaggi e approcci alla modelazione object oriented. In quel periodo, furono
implementati svariati modelli e si sviluppò una vera e propria "guerra dei
metodi" tra progettisti, sviluppatori e organizzazioni che tentarono di imporre il
proprio modello di sviluppo, in quanto non era stato accettato alcun modello
quale standard universale per la modellazione dei software. Nel 1994 due esperti
di modellazione della Rational Software Corporation, Grady Booch e James
Rumbaugh,unificarono i propri metodi, Booch e OMT (Object Management
Technique), , entrambi ricercatori presso Rational Software. Nel 1995, il gruppo
si allargò includendo anche Ivar Jacobson con il suo OOSE (Object Oriented
Software Engineering), in seguito alla vendita della sua compagnia Objectory
alla Rational. l'OMG raccolse tutti i principali metodologisti del settore in un
incontro internazionale per discutere della notazione unificata.. Nel 1996,
Booch, Rumbaugh e Jacobson furono incaricati da Rational di dirigere la
creazione dell’Unified Modeling Language.In quest’anno i tre sviluppatori
rilasciarono le versioni 0.9 e successivamente 0.91 dell’UML, quest’ultima fu
ben accolta dalla comunità internazionale e dall’OMG (Object Management
Group), e al progetto e
grandi organizzazioni si unirono a Rational per
proseguirlo, ad esempio Digital, Hewlett-Packard, IBM, Microsoft, Oracle e
24
Unisys.. Nel 1997, a seguito della formazione di questo grande gruppo, nacque
l’UML versione 1.0.
Un modello UML è costituito da:
 Viste: mostrano i diversi aspetti del sistema per mezzo di un insieme di
diagrammi.
 Diagrammi: permettono di descrivere graficamente le viste logiche.
 Elementi del modello: concetti che permettono di realizzare vari diagrammi,
ad esempio: classi, packages, oggetti, etc.
Lo strato più esterno dell’UML è costituito dalle seguenti viste:
 Use Case View , o Vista dei casi d'uso, utilizzata per analizzare i requisiti
utente. Obiettivo di questo livello di analisi è studiare il sistema
considerandolo come una scatola nera.
 Design View, o Vista di progettazione, descrive come le funzionalità del
sistema devono essere realizzate; in altre parole analizza il sistema
dall'interno (scatola trasparente).
 Implementation View, o Vista di implementazione, descrive i packages, le
classi e le reciproche dipendenze.
 Process View, o Vista dei processi, individua i processi e le entità che li
eseguono sia per un utilizzo efficace delle risorse, sia per poter stabilire
l'esecuzione parallela degli oggetti.
25
 Deployment View, o Vista di sviluppo, mostra l'architettura fisica del
sistema e definisce la posizione delle componenti software nella struttura
stessa.
I diagrammi sono di svariati tipi, ognuno dei quali descrive concetti diversi
dagl’altri. A titolo esemplificativo:
 Class Diagram, o Diagramma di Classe, consente di descrivere tipi di
entità, con le loro caratteristiche e le eventuali relazioni fra questi tipi.
 Object Diagram, o Diagramma d’Oggetto, descrive un sistema in
termini di oggetti e relative relazioni.
 Statechart Diagram, o Diagramma di Stato, descrive il comportamento
di entità o di classi in termini di stato, ovvero un automa a stati finiti.
 Activity Diagram, o Diagramma di Attività, definisce le attività da
svolgere per realizzare una data funzionalità.
 Sequence Diagram, o Diagramma di Sequenza, desacrive uno scenario,
ovvero una sequenza di azioni in cui tutte le scelte sono state già
effettuate
 Communication Diagram, o Diagramma di Comunicazione, descrive
l'interazione fra più partecipanti alla realizzazione di una certa
funzionalità.
 Component Diagram, rappresenta la struttura interna del sistema
software modellato in termini dei suoi componenti principali e delle
relazioni fra di essi.
26
 Deployment Diagram, descrive un sistema in termini di risorse
hardware, dette nodi, e di relazioni fra di esse.
 Composite Structure Diagram, consente la rappresentazione della
struttura interna di classi e altri componenti software.
Gli elementi del modello sono le icone utilizzate nei vari diagrammi.
L’UML è un linguaggio molto più complesso e sofisticato di quanto detto,
anche in ragione dell’apporto di tutte le grandi organizzazioni che hanno
partecipato al progetto.
Fig 1.2 Esempio di State Chart Diagram
27
Capitolo II
PRINCIPALI COSTRUTTI, TIPI, ARRAY
E STRUTTURE DATI
2.1 Definizione di costrutto
Ogni linguaggio di programmazione, sia esso testuale sia iconico, presenta una
serie di costrutti fondamentali e non, tipi e strutture dati. E’ noto che i linguaggi
e le scritture sono basate su un sistemi iconici. Le icone dunque rappresentano
le micro strutture della macro struttura con cui è strutturato un linguaggio. Il
costrutto, dunque, è la struttura che si da ad un'idea per renderla esprimibile
attraverso un sistema iconico.
Un prototipo di linguaggio di programmazione testuale presenta una propria
formalizzazione del costrutto. Ad esempio, una tipica assegnazione di un
metalinguaggio
AB+C
28
è un costrutto che assegna ad una variabile A il risultato di un operatore
somma tra altre due variabili B e C, ovvero il simbolo A è legato ed associato al
risultato dell’operatore somma di altrettanti due simboli B e C.
2.2 Costrutti principali
I principali costrutti presenti nei linguaggi di programmazione, sia testuale che
iconico sono:

Dichiarazione di Variabili e Costanti

Assegnazione

Espressione e Condizione

Cicli: For, While, Repeat .. Until e Do .. While

If .. Then .. Else

Break, Continue, Return

Switch .. Case

Il richiamo di Procedure e Funzioni
Nel prosieguo si discuterà sulla formalizzazione dei costrutti in maniera
generica, su un metalinguaggio e basato sul linguaggio C, Delphi o Pascal e di
un linguaggio di programmazione iconica.
29
2.2.1 Dichiarazione di Costanti
La costante è un simbolo a cui è legato, generalmente, un valore fissato nel
tempo. Ogni costante, o variabile, deve essere dichiarata prima di poter essere
usata, questo in quanto il simbolo rappresentato dalla costante, o variabile, deve
essere conosciuto precedentemente dal compilatore e, quindi, dall’applicativo
stesso.
Una tipica dichiarazione di un generico metalinguaggio è del tipo:
const tipo_di_dato A  espressione
dove la parola chiave const identifica che il simbolo A è una costante,
tipo_di_dato è il tipo di dato al quale A afferisce, ovvero A è una istanza di
tipo_di_dato, infine espressione è il valore che sarà assegnato ad A, questo può
anche essere un’espressione molto articolata.
Nel linguaggio C la dichiarazione è molto simile, cambia solo la sintassi:
const tipo_di_dato A  espressione
Questa dichiarazione può essere inserita in qualunque sezione di una funzione
del linguaggio C o anche al di fuori delle funzioni. Essa può anche essere
inserita come parametro ad una funzione.
Nel linguaggio Delphi la dichiarazione di una costante non può essere inserita
in qualunque parte del sorgente, ma trova la sua locazione o tra la specifica delle
30
unità utilizzate e le istruzioni da eseguire oppure si trova tra la dichiarazione di
una funzione e l’inizio delle stesse.
Un linguaggio di programmazione iconica deve essere in grado di poter
dichiarare una costante, inserendo opportunamente la dichiarazione all’interno
del codice.
2.2.2 Dichiarazione di Variabili
Sia in un metalinguaggio che in C la dichiarazione di una variabile avviene
similmente come nella dichiarazione di una costante. Quindi, la variabile può
essere oltre che dichiarata anche inizializzata con un valore.
Nel linguaggio Delphi la dichiarazione di una variabile avviene sempre
similmente alla dichiarazione di una costante cambiando la keyword da const a
var. Tuttavia, una variabile non può essere inizializzata all’interno di una
procedura o funzione, ma la si può solo dichiarare come tipo. Se la dichiarazione
avviene all’interno di una procedura o funzione, la variabile deve essere
inizializzata all’interno della procedura o funzione.
Un linguaggio iconico deve essere in grado di essere il più flessibile possibile,
ciò significa che deve essere in grado anche di poter inizializzare le variabili
anche in fase dichiarativa, come per le costanti.
31
2.2.3 Assegnazione
L’assegnazione ha la stessa struttura dell’inizializzazione nella fase di
dichiarazione. Il costrutto esprime un legame tra la variabile a sinistra
dell’uguaglianza e il risultato dell’espressione alla destra dell’uguaglianza.
Oltre all’assegnazione normale, esiste un particolare tipo di assegnazione
definita ‘aumentata’. Questo tipo di assegnazione utilizza la variabile che la
chiama implicitamente all’interno
dell’espressione, senza un
esplicito
inserimento. Un metalinguaggio esprimerebbe tale costrutto come di seguito
i +:= 1
questo equivale a
i := i + 1
Oltre all’operatore somma è possibile utilizzare un altro tipo di operatore. Nel
linguaggio C l’assegnazione aumentata è molto simile
i += 1
Oltre a questo genere di assegnazione, sia in C che in un metalinguaggio,
esiste un altro tipo di assegnazione aumentata: quella anticipata e posticipata:
32
posticipata
i++
anticipata
++i
il risultato finale è identico, tuttavia a seconda dei contesti in cui tale costrutto
è inserito assume un contesto nettamente differente. Infatti, in un contesto in cui
la variabile ‘i’ è usata come variabile di controllo all’interno di un ciclo, il
valore di tale variabile è differente a seconda se è posticipata o anticipata.
In Delphi, non esiste un costrutto simile. Si fa un uso esplicito
dell’assegnazione, richiamando nell’espressione la variabile da assegnare.
L’unica alternativa è l’uso di alcune funzioni, quale
Inc(i)
In generale, in C l’assegnazione usa il semplice simbolo ‘=’, mentre in Delphi
si usano i due simboli ‘:=’;
Un metalinguaggio di programmazione iconica deve prevedere l’uso
dell’assegnazione aumentata ai soli linguaggi che la prevedono.
2.2.4 Condizione
Una condizione esprime il concetto di Verità o Falsità di un predicato. Un
predicato è un costrutto elementare, o espressione elementare, che può assumere
soltanto un valore booleano. Dunque, la condizione è costituita da uno o più
33
predicati elementari. Quando vi sono più predicati, questi vengono relazionati
tra loro attraverso operatori logici o di confronto.
Gli operatori di confronto esprimono un valore su un confronto tra due
elementi, espressioni o predicati.
Sono elencati di seguito alcuni esempi:

=, uguaglianza

<>, diverso

<, minore

<=, minore uguale

>, maggiore

>=, maggiore uguale
Gli operatori di confronto sono uguali a quelli di sopra, sia in C che in Delphi.
L’unica differenza consiste che in C il significato di diverso è fornito con i
simboli ‘!=’ e l’uguaglianza con i simboli ‘==’.
Gli operatori logici esprimono un predicato più complesso a partire da
predicati elementari. Dipendendo dai valori booleani dei singoli predicati e da
gli operatori logici, il predicato complessivo assume un particolare valore che si
trova in una ipotetica tabella di verità che, in fase di esecuzione. Gli operatori
logici si dividono in duali o unari. Si dice duali quando l’operatore crea il
risultato tra due predicati. L’unico operatore logico unario è la negazione. Di
seguito gli operatori logici:
34

And

Or

Not
Gli operatori logici in C usano simboli diversi

&&, and

||, or

!, not
In Delphi si usano gli stessi operatori del metalinguaggio precedentemente
descritto.
Fornite le basi, un esempio di una condizione in un metalinguaggio è
A and (B or C) >= (D or (C and A)).
la quale è del tutto simile al C e al Delphi.
Un metalinguaggio iconico dovrebbe essere in grado di rendere quanto più
semplice possibile la visualizzazione di una condizione, anche complessa
soprattutto quando vi sono più predicati.
35
2.2.5 Sequenze
La sequenza è un particolare tipo di costrutto che serve ad indicare un blocco
di istruzioni nel flusso del programma. Tipicamente, viene utilizzato in
concomitanza con i cicli o con i costrutti decisionale If..Then..Else e Case.
In un metalinguaggio, è possibile usare la forma
Begin
istruzioni/costrutti
End
La quale risulta coincidente con il linguaggio Delphi.
Nel linguaggio C, si usano simboli diversi
{
Istruzioni/costrutti
}
Un linguaggio iconico dovrebbe fornire tale costrutto all’utente.
36
2.2.6 Cicli
I Cicli sono costrutti molto importanti nei linguaggi di programmazione,
attraverso essi si possono eseguire un numero di volte indefinito una serie di
operazioni che altrimenti dovrebbero essere esplicitate. Attraverso i cicli, si
possono anche creare multiple diramazioni nel ciclo di vita del programma, in
quanto all’interno di essi diverse variabili, dette variabili di controllo del ciclo,
possono stravolgere l’andamento del flusso operativo a seconda del valore che
esse acquisiscono. Inoltre, si fa spesso uso dei cicli quando si voglia modificare
più porzioni di una variabile di tipo array mono o multi dimensionale.
In generale i linguaggi contengono al loro interno tre tipi di ciclo:

For

While

Repeat
2.2.6.1 Ciclo For
Il costrutto For permette di iterare, un numero di volte ben definito, un insieme
di istruzioni. Il numero di ripetizioni viene esplicitato in fase di richiamo del
costrutto. Un esempio in un metalinguaggio è
For variabile = valore_iniziale a valore_finale istruzione/costrutto
37
Variabile è la variabile di controllo che fa si che limita l’esecuzione del ciclo.
Il ciclo ha termine nel momento che la variabile assume il valore di valore
finale.
In C, il For ha un costrutto diverso
For (valore_iniziale, condizione_di_test, incremento) istruzione/costrutto
Come si evince, in C fornisce una maggiore flessibilità. Il ciclo viene eseguito
fin quando viene verificata la condizione di test, e ad ogni ciclo l’incremento, o
anche decremento, è una espressione. Esempi di espressioni per il For in C sono
‘i++’ o ‘i*2’.
In Delphi, il costrutto è simile al metalinguaggio, la differenza consiste solo
nel simbolo di assegnazione, infatti dove nel metalinguaggio è riportato il
simbolo ‘=’, in Delphi è ‘:=’.
2.2.6.2 Ciclo While
Il costrutto While è molto simile, a livello concettuale, al For. La differenza è
che in questo costrutto le istruzioni sono ripetute fin quando la condizione del
While è vera. E’ molto importante far si che vi sia almeno un caso in cui la
condizione del While assuma un valore false, altrimenti il ciclo sarà infinito e il
programma non avrà mai termine. Dunque, bisogna prestare molta attenzione
circa le variabili incluse nella condizione del While.
In un metalinguaggio il costrutto While assume la seguente forma
38
While ( condizione) do istruzione/costrutto
Nel C il costrutto è assume la seguente forma
While ( condizione ) istruzione/costrutto
In Delphi, il costrutto è identico all’esempio del metalinguaggio.
2.2.6.3 Ciclo Repeat .. Until e Do .. While
I costrutti Do .. While e Repeat .. Until sono due costrutti che eseguo un
blocco di codice almeno una volta e soltanto dopo aver eseguito il blocco di
codice, verificano se la condizione è vera o falsa.
In un metalinguaggio questo ciclo assume la seguente struttura
Do
While ( condizione)
Nel linguaggio C il costrutto è quasi simile la differenza consiste nel sostituire
‘BEGIN’ con il simbolo ‘{‘ ed ‘END’ con il simbolo ‘}’
39
Do
While ( condizione)
In Delphi vengono utilizzate le parole ‘REPEAT’ e ‘UNTIL’ per sostituire,
rispettivamente, ‘DO’ e ‘WHILE’
REPEAT
UNTIL ( condizione)
2.2.6.4 Considerazioni sui cicli
Non tutti i cicli vengono realizzati dai linguaggi di programmazione. Spesso
sono presenti solo i primi due cicli proposti. Tuttavia, è necessario solo una
tipologia di ciclo poiché gli altri tipi si possono ottenere da uno solo, anche se,
generalmente, i linguaggi di programmazione di basso livello usano i 3 cicli
suddetti. Ad esempio, con il ciclo For e il ciclo While possono essere sostituiti
dal ciclo While.
Un linguaggio di programmazione iconica deve possedere la capacità di poter
rappresentare tutti i cicli presentati. Per maggior chiarezza e comprensione è
anche utile che abbia una sola icona che rappresenti il concetto di ciclo, ma che
fornisca la possibilità di scegliere all’utente quale scegliere, tra i vari cicli.
40
2.2.7 If .. Then .. Else
Un altro costrutto molto importante è l’If .. Then .. Else. Con tale struttura si
ha la possibilità di discriminare una condizione eseguendo, a seconda del
risultato di quest’ultima, un blocco di codice oppure un altro. Tale costrutto può
anche essere annidato fornendo una maggiore complessità di diramazioni al
ciclo di vita del programma.
Un metalinguaggio ha una struttura simile alla seguente
If ( condizione) Then
istruzione/costrutto
Else
istruzione/costrutto
Se la condizione è vera allora il ciclo di vita del programma continuerà nel
primo blocco di codice, saltando il blocco che è subito dopo Else. Se la
condizione è falsa allora il programma non terrà conto del primo blocco di
codice, ma passerà direttamente al secondo blocco, continuando poi
normalmente.
Ad esempio
If ((a>10) and (a<50)) Then
istruzione/costrutto
Else
41
istruzione/costrutto
ovvero: se ‘a’ è maggiore di 10 ed ‘a’ è minore di 50 allora si prende in
considerazione il primo blocco non tenendo conto del secondo. Altrimenti, si
procede col secondo blocco, saltando il primo.
In Delphi il costrutto coincide con l’esempio del metalinguaggio.
In C il costrutto si differenzia in quanto manca l’uso della keyword ‘Then’ e
dalla dichiarazione del blocco del codice.
Un linguaggio di programmazione visuale deve essere in grado di fornire con
chiarezza sia la costruzione della condizione usata nel costrutto sia le sue
diramazioni, facendo si che l’utente abbia chiaro il significato delle icone al fine
di evitare un uso improprio del costrutto.
2.2.8 Break, Continue e Return
I costrutti Break, Continue e Return sono anch’essi molto importanti sul ciclo
di vita di un programma. Ognuno di essi è adibito ad una ben specifica funzione.
Sono inclusi sia nei metalinguaggi, sia in C che in Delphi, e dovrebbero essere
inclusi anche in un linguaggio iconico. Le keyword Break e Continue sono
uguali sia nei metalinguaggi, che in C e in Delphi.
42
2.2.8.1 Break
Break è un’istruzione che permette di uscire da un ciclo senza uscire dalla
funzione o procedura. Può essere associato ad un costrutto If all’interno di un
ciclo, e bisogna utilizzarlo con attenzione.
2.2.8.2 Continue
Questo costrutto permette ad un ciclo di saltare tutto ciò che vi è nel blocco
del codice facendo ricominciare la ripetizione del blocco, ma con l’incremento
della variabile di controllo come se si fosse completato il precedente ciclo.
2.2.8.3 Return
Return è un costrutto che permette alle funzioni di restituire un valore ben
definito in accordo col tipo dichiarato della funzione. Sia in un metalinguaggio
che in C, Return è seguito da una espressione. Quando Return viene inserito
all’interno di una procedura allora Return può non precedere alcuna espressione
o al massimo il valore ‘0’ (zero). Return viene usato come il seguente
Return A+B
43
In Delphi, solo di recente si è fornito alla keyword Exit la possibilità di uscire
da una funzione fornendo il valore di un’espressione. In Delphi, tipicamente, per
restituire il valore di una funzione si procede in due modi: o si richiama la
keyword Result e a questa si assegna il valore di un’espressione oppure si
richiama il nome della funzione stessa assegnandole un valore di un’espressione.
Ad esempio se la funziona si chiama Mia_funzione, in Delphi si usa la seguente
sintassi
Mia_funzione := 5 oppure
Result := 5 oppure
Exit(5)
E’ utile sottolineare, che in Delphi la keyword Exit permette di uscire
dall’esecuzione di una funzione senza fornire un valore, ma tra parentesi tonde,
come nell’esempio di sopra, vi è un valore in accordo con il tipo della funzione,
allora Exit oltre ad uscire dalla funzione fornisce anche il valore come risultato.
Un linguaggio di programmazione visuale necessita di possedere tale
costrutto.
2.2.9 Switch .. Case
Tale costrutto è fornito da quasi tutti i linguaggi di programmazione. In un
metalinguaggio, esso ha la seguente struttura
44
Switch (espressione)
{
Case elem1:
Blocco_di_codice1
break;
Case elem2:
Blocco_di_codice2
break;
…
Case elemn:
Blocco_di_codicen
break;
Default:
Blocco_di_codice
break;
}
Dalla sua struttura si evince la sua grande utilità. Esso permette di poter
scegliere quale blocco di codice verrà preso in considerazione in base al valore
che espressione assume. La keyword case indica i possibili valori da tenere in
considerazione e che sono specificati dagli elementi. Essi, inoltre, sono dello
stesso tipo del valore che assume l’espressione. La parola chiave default è
opzionale e fa in modo che il costrutto case scelga il suo blocco di codice nel
45
caso in cui nessuno degli elementi corrispondono al valore dell’espressione.
Inoltre, l’istruzione Break è inserita poiché alcuni linguaggi di programmazione,
come il C, dopo aver eseguito il blocco di codice identificato dall’elemento,
continuano a verificare se il valore di espressione è verificato per altri casi.
Questo in quanto è possibile modificare il valore assegnato all’espressione se
questa è una variabile.
Questo costrutto può essere pensato come una serie di costrutti If i quali sono
o annidati tra di loro o messi in successione. L’utilità di questo costrutto è
rimarchevole e quasi tutti i programmi, semplici o complessi, lo usano almeno
una volta.
Nel linguaggio C, tale costrutto trova la stessa forma come nel caso del
metalinguaggio sopra specificato.
In Pascal, il costrutto assume una forma diversa, ma cognitivamente simile
Case (espressione)
Begin
elem1:
Blocco_di_codice1
elem2:
Blocco_di_codice2
…
elemn:
Blocco_di_codicen
Else
Blocco_di_codice
46
End
Si nota che la parola Switch viene sostituita da Case e Case non figura prima
dei valori del dominio dell’espressione. Inoltre, la parola Deafault viene
sostituita da Else e non viene seguito dal simbolo ‘:’. Da notare che in Pascal, il
costrutto Case non fa uso della parola Break, questo in quanto il costrutto stesso
quando identifica il valore dell’elemento esegue solo il blocco di codice legato
al valore dell’espressione.
Un linguaggio di programmazione iconica deve prevedere l’uso di tale
costrutto e deve anche provvedere ad una chiara e distinta identificazione di ogni
valore che l’espressione può assumere, fornendo quindi all’utente un modo
immediato per comprendere le possibili scelte.
2.2.10 Procedure e Funzioni
Particolari costrutti sono le Procedure e le Funzioni. Una Procedura o
Funzione è un blocco di codice isolato. Tale blocco di codice deve essere
identificato con un nome per poter essere richiamato dal resto del programma.
Questo approccio permette di strutturare meglio la complessità di un programma
delegando a parti di codice un suo funzionamento. Inoltre, esse permettono di
diminuire la ridondanza di codice all’interno del programma, in quanto spesso,
durante il ciclo di vita di un applicativo, occorre che si eseguano più volte
porzioni di codice o quando si vuole ottenere un risultato di un qualche tipi
47
attraverso le funzioni, o si vuole ottenere un cambiamento nel programma
attraverso le procedure. La differenza essenziale tra una procedura ed una
funzione è che una funzione ritorna un valore o, in modo equivalente, la
funzione assume il valore del risultato del blocco di codice che rappresenta,
mentre una procedura non restituisce alcun risultato.
2.2.10.1 Procedura
Un metalinguaggio utilizza la seguente struttura
Procedure Mia_Procedura(Param1, Param1, … , Paramn)
Begin
…
End
La parola Procedura indica che si sta dichiarando una procedura ed il nome
che ne segue Mia_Procedura è il nome che si utilizzerà per richiamarla. I
Parametri tra le parentesi tonde significa che la procedura, per essere chiamata,
necessita di una serie di parametri in ingresso. Questi parametri possono essere
passati per valore, o per referenza che significa passare ‘fisicamente’ una istanza
di un tipo alla procedura stessa in modo che essa lo possa manipolare. E’
possibile anche inizializzare uno o più parametri qualora si preveda un valore di
default di alcuni parametri. Infine il blocco di codice tra Begin ed End
48
costituisce tutto il codice a cui ci si riferisce quando si chiama la
Mia_Procedura.
In C il costrutto della Procedura è come segue
Void Mia_Procedura(Param1, Param1, … , Paramn)
{
…
}
In C, quindi, non vi è una esplicita dichiarazione della Procedura, in quanto in
realtà non esiste la diversificazione netta tra procedura e funzione. Questa viene
compresa dal fatto che il tipo Void è un tipo nullo che se fornito ad una funzione
la si dichiara automaticamente come procedura. Per concludere, in C una
procedura non necessita del return, in quanto non ritorna alcun valore, sebbene
l’inserimento di tale keyword è permesso.
In Pascal, il costrutto della Procedura è del tutto simile all’esempio del
metalinguaggio riportato. E’ da notare che tra la dichiarazione della procedura e
la parola Begin è possibile definire diverse costanti, variabili, tipi, etichette, ecc.
Queste non sono i parametri richiesti dal programma ma sono istanze di costrutti
i quali possono essere utilizzati soltanto all’interno della Procedura che li
dichiara, e quindi non in qualunque altra porzione dell’applicativo. Questa
particolarità viene chiamata Visibilità Locale, in quanto tali costrutti sono ‘visti’
solo dalla procedura che li istanzia. Esiste anche una Visibilità Globale, in
qualunque linguaggio di programmazione che significa che le istanze dichiarate
49
sono accessibili da qualunque porzione dell’applicativo, anche da qualunque
funzione o procedura.
Un linguaggio di programmazione iconica necessita di rappresentare tale
costrutto, in quanto essenziale alla diversificazione del flusso logico del
programma che si sviluppa. Dunque, oltre a fornire una rappresentazione
iconica, tale linguaggio, deve essere in grado di mostrare visivamente anche il
suo contenuto, con i dovuti accorgimenti.
2.2.10.2 Funzione
Il costrutto Funzione è molto simile a quello della Procedura, unica differenza
è che in fase dichiarativa deve essere assegnato un tipo di dato che la Funzione
deve restituire. Di seguito la forma del costrutto in un metalinguaggio
Tipo Mia_Funzione(Param1, Param1, … , Paramn)
Begin
…
Return( Risultato)
End
Il tipo di dato può essere un qualunque tipo di dato che può assumere
qualunque variabile o costante. I parametri seguono lo stesso criterio della
Procedura, così come il Blocco di Codice. La parola Return è fondamentale per
50
fornire, alla porzione del codice che richiama la Funzione, il Risultato dei calcoli
della funzione. Un esempio tipico di una funzione è
Int Somma( Int a, Int b)
Begin
Return (a + b);
End;
Dove Int è il tipo di dato Intero e definisce che il risultato, o il valore assunto
dalla funzione alla fine del suo ciclo di vita, è di tipo Intero. Somma è il nome
della funzione, è può essere richiamata dal porgramma con la seguente sintassi
Somma(a, b)
Dove ‘a’ e ‘b’ sono due variabili o costanti che hanno un qualsiasi valore
nell’insieme dei numeri interi.
In C il costrutto è simile
Int Somma( Int a, Int b)
{
Return (a + b);
}
51
In Pascal, il costrutto è molto simile, tuttavia la dichiarazione del tipo della
funzione è fornita alla fine della dichiarazione del nome e dei suoi parametri. Di
seguito un esempio
Function Somma( Integer a; Integer b): Integer;
Begin
Result := a + b;
End;
Un linguaggio iconico di programmazione deve prevedere l’uso di tale
costrutto e deve essere in grado di fornire una sua rappresentazione iconica.
Inoltre, sia per la Funzione che per la Procedura, tale linguaggio deve eseguire
un controllo preventivo sui tipi di dati in ingresso, al fine di guidare l’utente nel
costruire un codice sicuro e, quindi, evitare errori in fase di compilazione.
2.3 Tipi di dato
Nei linguaggi di programmazione esistono vari tipi di dati primitivi forniti. Un
tipo di dato altro non è che una caratteristica che fornisce il significato e il
comportamento di una variabile, costante o funzione. I tipi si distinguono in
primitivi e di enumerazione.
52
2.3.1 Tipi primitivi
I tipi primitivi, essenzialmente, sono i seguenti

Void

Char

Int

Short

Long

Float

Double
A questi si uniscono le seguenti due definizioni di range per i numeri

Signed

Unsigned
In particolare, nella definizione dei tipi numerici, qualora non venga
specificato il range, il tipo di dato viene considerato in automatico ‘Signed’.
Void serve essenzialmente per dichiarare una funzione come una procedura.
Tuttavia, in alcuni contesti, viene usato come tipo per i puntatori, per il quale si
richiede un uso intensivo di tecniche di ‘Type Casting’ forniti dai vari linguaggi.
53
Il tipo Char viene considerato come un byte ma anche come un singolo
carattere, in quanto nel codice Ascii esteso i caratteri possibili rientrano nel
range che spazia tra 0 e 255.
Nella tabella 2.1 viene presentata una rassegna dei tipi primitivi numerici nel
linguaggio C
TIPO
Dimensione
Signed Char
1
Byte
Unsigned Char
1
Signed Short
2
Unsigned Short
2
Signed Int
4
Unsigned Int
4
Signed Long
8
Unsigned Long
8
Float
4
Long
Double
8
Tabella 2.1 Tipi numerici in C
in
2.3.2 Tipi di enumerazioni
I tipi enumerativi sono dei tipi appartenenti ad un insieme ben definito,
generalmente fornito dallo sviluppatore. Il costrutto prende forma come nella
seguente
Enum Nome_Insieme(Elem1, Elem2, … , Elemn)
54
Enum dichiara che si sta creando un insieme di dati, che contiene elementi ben
specificati. Nome Insieme identificherà l’insieme. Gli elementi costituiscono i
valori che l’insieme contiene. Questi vengono interpretati dal compilatore come
dei valori numerici, sebbene agli elementi possiamo dare un interpretazione
diversa. Ad esempio
Enum Colori (Blu, Verde, Rosso)
Significa che si sta creando un insieme chiamato Colori e gli elementi di
questo insieme sono: Blu, Verde e Rosso, che assumono in default i valori,
rispettivamente, 0, 1 e 2. E’ possibile specificare i valori che gli elementi
assumono, fornendo un valore iniziale agli elementi, ad esempio
Enum Colori (Blu= 1, Verde, Rosso)
Indica che Blu assume il valore 0, e gli altri elementi seguiranno da questo,
quindi, Verde sarà uguale ad 1 e Rosso a 2. Le enum ci vengono incontro
quando abbiamo a che fare, quindi, con una lista di valori. Questo significa
poter astrarre i valori numerici a interpretazioni soggettive. Un utile esempio è il
seguente
55
Case (espressione)
{
Case Blu:
Blocco_di_codice1
Case Verde:
Blocco_di_codice2
…
Case Giallo:
Blocco_di_codicen
}
il codice sopra fa si che quando espressione assume il valore di un elemento
del tipo Colori allora eseguirà il rispettivo blocco di codice indicato. Cambiare
l’ordine del costrutto Case o gli elementi dell’insieme Colori non varia il
comportamento logico del programma.
In Pascal, le enumerazioni assumono la stessa forma ma vengono
esplicitamente dichiarate come tipi.
Un linguaggio di programmazione visuale deve assicurare l’esistenza delle
enumerazioni potendo, così, fornire un potente strumento di programmazione
per la gestione degli insiemi.
56
2.3.3 Array
Sia i tipi primitivi che le strutture sono dei tipi di dati generici.
Precedentemente si è accennato all’esistenza di un particolare tipo di struttura,
gli Array. Un array può essere definito come una “collezione organizzata di
oggetti”. Il concetto di “collezione” implica che tali oggetti siano dello stesso
tipo, così, prendendo spunto dal mondo reale, potremmo definire un array di
Persone, che, quindi non può contenere nessun “oggetto animale”; un array in C
è una collezione di variabili dello stesso tipo.
“Organizzata” implica che sia possibile identificare univocamente tutti gli
oggeti dell’array in modo sistematico; questo in C viene fatto tramite l’uso di
indici numerici che, in un array di dimensione N, vanno da 0 ad N-1. In C, un
array viene dichiarato nella seguente forma
Tipo Mio_array[N]
dove Tipo specifica il tipo di dato che tutti gli elementi dell’array avranno,
Mio_Array è il nome della variabile o costante, ed N identifica il numero di
elementi che l’array conterrà.
In Pascal, un array viene dichiarato come segue
Mio_Array: Array[N] of Tipo
E’ fondamentale che un linguaggio di programmazione visuale abbia tale tipo
di struttura, in quanto essenziale in ogni linguaggio di programmazione
57
2.3.4 Strutture
Un altro importante oggetto, che viene considerato l’antenato di molte altre
strutture, come le Classi, è la Struttura. Una struttura o Record è un tipo di dato
capace di incapsulare più elementi distinti all’interno di esso. Concettualmente,
è un dato eterogeneo costituito da più variabili e strutture diverse. Le strutture
sostanzialmente permettono l’aggregazione di più variabili, in modo simile a
quella degli array, ma a differenza di questi non ordinata e non omogenea (una
struttura può contenere variabili di tipo diverso). Per denotare una struttura si
usa la parola chiave struct seguita dal nome identificativo della struttura, che è
opzionale. In C, si usa la seguente forma per definire una struttura
Struct Persona
{
char Nome[100];
char Cognome[50];
int Altezza;
}
Il codice di sopra indica che si è creato una struttura chiamata Persona che ha
tre variabili: Nome, un array di 100 caratteri; Cognome un array di 50 caratteri;
Altezza, una variabile di tipo intero. Per poter istanziare una variabile di tipo
struttura di tipo Persona si usa la seguente sintassi
Struct Persona Guido
58
Le strutture servono per poter dare una migliore lettura del codice e una
migliore usabilità del codice, fornendo allo sviluppatore uno strumento che gli
permetterà di comprendere a livello logico e concettuale l’uso delle variabili.
2.4 Analisi finale
Si è discusso dei principali Costrutti, dei tipi, degli array e delle strutture di
dati che ogni linguaggio di programmazione, di basso o alto livello, dovrebbe
avere, fornendo chiari esempi per comprendere la maggior parte delle
caratteristiche che ognuno di questi elementi possiede.
Nel capitolo successivo si analizzerà lo sviluppo di un framework di
programmazione iconica.
59
Capitolo III
SVILUPPO DI UN LINGUAGGIO DI
PROGRAMMAZIONE ICONICA
3.1 Sviluppo del Framework
Lo sviluppo di un framework deve seguire criteri ben precisi, dalla facilità di
comprensione del framework alla facilità di utilizzo dello stesso. Ci si è chiesto
quale potesse essere un modello visuale da utilizzare per facilitare sia la
comprensione logica della stesura di un generico programma sia la facilità nel
sviluppare applicativi. Tra i vari modelli possibili si è scelto di utilizzare un
modello che più si avvicina a quello dei diagrammi a blocchi, per varie ragioni:

E’ un chiaro modello di implementazione concettuale circa il
comportamento di un algoritmo

E’ un modello utilizzato da tutte le aziende per rappresentare i processi
logici dei vari algoritmi

E’ un modello facilmente modificabile qualora si volessero apportare
miglioramenti al codice iconico.
60

E’ un tipo di schema nel quale le icone forniscono un immediato feedback
intuitivo, atto a identificare i processi dell’algoritmo.
Ogni icona del diagramma a blocchi rappresenta un tipo particolare di dato,
un’istruzione oppure una funzione. Ogni icona è già standardizzata in base a ciò
che deve rappresentare, quindi risulta essere estremamente intuitivo l’uso del
framework.
Inoltre, l’uso del diagramma a blocchi garantisce l’aspetto cognitivo del flusso
dei dati, proprio come viene sviluppato un codice all’interno di un qualunque
IDE. Questo fornisce sia un’attenta leggibilità del codice sia una corretta
percezione comportamento logico dell’algoritmo che si sviluppa.
Una rappresentazione iconica di questo genere favorisce un tipo di
programmazione attiva: i dati vengono manipolati direttamente, e si ha la
sensazione di implementare il codice anche se questo non è realmente così.
Un linguaggio di programmazione iconica, come quelli classici, necessita
anche di un parser. Nel seguito si descriverà tale oggetto.
Inoltre, tale rappresentazione formula un meta linguaggio visuale, facilmente
esportabile in qualunque altro linguaggio di programmazione classico. Così
facendo, è possibile implementare qualunque linguaggio di programmazione
oltre al C: C++, Pascal, Delphi, Php, Java, Javascript, Ruby, ecc. In quanto, il
framework stesso costruisce anche il codice testuale dell’algoritmo che si sta
costruendo.
61
3.2 Sviluppo del linguaggio iconico dal punto di vista concettuale
Nel seguito verranno fornite le logiche di implementazione per lo sviluppo di
un linguaggio iconico. I concetti fondamentali sono

Il flusso logico delle istruzioni per il linguaggio;

La configurazione iconica rappresentante i principali costrutti;

La rappresentazione visiva, in tempo reale, del codice di programmazione
sviluppato durante la stesura del codice iconico;
3.2.1 Implementazione concettuale del flusso
Per fornire un flusso logico all’implementazione mediante un linguaggio di
programmazione visuale, si è reso necessario studiare su come gli IDE
forniscono questa caratteristica. Generalmente, durante la stesura di un codice,
gli ambienti di sviluppo seguono le definizioni e le istruzioni dall’alto verso il
basso, partendo dall’inizio delle funzioni o procedure giungendo alla fine delle
stesse. Seguendo questa linea di principio, si è optato per lo stesso approccio
fornendo un punto di riferimento per ogni funzione e procedura. Il punto di
riferimento consiste in una icona Start che costituisce il punto di inizio. Da
questa si “agganceranno” le icone seguendo un flusso che costituisce il codice
della funzione o procedura. Le icone verranno collegate mediante degl’archi che
costituiscono gli oggetti di collegamento del flusso. Questo garantisce la
62
continuità tra un costrutto ed un altro. Inoltre, questo permette la realizzazione di
controlli sulle variabili, costanti, funzioni e procedure, nel seguente modo:

ogni costrutto (variabile, costante, funzione e procedura) non può avere lo
stesso nome di un altro costrutto se questo è utilizzato da un altro. L’ambiente di
sviluppo iconico, così, risale lungo gli archi per verificare quali nomi sono stati
assegnati ad altri costrutti, impedendo ed evitando la ridefinizione di essi.

I costrutti (funzioni, procedure, case, if e le espressioni) hanno visibilità di
quali altri costrutti possono utilizzare, guidando l’utente ad utilizzare i giusti
costrutti e fornendo una programmazione robusta del codice senza possibilità di
errore. Ogni qual volta si deve inizializzare o modificare un costrutto, questo
esegue un controllo preventivo su quali altri costrutti può utilizzare fornendo
allo sviluppatore un aiuto nello scegliere i giusti oggetti.

La visualizzazione diagrammatica del codice fornisce un buon metodo per
comprendere il comportamento delle funzioni. Il collegamento delle icone
mediante archi migliora la visibilità concettuale garantendo il flusso e su come
questo influisce nell’algoritmo. Così, ogni oggetto assolve un determinato
compito nell’algoritmo e fornisce una chiara visione del tutto.
Esempio di collegamento
63
Fig. 3.1 Esempio di collegamento tra Start ed una variabile
Inoltre, gli archi assumeranno un colore diverso a seconda del livello di
annidamento al quale si riferiscono. Sono stati definiti 10 colori per gli archi,
uno per ogni livello. I colori sono

Bianco

Rosso

Verde

Blu

Argento

Fucsia

Giallo

Verde acceso

Verde acqua

Porpora
64
3.2.2 Rappresentazione visiva dei costrutti principali
Nel seguito verranno fornite le modalità di visualizzazione dei costrutti. Ogni
costrutto
ha
una
sua
icona
ben
definita.
Le
caratteristiche
che
contraddistinguono le icone sono

Colore del contorno

Colore del riempimento dell’icona

Forma dell’icona

Testo contenuto nell’icona

Creazione di una immagine custom per le funzioni
Nel seguito, per ogni caratteristica si fornirà la rappresentazione dei costrutti.
3.2.2.1 Colore del contorno
Il contorno delle icone è, generalmente diverso da costrutto a costrutto. Esso è
importante, per fornire un primo impatto cognitivo circa la rappresentazione
dell’oggetto e la memorizzazione del costrutto.
L’icona dello Start ha un contorno di colore rosso. Questo poiché, essendo un
oggetto fondamentale per il flusso, è importante che risalti tra gli altri oggetti e
si diversifichi istantaneamente.
65
Le variabili, e le costanti, hanno eguale contorno. Il contorno differisce a
seconda se il tipo è numerico discreto, numerico in virgola mobile o di tipo
stringa. Il numerico discreto usa un colore blu, mentre quello in virgola mobile
usa un colore di tipo arancione. Infine, il tipo stringa usa un colore fucsia.
Questo permette di distinguere immediatamente il tipo di dato che
contraddistingue la variabile o la costante.
I cicli sono contraddistinti da un contorno verde mare. Tra essi stessi, come si
vedrà in seguito, saranno contraddistinti dal testo contenuto nell’icona..
Il costrutto delle condizioni, l’If, usa il giallo per il suo contorno.
L’icona costituente il blocco di codice ha un contorno nero.
I costrutti break, continue ed exit usano lo stesso colore per il contorno, il
colore olivastro. Essi si distingueranno, come per i cicli, dal testo contenuto
nell’icona.
Il case userà un colore porpora per il contorno, mentre i vari casi, che da esso
ne deriveranno, useranno un colore diverso a seconda del numero di case.
Il costrutto return è contraddistinto dal colore verde.
Gli oggetti begin ed end, usano un colore che cambia a seconda del livello di
annidamento nei quali sono inseriti, ovvero il colore sarà coincidente al colore
del flusso, questo per fornire una migliore comprensione a quale annidamento
appartengono e si riferiscono.
L’assegnazione usa un contorno verde, ma sarà differenziata dal return per
mezzo della sua forma.
Le funzioni o procedure, avranno eguale forma come espresso più avanti, ma
il colore del contorno sarà diverso: per le funzioni si userà un colore viola,
mentre per le procedure un colore blu.
66
Inoltre, l’utente ha la facoltà di scegliere il colore del contorno per le funzioni,
definite da lui, di cui desidera impostare una icona personale.
Oltre al colore del contorno, si sottolinea che al fine di identificare l’icona
selezionata il suo contorno diventa maggiormente spesso, per poi tornare
normale quando viene deselezionata.
3.2.2.2 Colore del riempimento
Generalmente il colore di riempimento delle icone sarà uguale per tutte al
bianco. Vi sono dei casi particolari elencati di seguito

L’icona diventa verde tenue quando il mouse vi passa di sopra, per poi
tornare normale quando questo esce dal suo riquadro;

L’icona assume un colore di riempimento azzurro tenue quando questa
viene selezionata. Il suo colore tornerà nuovamente bianco quando l’oggetto
verrà deselezionato.

L’icona assume un colore grigio quando questa non è inizializzata o non
contiene alcun codice.
3.2.2.3 Forme delle icone
Ogni icona userà una forma differente. I costrutti che avranno uguale forma
saranno differenziati dai colori dei contorni e dal testo che avranno all’interno.
67
Lo Start ha una forma rettangolare allungata in larghezza ed i suoi bordi sono
smussati.
Questo,
visivamente,
oltre
al
suo
contorno
rosso
cattura
immediatamente l’attenzione fornendo un chiaro punto di riferimento per
l’inizio del flusso.
Le variabili e le costanti hanno anch’esse una forma rettangolare, allungata in
larghezza. Tuttavia, a differenza dello Start gli angoli sono spigolosi. Questa
forma coincide con la funzione intrinseca delle variabili e le costanti.
Un discorso diverso riguarda i cicli. Essi, concettualmente, forniscono un
punto di interruzione al flusso dei dati, in quanto il flusso continuerà a
proseguire solo dopo che verrà ripetuto più volte il blocco di codice a cui essi
fanno riferimento. Inoltre, proprio perché i cicli si riferiscono a porzioni di
codice di lunghezza variabile, da poche righe di codice a enormi porzioni, si è
scelto di utilizzare una forma di un quadrato smussato. Inoltre, l’icona è più
grande rispetto alle altre per evidenziare che dalle sue diramazioni vi è un
ulteriore codice, quello iterato, di lunghezza variabile.
Per rendere più vicino il linguaggio iconico del framework al linguaggio dei
diagrammi a blocchi, si è deciso di utilizzare per il costrutto If una forma
romboidale, in quanto esso ha la desiderabile proprietà visiva di fornire un
immediato senso delle possibili diramazioni del concetto di verità o falsità
risultante dall’espressione che verifica.
L’icona del blocco di codice usa una forma quadrangolare, simile a quella dei
cicli. Tuttavia, a differenza di essi, i suoi angoli sono spigolosi. Questo fornisce
un senso di incapsulamento del codice, che è esattamente il concetto che si vuole
rendere.
68
I costrutti Break, Continue ed Exit sono rappresentati da un cerchio. Ciò che li
differenzia è lo stile del contorno. Generalmente, il cerchio, nell’immaginario
collettivo, assume un concetto di continuità di un ciclo, esattamente il concetto
che fornisce il Continue. Il Break fornisce un concetto di interruzione senza,
tuttavia, uscire dalla funzione o procedura, per questo motivo si usa un contorno
tratteggiato-punto. Infine, l’Exit, esprimendo un significato di uscita da una
funzione e quindi un’interruzione di tipo forte, si è scelto di usare un contorno
tratteggiato.
Il costrutto Switch esprime un concetto di multi-opzionalità di un’espressione,
le cui alternative spostano il flusso del programma verso una relativa porzione di
codice. Queste considerazioni hanno influenzato l’ideazione della forma
dell’icona portando all’uso di un rettangolo allungato in altezza, che assume,
figurativamente ed in maniera pertinente, la rappresentazione mentale espressa
dal struttura sintattica.
Il Return è quasi concettualmente l’opposto dello Start, in quanto è il punto
finale di ogni funzione. Inoltre, il Return fornisce, in uscita della funzione, un
valore. Per tali considerazioni si è deciso di assumere la stessa forma dello Start
con la differenza nel testo e nel colore del contorno.
Il Begin e l’End usano la stessa forma dello Start, ma ne cambiano il testo e il
contorno.
L’Assegnazione usa un triangolo equilatero, con un vertice rivolto verso
destra, così da esprimere il concetto di ‘inserimento’ all’interno di una variabile.
Le funzioni o procedure usano una forma rettangolare, con angoli spigolosi,
poco più alta delle variabili, questo associa il loro richiamo anche al significato
69
di un blocco di codice richiesto da altre parti del programma. La differenza tra le
funzioni e le procedure consiste nel contorno e nel testo
Le funzioni personalizzate potranno assumere la forma desiderata dall’utente o
la stessa forma delle funzioni o procedure. La dimensione massima in altezza e
larghezza è limitata a 65 x 65 pixel. Nel caso in cui l’immagine superi tali
vincoli, questa verrà ridimensionata ai limiti. L’immagine, inoltre, deve essere
nei seguenti formati: Bitmap, Jpeg o Icon.
3.2.2.4 Testo delle icone
Il testo delle icone è rappresentativo del costrutto che indicano. Quasi tutte le
icone usano il proprio tipo di costrutto come testo, eccetto alcuni casi.
Le icone delle variabili e delle costanti indicano se il dato è una variabile o
una costante seguito dal nome del dato.
L’Etichetta assume il valore che le si fornisce.
I casi dello Switch..Case usano il testo delle varie opzioni in accordo al tipo di
espressione usato nello Switch, così da offrire un immediato riscontro.
L’Assegnazione usa come testo soltanto il nome della variabile al quale si
assegna il risultato di un’espressione, in tale maniera risalterà istantaneamente
su quale variabile si eseguirà l’operazione
Le icone delle funzioni e procedure, quelle non personalizzate dall’utente,
useranno il loro stesso nome, così da rendere agevole l’identificazione di esse.
70
3.3 Esplicitazione del codice sorgente mediante l’uso delle icone
Come detto, durante la stesura del codice iconico, l’applicativo fornisce il
codice sorgente che si sta implementando. Questo è visionabile in tempo reale,
alla destra del codice iconico. Per eseguire questo si inserisce un oggetto che
identifica un vero e proprio Text Editor, con l’unica differenza che viene
disabilitata la facoltà di modificare il codice sorgente direttamente da questo
oggetto. La codifica inserita in questa classe sfrutta il linguaggio XHTML, in
quanto appropriato per nascondere vari elementi tag non necessari a chi usa il
programma ma utili all’associazione tra gli elementi iconici e il sorgente
visualizzato. Questo approccio, inoltre, fa si che sia possibile esportare il codice
in versione HTML, oltre che classico, identificando i vari costrutti e le varie
keyword.
Ogni oggetto iconico fornisce un particolare codice associato ad esso. Così, le
variabili e le costanti godono di un’inizializzazione e forniscono il codice per
inizializzarle. Se, ad esempio, si inserisce un’icona di una costante, questa crea
un codice di tipo “const int costante = 3”. L’icona di un ciclo For fornisce un
codice
simile
al
“for(k = 1, k<10, k++)”. E così a seguire.
71
seguente
3.4 Integratore iconico con un Parser XML
In informatica, il parsing o analisi sintattica è il processo atto ad analizzare
uno stream continuo in input (letto per esempio da un file o una tastiera) in
modo da determinare la sua struttura grammaticale grazie ad una data
grammatica formale. Un parser è un programma che esegue questo compito.
Tipicamente, il termine italiano viene utilizzato per riferirsi al riconoscimento di
una grammatica e alla conseguente costruzione di un albero sintattico, che
mostra le regole utilizzate durante il riconoscimento dall'input; l'albero sintattico
viene poi visitato (anche più volte) durante l'esecuzione di un interprete o di un
compilatore.
Nella maggior parte dei linguaggi, tuttavia, l'analisi sintattica opera su una
sequenza di token in cui l'analizzatore lessicale spezzetta l'input. Pertanto, il
termine parser spesso viene usato per indicare l'insieme della analisi lessicale e
della analisi sintattica vera e propria.
I sorgenti di un linguaggio iconico devono essere salvati e caricati come
negl’altri linguaggi di programmazione. Ciò significa che si devono creare dei
file per questi linguaggi. Per realizzare tali sorgenti è necessario diversificare e
quindi realizzare un parser che diversifichi ogni oggetto dagl’altri, secondo le
caratteristiche di questi. Si è scelto di utilizzare, quale parser, una classe di
oggetti, opportunamente modificata, che sfrutta la semplicità e la potenza del
linguaggio XML.
Inoltre, tale approccio fornisce una forte robustezza ai dati, evitando di
generare errori di analisi del parser
72
3.5 Indicizzatore di librerie generiche
Per fornire un uso anche dei linguaggi non iconici, sono state implementate
delle classi e delle interfacce che incapsulano le funzioni di una libreria di Perl,
anche detto Practical Extraction and Report Language. Sebbene, tali classi ed
interfacce possano essere utili ad implementare un parser completo, è stato
necessario, per l’implementazione dell’applicativo, fornire loro solo la capacità
di poter recuperare i prototipi da un testo in linguaggio C. Tali classi sono
riutilizzabili anche per implementazioni future e per integrare ulteriori linguaggi.
Per implementare tale indicizzatore si sono incapsulate, all’interno di tale classi
e interfacce, le regular expression.
3.5.1 Regular Expression
Le Regular expressions, o espressioni regolari anche dette regex sono dei
linguaggi per descrivere la “forma” o la “sintassi” di una stringa (una stringa è
un testo qualunque, di qualunque lunghezza, una sequenza di caratteri). Con
esso si possono effettuare ricerche, e quindi sostituzioni, molto complesse!
Verificare che un testo sia conforme ad alcune caratteristiche e segue una certa
sintassi, ad esempio verificare se un testo è un indirizzo email o un url valido.
Talvolta le regex hanno piccole differenze tra un programma e l’altro o tra un
linguaggio di programmazione ed un altro ma il loro concetto ed utilizzo resta lo
stesso.
73
Le espressioni regolari sono composte da costanti e operatori che denotano
insiemi di stringhe, e da operazioni tra questi insiemi.
Dato un alfabeto finito, sono definite le seguenti costanti:
1.
2.
o , insieme vuoto
, stringa vuota, ovvero la stringa di lunghezza 0
3.
, carattere,
e le seguenti operazioni:
1. concatenazione: RS o
2. unione:
indica l'insieme
indica l'unione dei due insiemi
3. stella di Kleene:
indica l'insieme che contiene tutte le possibili
iterazioni ottenibili dagli elementi di R
4. intersezione:
indica l'intersezione tra i due insiemi di stringhe
5. complemento: il complementare di R indica l'insieme delle stringhe
appartenenti a
Ad
esempio
dati
e
,
e
Allora, possiamo dire che un'espressione regolare, definita a partire da un
alfabeto
ed
stringa
un
insieme
di
simboli
,
è
una
che rende vera alcuna delle seguenti
condizioni:
74
1.
2.
3.
o
o
, dove S e T sono espressioni regolari
sull'alfabeto
Le espressioni regolari sono utilizzate principalmente da editor di testo per la
ricerca e la sostituzione di porzioni del testo. Grande importanza rivestono
inoltre nell'informatica teorica, nella quale, ad esempio, sono utilizzate per
rappresentare tutti i possibili cammini su un grafo. Tuttavia, le espressioni
regolari sono adatte a rappresentare un ristrettissimo insieme di linguaggi
formali (se volessimo rappresentare espressioni aritmetiche o linguaggi di
programmazione, avremmo già bisogno di utilizzare linguaggi di tipo 2):
l'utilizzo dei linguaggi regolari è comunque conveniente, in quanto la chiusura
degli stessi alle operazioni di unione, intersezione e complementazione,
permettono la costruzione di un'algebra di Boole ed una buona capacità
decisionale.
La maggior parte dei programmi che utilizzano le RegExp usano tali regole di
base fornendo al contempo supporto per le nuove regole estese.
In questa sintassi, la maggior parte dei caratteri sono visti come letterali, e
trovano solo se stessi. Ad esempio: "a" trova "a"; "bc)" trova "bc)"; ecc. Le
eccezioni a questa regola sono i metacaratteri:
75

.
Trova un singolo carattere se è nella modalità linea singola,
altrimenti se è in multiriga prende tutti i caratteri diversi da \n, ovvero un ritorno
a capo.

[]

Il carattere '-' è letterale solo se è primo o ultimo carattere nelle parentesi:
Trova un singolo carattere contenuto nelle parentesi.
[abc-] o [-abc]. Per trovare un carattere '[' o ']', il modo più semplice è metterli
primi all'interno delle parentesi: [][ab] trova ']', '[', 'a' o 'b'.

[^ ]
Trova ogni singolo carattere non incluso nelle parentesi.

^
Corrisponde all'inizio della stringa o di ogni riga della stringa,
quando usato in modalità multi linea.

$
Corrisponde alla fine della stringa o alla posizione immediatamente
precedente un carattere di nuova linea, o alla fine di ogni riga della stringa,
quando usato in modalità multi linea.

()
Definisce una "sottoespressione marcata". Il risultato di ciò che è
incluso nell'espressione, può essere richiamato in seguito.

\n
Dove n è una cifra da 1 a 9; trova ciò che la nesima sottoespressione
ha trovato. Tale costrutto, detto backreference, estende le potenzialità delle
RegExp oltre i linguaggi regolari e non è stato adottato nella sintassi estesa delle
RegExp.
Sono state definite varie categorie di caratteri, come mostrato nella seguente
tabella, che identificano un insieme generico di caratteri.
76
Sintassi normale
Significato
[A-Z]
lettere maiuscole
[a-z]
lettere minuscole
[A-Za-z]
lettera sia maiuscole che minuscole
[A-Za-z0-9]
numeri e lettere maiuscole e minuscole
[0-9]
numeri
[0-9A-Fa-f]
numeri in formato esadecimale
[.,!?:...]
segni di interpunzione
[ \t]
spazio o TAB
Tabella 3.1 Tabella di alcune categorie di caratteri che identificano insiemi di stringhe
Inoltre, esistono i quantificatori e gli alias. Entrambi forniscono un utile
supporto al riconoscimento delle stringhe.
I quantificatori servono ad indicare la quantità di volte che deve essere
ripetuto un insieme di stringhe:
Quantificatore
?
*
+
{n}
{n,m}
Significato
zero o 1
zero o più
uno o più
esattamente n volte
da n a m volte
RegExp
abc?
abc*
abc+
abc{2}
abc{2,3}
Tabella 3.2 Elenco dei quantificatori e loro significati
77
Gli alias sono scorciatoie dedicate alle categorie di caratteri più usati,e quindi
li sostituiscono:
ALIAS
SIGNIFICATO
COORRISPONDE A
\d
digit (numero)
[0-9]
\w
word (parola)
[a-zA-Z0-9_] Include il carattere underscore
\s
spazio, tab o newline
\D
qualsiasi non numerico
^\d
\W
quasiasi non alfanumerico
^\w
\S
quasiasi ma non lo spazio
^\s
[ \t\r\n]
Tabella 3.3 Alias e loro corrispettivi
3.6 Analisi finale
Si
sono
analizzate
le
principali
caratteristiche
del
framework
e
dell’applicativo, fornendone una chiara visione degli aspetti concettuali. Si è
discusso anche delle caratteristiche di integrazione con dei parser per il
salvataggio e il recupero dei dati, nonché per il reperimento di funzioni di
librerie scritte in linguaggio C.
Nel successivo capitolo si discuterà dell’implementazione delle icone e delle
rispettive classi, nonché del Text Editor e dell’integratore del parser XML e
78
delle classi che recuperano i prototipi delle librerie e delle procedure e funzioni
più importanti dell’applicativo.
79
Capitolo IV
IMPLEMENTAZIONE DEL LINGUAGGIO
ICONICO DI PROGRAMMAZIONE
4.1 Sviluppo del Linguaggio
Per la realizzazione del framework, è stato utilizzato, quale linguaggio di
programmazione, il Delphi, versione XE. Delphi è sia un linguaggio di
programmazione che un ambiente di sviluppo. Come linguaggio, è
un’estensione del Pascal verso la programmazione orientata agli oggetti (Object
Oriented Programming).
Si è fatto un uso intensivo dei paradigmi di ereditarietà e polimorfismo delle
classi e degli oggetti, oltre ad alcune tecniche avanzate di programmazione
disponibili sul sistema di sviluppo.
80
4.1.1 Cenni sull’ereditarietà e sul polimorfismo
I vari linguaggi di programmazione di alto livello forniscono classi ed oggetti.
Come strumenti di sviluppo. Gli oggetti, anche detti componenti o controlli,
sono delle classi specializzate nella visualizzazione di varie forme, le quali
forniscono all’utente un’interfaccia di comunicazione Uomo-Macchina per
interagire con l’applicativo. Esempi di componenti sono i bottoni, le etichette, le
varie forme checkbox, ecc. Esempi di controlli sono le immagini, le progress
bar, ecc.
Questi sono caratterizzati da proprietà quali ereditarietà e polimorfismo.
L’ereditarietà consiste nel creare una classe B partendo da un’altra classe A. Se
la classe A possiede un insieme di proprietà e funzioni, la classe B eredità le
stesse caratteristiche. Questa è una tecnica tanto utile quanto potente, in quanto
permette una veloce stesura del codice concentrandosi su alcuni aspetti chiave
quali le proprietà, le funzioni e i comportamenti che tutte le classi avranno se
diventassero figlie di una classe rispetto ad altre.
Il polimorfismo è una conseguenza dell’aggiunzione di una o più proprietà,
funzioni o caratteristiche ad una classe che ne ha ereditate altre da una classe
genitrice. Verrà qui di seguito si fornisce un esempio classico per spiegare
l’ereditarietà e il polimorfismo. Si può creare una classe chiamata “Animale” ed
assegnare ad essa delle proprietà quali “Zampe” e “Coda”. E’ possibile creare
due altre classi “Cane” e “Gatto” che sono derivate dalla classe Animale, e
dunque ereditano le proprietà anzidette. Tuttavia, è possibile diversificare tali
classi introducendo la funzione “Scodinzola” alla classe Cane e la funzione
81
“Miagola” alla classe Gatto. E’ indubbio che le due classi ereditano le proprietà
della classe Animale, ma creano un polimorfismo in quanto esse si diversificano
dalla prima e tra di loro.
4.1.2 Cenni di caratteristiche avanzate del linguaggio Delphi
In Delphi è possibile implementare Eventi e caratteristiche particolari delle
proprietà.
Le proprietà in delphi possono essere semplici variabili o possono avere della
caratteristiche più complesse. Di seguito alcuni esempi
1. Property Variabile;
2. Property Variabile: string Read FVariabile;
3. Property Variabile: string Write FVariabile;
4. Property Variabile: string Read GetVariabile;
5. Property Variabile: string Write SetVariabile;
6. Property Variabile: string Read GetVariabile Write SetVariabile;
Il primo esempio, il quale non dichiara il tipo, viene utilizzato, generalmente,
per modificare la visibilità di un campo ereditato da una classe genitrice.
Il secondo, dichiara una variabile di tipo string che è possibile soltanto leggere
e non scrivere. Questo approccio si usa tipicamente per ottenere uno stato
interno di una classe leggendo un campo incapsulato alla classe e non
modificabile dall’esterno di essa, ma usato solo dalla classe stessa.
82
Il terzo esempio, permette di scrivere soltanto in una variabile interna,
generalmente utilizzato in combinazione con altri esempi sopra riportati.
Il quarto approccio dichiara una Variabile di tipo stringa la quale è il risultato
di una funzione dello stesso tipo. Viene utilizzato, generalmente, per fornire un
risultato in accordo ad alcune variabili e comportamenti in cui la classe si trova e
non è possibile modificare il suo contenuto. Questo è un caso di
programmazione degli oggetti fortemente incapsulata e che implementa delle
proprietà denominate “fake” o “false”, poiché si ha l’illusione di leggere
direttamente da campi interni, mentre in realtà ciò non avviene.
Il quinto approccio, che è la combinazione del quarto e quinto esempio,
dichiara una variabile di tipo stringa la quale in lettura, fornisce il risultato di
una funzione ed in scrittura memorizza direttamente il valore in un campo
incapsulato. Questo approccio è utilizzato in particolari contesti quando non si
vuole permettere allo sviluppatore di interagire direttamente con il campo
privato della classe, ma solo in accordo a ciò che le funzioni implementano.
Ovviamente, i precedenti casi possono essere combinati, come nel quinto
esempio.
4.1.3 Gli Eventi
Gli Eventi altro non sono che proprietà particolari degli oggetti dichiarati
come Tipi. Ad esempio, il tipo
83
Type TNotifyEvent = procedure(Sender: TObject) of object;
crea una proprietà di tipo TNotifyEvent dichiarato come una procedura di un
oggetto che ammette un parametro TObject, ovvero una classe dal quale tutti i
controlli e i componenti derivano. Gli eventi, dunque, vengono chiamati in base
ad alcune implementazioni delle classi che rispondono a particolari Messaggi
inviati dai sistemi operativi all’applicazione o ad alcune modifiche sull’istanza
di una classe. A seconda del tipo di messaggio ricevuto e se l’evento della classe
istanziata punta ad una procedura di tipo TNotifyEvent implementata allora la
classe richiama la procedura stessa. Questo determina alcuni comportamenti che
sono forniti alla classe in fase di sviluppo e che possono essere modificati in fase
di esecuzione dell’applicativo.
4.1.4 Sovrascrittura delle funzioni e procedure ereditate
Come già detto, quando una classe deriva da un’altra classe la prima eredita
tutte le caratteristiche, le proprietà, i metodi e i comportamenti della seconda
classe. In alcuni contesti, soprattutto nei casi di polimorfismo, alcuni metodi
vengono sovrascritti con la keyword “Override”. Ciò permette di richiamare
univocamente la nuova procedura e la chiama. In altri contesti, la nuova
procedura viene creata semplicemente per inserire alcuni comportamenti
aggiuntivi, anziché modificarne altri. Ad esempio, se la classe A è dichiarata nel
seguente modo
84
Type Classe_A = class
Public
Variabile: String;
Procedure Scrivi;
Procedure Paint(X,Y: Integer);
End;
la classe B la si può dichiarare nel seguente modo
Type Classe_B = class(Classe_A)
Public
Procedure Paint(X,Y: Integer); override;
End;
Con questa dichiarazione di classe, facciamo sì che la classe B sovrascriva la
procedura Paint(X,Y: Integer) soltanto se viene richiamata dalla classe B. E’
utile notare che la Classe_B eredita sia Variabile che la procedura Scrivi in
quanto la classe è derivata dalla Classe_A e non necessita di dichiarare
nuovamente sia la variabile che la procedura. Comunque, è possibile, tuttavia,
recuperare l’intera procedura della classe ereditata qualora si inserisca nella
procedura Paint della classe B la dicitura “Inherited”. Il seguente esempio è
chiarificatore
85
Procedure Classe_B.Paint(X,Y: Integer);
begin
Inherited Paint(X,Y);
…
End;
così scrivendo è possibile recuperare la procedura della classe ereditata ed è
possibile estenderla inserendo ulteriore codice sostituendolo ai puntini e senza
andare a modificare la classe genitrice. Come si evince, questa capacità del
linguaggio è molto utile nei casi di polimorfismo dove una classe deriva da una
classe base sulla quale vengono implementate alcune caratteristiche e
comportamenti che devono essere comuni a tutte le classi che ne derivano.
4.1.5 Visibilità delle proprietà e metodi e semplici tecniche di
Hacking
Nelle classi, le proprietà e i metodi hanno una caratteristica denominata
visibilità. Questa rende visibile le proprietà e i metodi che possono essere
visualizzati da altri files che compongono l’applicativo. Le visibilità, nel
linguaggio Delphi, sono quattro: Private, Protected, Public e Published.
Si vuole indicare con Private quelle variabili, funzioni e procedure che
generalmente sono da ausilio alla classe in sé e che comportano
86
l’implementazione interna della classe, ma non alle classe che derivano da
questa.
Con la keyword Protected, si intende specificare che i campi, le proprietà e i
metodi, dichiarati in questo modo, possono essere visualizzabili soltanto dalla
classe che le implementa e dalle classi che ne derivano, su quest’ultime attuando
una tecnica di Hacking sulla classe genitrice.
Con la dicitura Public, si intende rendere pubbliche quei campi, metodi e
proprietà ai files esterni all’implementazione della classe e tutte le altre classi
che non derivano dalla classe implementante.
Con la dicitura Published, si fornisce all’ambiente di sviluppo Delphi, la
capacità di poter modificare alcune caratteristiche della classe nella fase di
Design Time dell’implementazione di un generico programma.
Per l’applicativo della tesi, si sono utilizzate le visibilità Private, Protected e
Public.
In alcuni contesti è indispensabile usare delle tecniche particolari del
linguaggio Delphi, quelle di hacking, per recuperare alcuni campi o modificare
alcuni metodi, durante la fase di sviluppo del programma, per rendere accessibili
classi non visibili. Se, ad esempio, una classe A dichiara una variabile come
Private come segue
Type Classe_A = class
Private
Variabile: Integer;
end;
87
l’unico modo di rendere accessibile tale variabile è quello di derivare una
classe da Classe_A e di dichiarare la Variabile in maniera Public. Il
procedimento è mostrato come segue
Type Classe_B = class(Classe_A)
Public
Variabile: Integer;
end;
Per utilizzare, dunque, la Variabile è necessario eseguire un Type Casting
sulla classe derivante. Quindi, avendo derivato una Classe_C dalla Classa_A, la
tecnica di hacking, per modificare la Variabile, prende la seguente forma
Classe_B(Classe_C).Variabile := 10;
Con questa tecnica, si rende rendono visibili alcuni campi e metodi importanti
per l’implementazione delle classi, eseguendo una corretta e buona
incapsulazione delle classi, senza stravolgere le classi e senza rendere insicuro il
comportamento di queste.
Per l’implementazione del programma si è reso necessario utilizzare tale
caratteristica del linguaggio in alcuni contesti.
88
4.2 Implementazione del Framework Iconico
Per la rappresentazione iconica del framework, si sono creati alcuni oggetti.
Questi oggetti sono classi che derivano da un’altra classe base definita TForme,
la quale deriva da un’altra classe TGraphicControl che fornisce quelle che
vengono definite “Regioni” dove poter disegnare le varie icone e fornisce una
serie di strumenti, per la realizzazione dei disegni, definiti in una sua classe,
incapsulata, chiamata Canvas.
Nel seguito si fornisce la definizione ed una descrizione delle caratteristiche
rilevanti delle varie classi implementate per il framework.
4.2.1 Classe TForme
Di seguito vengono fornite la descrizione e le principali parti della classe
TForme.
TForme = class(TGraphicControl)
private
FPen: TPen;
FBrush: TBrush;
FEtichetta: TLabel;
FShape: TForma;
FCaption: String;
FonUserDraw: TonUserDraw;
FbyUser: boolean;
FCodice: String;
FEtichetta_Visibile: Boolean;
89
FLivello_Annidamento: Integer;
FColore_Bordo: TColor;
FSelezionato: Boolean;
procedure DrawEllipse;
procedure DrawRectangle;
procedure DrawRoundRect;
procedure DrawArrow;
procedure SetCaption(const Value: String);
procedure DrawText;
procedure DoUserDraw;
procedure SetLivello_Annidamento(const Value: Integer);
procedure SetColore_Bordo(const Value: TColor);
procedure SetSelezionato(const Value: Boolean);
procedure SettaEtichetta(Value: TLabel);
protected
procedure Paint; override;
public
FEtichetta: TLabel;
Connessioni: array[Low(TLati)..High(TLati)] of Tpoint;
Baricentro: TPoint;
Connessioni_Precedenti:array of TForme;
Connessioni_Post:array of TForme;
Connessioni_Trasversali_Precedenti: array of TForme;
Connessioni_Trasversali_Post: array of TForme;
Linkers: array of TLinker;
Nome : String;
Colore_Bordo_Default: TColor;
constructor Create(AOwner: TComponent); override;
destructor Destroy; override;
procedure Calcola_Dati;
property Canvas;
property Colore_Bordo: TColor read FColore_Bordo write SetColore_Bordo;
property Selezionato: Boolean read FSelezionato write SetSelezionato;
property Codice: String read FCodice write SetCodice;
property Etichetta: TLabel read FEtichetta write SettaEtichetta;
90
property Livello_Annidamento: Integer read FLivello_Annidamento write
SetLivello_Annidamento;
procedure Individua_Linker_Partenza(var Linker:TLinker; Destinazione:TForme);
procedure Individua_Linker_Arrivo(var Linker:TLinker; Arrivo:TForme);
procedure Collega_Avanti(var Destinazione: TForme);
procedure Scollega_Avanti;
procedure Scollega_Indietro;
procedure Scollega_Trasversale;
procedure Collega_Trasversale_Avanti(var Destinazione: TForme; Tipo_Collegamento:
TTipi_Collegamenti);
procedure Aggiorna_Codice;
procedure Salva_Xml(var Nodo: IXMLNode);
procedure Carica_Xml(var Nodo: IXMLNode);
procedure Cancella_Linker(var Linker: tlinker);
procedure Cancella_Linker_Avanti(var Linker: tlinker);
procedure Cancella_Linker_Indientro(var Linker: tlinker);
procedure Cancella_Linker_Trasversale(var Linker: tlinker);
function Linker_By_Nome(var Linker: TLinker; Nome: String): Boolean;
property Etichetta_Visibile: Boolean read FEtichetta_Visibile write SetEtichetta_Visibile;
property Caption:String read FCaption write SetCaption;
Come si evince vi sono vari campi e metodi definiti con visibilità diverse. Si
discuterà, inizialmente, di ciò che viene definito come Private.
Fpen ed FBrush sono le classi, incapsulate, specializzate nel disegnare,
rispettivamente, il contorno e il riempimento dell’icona.
FShape è definito come un tipo TForma, dichiarato come
TForma
=
(TF_Rettangolo,
TF_Quadrato,
TF_Rettangolo_Arrotondato,
TF_Quadrato_Arrotondato,
TF_Ellisse, TF_Cerchio, F_Triangolo_Destra, TF_Triangolo_Su, TF_Triangolo_Sinistra, TF_Triangolo_Giu,
TF_Rombo, TF_Ottagono,TF_Esagono);
91
FCaption, di tipo stringa, è la variabile che memorizza il contenuto da dover
scrivere sopra l’icona.
FonUserDraw e FbyUser sono, rispettivamente, l’evento per disegnare la
forma della funzione, se l’utente desidera inserire una immagine per definire una
propria funzione, ed FbyUser è una variabile booleana che indica se l’utente
vuole che la funzione creata abbia una immagine personalizzata.
FCodice, di tipo Stringa, è la stringa che identifica il codice associato
all’icona. Questo viene
FEtichetta_Visibile, di tipo booleano, indica se si vuole rendere visibile un
commento per l’icona.
FLivello_Annidamento, di tipo intero, è un valore importante per l’interfaccia
grafica. Fornisce il livello di annidamento delle varie icone.
FColore_Bordo, di tipo TColor ovvero un intero, indica il colore del bordo
dell’icona.
FSelezionato, di tipo booleano, indica se, durante l’interazione con
l’applicativo, l’utente ha selezionato o meno l’icona.
Le procedure DrawEllipse, DrawRectangle, DrawRoundRect, DrawArrow,
DoUserDraw implementano la visualizzazione della grafica delle icone.
La procedura DrawText implementa la visualizzazione del testo all’interno
delle icone, e viene chiamata dopo le procedure che disegnano le varie forme
delle icone.
La procedura SetLivello_Annidamento accetta come input un valore intero e
setta FLivello_Annidamento al suo valore. Contestualmente, aggiorna tutte le
icone collegate ad essa. Le icone ad essa collegate sono aggiornate
automaticamente.
92
La procedura SetColore_Bordo richiede un valore di tipo TColor. Questa
procedura, oltre a settare il corrente valore di FColore_Bordo cambia il bordo
dell’icona invocando la procedura Paint, discussa nel seguito.
La procedura SetSelezionato, che richiede un valore booleano in ingresso,
setta la variabile FSelezionato al valore attuale e contestualmente cambia il
bordo e il riempimento dell’icona invocando la Paint.
La procedura SettaEtichetta modifica l’etichetta associata all’icona. Questa
Etichetta, un oggetto TLabel, descrive i commenti che l’utente vuole rendere
noti.
L’unica procedura Protected riguarda la procedura Paint. Questa è definita
come override, in quanto la si vuole interamente modificare rispetto alla
procedura Paint del TGraphicControl. La procedura è molto importante in
quanto, inizialmente, esegue alcuni calcoli per definire le dimensioni che FPen e
FBrush che devono rispettare e conseguentemente anche il Canvas.
Successivamente, in accordo al tipo di valore di FShape vengono invocate le
procedure che disegnano la forma dichiarata in FShape. A seguire, viene
invocata la procedura DrawText che scrive il testo dichiarato in FCaption.
Viene, poi, chiamato il metodo Calcola_Dati, spiegato nei dettagli
successivamente, che calcola alcuni valori per i collegamenti con le altre icone.
Nel seguito del paragrafo, si discuterà delle dichiarazioni pubbliche della
classe.
La variabile Connessioni è un array di TPoint, il quale è un record di due
variabili: X e Y di tipo intero. Connessioni serve per specificare quali saranno i
punti nel quale gli archi del flusso del programma saranno incidenti all’icona.
93
Un’altra variabile importante è Baricentro, anch’essa di tipo TPoint. Questa
serve a memorizzare il baricentro dell’immagine. Questo dato sarà utilizzato
dagli archi per creare visualmente e dinamicamente i collegamenti, in base alle
posizioni in cui si troveranno due immagini, anche quando verranno spostate
dall’utente.
Le
variabili
Connessioni_Precedenti,
Connessioni_Post,
,
Connessioni_Trasversali_Precedenti, Connessioni_Trasversali_Post sono degli
array di tipo TForme. Gli elementi di questi array corrispondono alle altre icone
con le quali sono direttamente collegate alle istanze della classe. Gli elementi di
questi array sono molto importanti per la continuità del flusso e per la
generazione del codice sorgente attraverso il codice iconico.
La variabile Linkers è un array di tipo TLinker. E’ una variabile fondamentale
per il concetto di flusso iconico, questa verrà introdotta nel prosieguo.
Il campo Nome, di tipo string, permette di identificare univocamente le icone.
Viene settato alla creazione di ogni istanza della classe.
La variabile Colore_Bordo_Default, di tipo TColor, fornisce un colore di
default nel caso si voglia cambiare e successivamente reimpostare il colore del
bordo. Il valore della variabile è settato alla creazione di ogni istanza della classe
derivante da TForme.
La procedura Create, che ammette un input di tipo TComponent ovvero il
proprietario dell’istanza della classe, è dichiarato come override e constructor.
La dichiarazione constructor è una procedura richiamabile da qualunque classe
non ancora instanziata e permette la creazione dell’istanza. Questa procedura
inizializza molte variabili quali Nome, FEtichetta, FPen, FBrush FbyUser,
94
FEtichetta, i Linkers, FFLivello_Annidamento, Colore_Bordo_Defaul e
Colore_Bordo, oltre alle dimensioni dell’icona di default.
La procedura Destroy è dichiarata come override e come destructor. Le
procedure destructor sono procedure chiamate automaticamente da ogni classe,
in Delphi, è consentono di eseguire alcune operazioni prima che l’istanza della
classe venga definitivamente eliminata e che la memoria, occupata dalla classe,
venga liberata. In questa procedura vengono soltanto invocate le procedure per
liberare la memoria dalle altre classi incapsulate dalla classe TForme.
La procedura Calcola_Dati, come già accennato, è importante per la
visualizzazione e l’automatismo grafico degli archi, chiamati Linkers. In questa
procedura vengono aggiornati il Baricentro e l’array delle Connessioni, entrambi
già discussi. Vedremo successivamente che questi parametri sono fondamentali
per fornire agli archi il giusto orientamento.
La proprietà Canvas è l’oggetto specializzato a disegnare sulla Regione fornita
dal TGraphicControl e viene chiamato ogni qualvolta sia necessario disegnare o
scrivere.
La
proprietà
Colore_Bordo
setta
il
bordo
dell’icona
richiamando
implicitamente la procedura SetColore_Bordo che serve a modificare
FColore_Bordo.
La proprietà Selezionato richiama la procedura SetSelezionato, questa setta
FSelezionato a True quando l’icona è selezionata e contestualmente modifica lo
spessore ed il colore del bordo dell’icona; oppure setta FSelezionato a False,
rendendo normale lo spessore dell’icona ed anche il suo colore.
La proprietà Codice richiama la procedura SetCodice che setta il valore di
FCodice a Codice.
95
La proprietà Etichetta invoca implicitamente la procedura SettaEtichetta la
quale permette di gestire l’istanza FEtichetta dell’oggeto TLabel, incapsulato in
TForme.
La
proprietà
Livello_Annidamento
SetLivello_Annidamento
che
setta
il
invoca
corretto
valore
la
procedura
alla
variabile
FLivello_Annidamento, già discussa, e aggiorna tutti i valori di tutte le icone
che discendono dall’istanza della classe. Questo è molto utile e potente, quanto
semplice, in quanto ogni icona che avrà modificato il proprio livello di
annidamento, modificherà le icone ad essa collegate, in cascata ed in maniera
automatica.
La procedura Individua_Linker_Partenza, che ammette come dati in input un
Linkers di tipo TLinkers ed una Destinazione di tipo TForme, serve per
rintracciare quale icona è collegata all’arco incidente a Destinazione, ovvero da
quale icona parte l’arco che punta verso Destinazione.
La procedura Individua_Linker_Arrivo, che ammette come dati in input un
Linkers di tipo TLinkers ed una Arrivo di tipo TForme, serve per rintracciare
quale icona è collegata all’arco uscente ad Arrivo, ovvero verso quale icona
finisce l’arco che parte da Arrivo.
La procedura Collega_Avanti, ammette come dato in input una variabile
Destinazione di tipo TForme. Tale procedura crea fisicamente il legame tra due
icone ed individua la direzione del flusso. Il legame, o relazione, tra le due icone
è consentito soltanto se l’icona di destinazione non ha archi incidenti su essa e se
l’icona di partenza non ha già un suo successore nel flusso. Dopo aver collegato
le icone, la procedura invoca la procedura Calcola_Dati sia per l’icona di
partenza che per quella di destinazione al fine di aggiornare i dati, ovvero le
96
coordinate, utili all’orientamento degli archi. Alla fine, viene invocata la
procedura Aggiorna_Linker dell’arco appena creato, discussa nel prosieguo.
La procedura Scollega_Avanti elimina fisicamente un collegamento tra
un’icona ed un’altra, aggiornando gli archi di entrambe le icone.
La procedura Scollega_Indietro richiama la procedura Scollega_Avanti se
l’icona ha un predecessore nel flusso, altrimenti la procedura si ferma.
La
procedura
Destionazione
di
Collega_Trasversale_Avanti,
tipo
TForme
e
un
richiede
in
input
Tipo_Collegamento
di
una
tipo
TTipi_Collegamenti, quest’ultimo può assumere uno dei seguenti valori
TTC_Avanti,
TTC_Begin,
TTC_Ciclo,
TTC_IF_Then,
TTC_IF_ELSE,
TTC_Case. Ognuno di questi valori corrisponde a casi distinti di collegamenti
nel flusso. Un collegamento trasversale avviene ogni qual volta vi è un
cambiamento di livello di annidamento nel flusso. Poiché un’icona può avere
collegato in entrata solo un arco trasversale, eccezion fatta per le icone Etichetta,
e in uscita solo un arco trasversale, eccezion fatta per l’icona del Case. La
procedura controlla se vi è possibilità di collegare le due icone verificando se
nessuna delle due icone hanno collegamenti trasversali, eccezion fatta per i due
casi precedenti.
Quindi, la procedura collega trasversalmente le due icone, assegnando
all’icona di Destinazione il livello di annidamento dell’icona di partenza
aumentato di uno. In tale modo, aggiorna in cascata tutti i livelli di annidamento
delle icone successive nel flusso a Destinazione.
La procedura Scollega_Trasversale, scollega l’arco trasversale tra due icone,
settando a 1 il livello di annidamento della icona che precedentemente era di
97
Destinazione, ed aggiornando così in cascata tutte le successive icone nel suo
flusso.
La procedura Aggiorna_Codice non è implementata in questa classe in quanto
sarà sovrascritta in tutte le altre classi che derivano da TForme. E’ stata inserita
in quanto poiché implementata dalle classi derivanti, questa richiama la
procedura dichiarata ed implementata dalla classe corretta. Questo per evitare
continui Type Casting sulle varie icone.
La procedura Salva_Xml, riceve in input un’interfaccia IXMLNode, la quale
fornisce un’interfaccia per salvare i dati dell’icona in formato xml. La procedura
crea un nodo Figura attraverso l’interfaccia ed scrive una serie di attributi XML
in maniera tale da memorizzare sia le informazioni utili al recupero dello stato
dell’icona, sia informazioni legate al flusso dei dati, ovvero gli archi incidenti ed
uscenti dall’icona.
La procedura Carica_Xml, ricevere anch’essa un’interfaccia IXMLNode.
Questa è la procedura duale a Salva_Xml, ovvero recupera dagli attributi XML
tutti i dati necessari a ripristinare lo stato salvato dell’icona e le informazioni
inerenti il flusso.
La procedura Cancella_Linker, richiede in input un Linker di tipo TLinkers.
Tale procedura serve per aggiornare la lista degli archi incidenti ed uscenti da
un’icona. Questa procedura viene creata poiché si vuole evitare la ridondanza di
codice
in
quanto
viene
utilizzata
è
dalle
una
porzione
procedure
di
codice
che
Cancella_Linker_Avanti,
Cancella_Linker_Indientro e Cancella_Linker_Trasversale, le quali eliminano,
rispettivamente, gli archi in avanti, indietro e trasversalmente al flusso.
98
La procedura Linker_By_Nome, riceve in input un Linker di tipo TLinker e
una variabile Nome di tipo stringa. Questa procedura restituisce l’arco,
assegnandolo a Linker, che collega l’icona ad un’altra icona di nome Nome.
La proprietà Etichetta_Visibile richiama la procedura SetEtichetta_Visibile la
quale rende visibile o meno FEtichetta.
Infine, la proprietà Caption invoca la procedura SetCaption che oltre a
modificare la variabile FCaption ridisegna l’icona inserendo come testo il valore
di Caption.
4.2.2 Classe TFigura_Start
La classe TFigura_Start deriva dalla classe TFigure che deriva da TForme.
TFigure è solo una classe di intermezzo senza modifiche, usata per verifiche di
Type Casting dal programma. Grazie all’ereditarietà delle classi, questa riceve in
eredità tutte le proprietà, i campi e i metodi implementati nella classe genitrice.
La descrizione della classe assume la seguente forma
TFigura_Start = class(TFigure)
public
constructor Create(AOwner: TComponent); override;
procedure Salva_Xml(var Xml: TXMLDocument; var Nodo: IXMLNode);
procedure Carica_Xml(var Nodo: IXMLNode);
end;
99
la procedura Create, è dichiarata come override. All’interno della procedura
viene richiamata la procedura Create ereditata, e successivamente modifica
altezza e larghezza dell’immagine. Viene anche modificata, la forma agendo
sulla proprietà Shape che in automatico assicura la corretta icona.
Successivamente, vengono inizializzate tutte le altre proprietà quali i colori del
bordo e del riempimento e del Font utilizzato per scrivere sull’icona. Viene
anche richiamata la procedura Calcola_Dati che assicura di avere i corretti punti
di giunzione tra gli archi e il Baricentro.
La procedura procedura Salva_Xml, ammette come dati due classi di
interfaccia XML. La prima corrisponde al progetto e la seconda corrisponde al
nodo in cui verranno scritti i dati per recuperare le posizioni dell’icona e l’arco
uscente da essa.
La procedura Carica_Xml, ammette come dato in ingresso un’interfaccia al
nodo dal quale bisogna recuperare i dati e setta le variabili della classe per il
riposizionamento e il possibile collegamento ad un’altra icona, per il flusso.
4.2.3 Classe TFigura_Dato
La classe TFigura_Dato, come le altre icone, deriva da TFigure. Essa serve a
memorizzare le variabili e le costanti all’interno di una funzione o procedura. La
descrizione della classe è la seguente
TFigura_Dato = class(TFigure)
public
Tipo_Dato: TDato_Matrice;
100
constructor Create(AOwner: TComponent); override;
destructor Destroy; override;
procedure Aggiorna_Codice;
procedure Salva_Xml(var Xml: TXMLDocument; var Nodo: IXMLNode);
procedure Carica_Xml(var Nodo: IXMLNode);
end;
La variabile Tipo_Dato è una classe che identifica i tipi di dato e verrà
spiegata successivamente.
La procedura Create, anch’essa è descritta come override ed invoca la
procedura genitrice. Inoltre, inizializza alcuni parametri atti ad identificare
cognitivamente il tipo di costrutto, fornendo una chiara forma e colore in base al
tipo di dato che memorizza. Esegue anche la creazione e la inizializzazione della
variabile Tipo_Dato e richiama la procedura Calcola_Dati. Tale procedura, in
tutte le classi derivate da TForme, deve essere necessariamente chiamata dalla
sub-classe in quanto essa stessa identifica la forma e le dimensioni dell’icona e
quindi deve anche assumersi il compito di calcolare i dati di congiunzione
degl’archi e del Baricentro.
La procedura Destroy, dichiarata come override, libera la memoria usata dalla
classe Tipo_Dato e invoca la procedura Destroy ereditata da TForme.
La procedura Aggiorna_Codice non è dichiarata come override, in quanto la
classe genitrice ha una procedura vuota, quindi non è necessario sovrascriverla.
Questa procedura esegue una serie di controlli sulla variabile Tipo_Dato e, nel
caso in cui tutti i dati di quest’ultimo siano completi, viene generato il codice
sorgente in linguaggio C in accordo ai dati inseriti in Tipo_Dato.
101
La procedura Salva_Xml, ammette come dati due classi di interfaccia XML.
La prima corrisponde al progetto e la seconda corrisponde al nodo in cui
verranno scritti i dati in Tipo_Dato. Inoltre, richiama la procedura richiama
Salva_Xml della classe genitrice, che serve a memorizzare tutte le variabili utili
alla rappresentazione visiva dell’icona e dei suoi archi.
La procedura Carica_Xml, accetta come input l’interfaccia IXMLNode che
fornisce i dati al recupero di tutti valori di Tipo_Dato e alle posizioni dell’icona
e dei suoi collegamenti, anche richiamando la procedura ereditata.
4.2.3.1 Classe TTipo_Dato
Questa classe implementa la classe base per TDato_Matrice. Essa consiste di
tutte le informazioni utili all’identificazione del dato, variabile o costante, il tipo
di variabile, il suo nome e il suo valore, nel caso di costanti o variabili
inizializzate. La sua definizione assume la seguente forma
TTipo_Dato = class
public
Nome: String;
Tipo_Di_Dati: TTipi_di_Dati;
Tipo_Di_Shape: TTipi_Variabile;
Stringa_Tipo_Di_Dati: String;
Stringa_Tipo_Di_Shape: String;
Valore: String;
procedure Salva_Parametro(var Xml: TXMLDocument; var Nodo: IXMLNode);
procedure Carica_Parametro(var Xml: TXMLDocument; var Nodo: IXMLNode);
End;
102
La variabile Nome, di tipo stringa, consiste nel nome, o simbolo, che si
fornisce alla variabile.
La variabile Tipo_Di_Dati, di tipo TTipi_di_Dati, assume un valore di un
insieme enumerabile definito come TD_Sconosciuto, TD_Void, TD_Char,
TD_int,
TD_short,
TD_long,
TD_long_long,
TD_float,
TD_double,
TD_Funzione, ovvero i tipi primitivi che si possono incontrare nel linguaggio C,
aggiunto da un tipo sconosciuto e dal tipo funzione.
La variabile Tipo_Di_Shape, di tipo TTipi_Variabile, assume un valore nel
seguente insieme TTS_Sconosciuto, TTS_Costante, TTS_Variabile, ovvero
descrive se la il dato è una costante o una variabile, oppure un tipo sconosciuto.
La variabile Stringa_Tipo_Di_Dati assume un valore stringa, comprensibile
all’utente, che è in accordo alla variabile Tipo_Di_Dati.
La variabile Stringa_Tipo_Di_Shape, di tipo stringa, assume un valore in
accordo a Tipo_Di_Shape.
La variabile Valore, anch’essa di tipo stringa, coincide col valore del dato
dichiarato, nel caso di costante o di variabile inizializzata.
La procedura Salva_Parametro riceve in input, come le altre classi, le
interfacce per salvare i valori sopra discussi. Questi verranno recuperati con la
procedura Carica_Parametro e inseriti nelle rispettive variabili.
103
4.2.3.2 Classe TDato_Matrice
Questa è una classe che implementa una serie di metodi e proprietà atte ad
individuare le dimensioni del dato e a memorizzarle attraverso una forte
incapsulazione. Deriva dalla classe TTipo_Dato, dalla quale ne riceve tutte le
variabili e le procedure. E’ descritta come segue
TDato_Matrice = class(TTipo_Dato)
private
FArray_Dimensioni: array of Integer;
FDimensioni: Integer;
procedure SetDimensioni(const Value: Integer);
function GetArray_Dimensioni(Index: Integer): Integer;
procedure SetArray_Dimensioni(Index: Integer; const Value: Integer);
public
property
Array_Dimensioni[Index:
Integer]:
Integer
read
GetArray_Dimensioni
write
SetArray_Dimensioni;
property Dimensioni: Integer read FDimensioni write SetDimensioni;
procedure Salva_Parametro(var Xml: TXMLDocument; var Nodo: IXMLNode);
procedure Salva_Parametro(var Nodo: IXMLNode);
constructor Create;
destructor Destroy;
end;
la variabile FArray_Dimensioni è un array di tipo intero. Questa definisce la
grandezza di ogni dimensione del dato. Non viene direttamente manipolata
dall’utente, ma è fortemente incapsulata e i suoi dati vengono manipolati da
GetArray_Dimensioni e da SetArray_Dimensioni che ricevendo in input il
valore di Index, un intero, restituiscono o modificano il valore in accordo alla
104
loro implementazione. L’utente ha la sensazione di manipolarle direttamente
quando si interagisce con la variabile pubblica Array_Dimensioni, che in realtà
richiama le sopra dette procedure e funzioni.
La variabile FDimensioni, di tipo intero, setta la dimensione dell’array
FArray_Dimensioni
attraverso
la
procedura
SetDimensioni
invocata
implicitamente quando si modifica la variabile Dimensioni.
La procedura Salva_Paramentro, come tutte le altre classi, accetta le interfacce
XML per salvare sia le variabile del tipo di classe genitrice sia le variabili
proprie.
La procedura Carica_Parametro, riceve in input un’interfaccia IXMLNode e la
usa recuperando i valori delle variabili memorizzate precedentemente con
Salva_Parametro.
La procedura Create costruttrice della classe, diversamente dai precedenti casi,
non è dichiarata come override. Questo poiché dalla classe genitrice non era
necessario andare ad implementarla, dunque non è necessario e né possibile
andare a sovrascriverla. Questa procedura inizializza le variabili in maniera
opportuna e setta la lunghezza di FArray_Dimensioni a zero.
La procedura Destroy elimina la classe, ed è necessaria implementarla in
quanto essa libera la memoria dell’array FArray_Dimensioni.
105
4.2.4 Classe TFigura_Ciclo
La classe TFigura_Ciclo serve a configurare la dichiarazione di un ciclo nel
codice sorgente in C. La classe, come le altre, deriva da TFigure ed ha la
seguente forma dichiarativa
TFigura_Ciclo= class(TFigure)
private
FTipo_Ciclo: TTipi_Ciclo;
procedure SetTipo_Ciclo(const Value: TTipi_Ciclo);
public
Condizioni: TCondizione;
Variabile: String;
Valore: String;
Espressione: String;
constructor Create(AOwner: TComponent); override;
destructor Destroy; override;
procedure Aggiorna_Codice;
property Tipo_Ciclo: TTipi_Ciclo read FTipo_Ciclo write SetTipo_Ciclo;
procedure Salva_Xml(var Xml: TXMLDocument; var Nodo: IXMLNode);
procedure Carica_Xml(var Nodo: IXMLNode);
end;
La variabile privata FTipo_Ciclo assume uno dei seguenti valori enumerabili
TTC_For, TTC_While, TTC_Repeat, e serve ad indicare il tipo e la forma del
ciclo nel codice sorgente in C, in accordo alle forme di dichiarazione in C.
La procedura privata SetTipo_Ciclo, che richiede in input un valore
TTipi_Ciclo, viene richiamata implicitamente quando si modifica la proprietà
publica Tipo_Ciclo. Tale procedura, oltre a modificare la variabile FTipo_Ciclo,
106
modifica anche il colore del riempimento dell’icona in accordo al colore
associato al valore di FTipo_Ciclo. Inoltre, modifica anche il testo all’interno
dell’icona per fornire un immediata comprensione cognitiva del ciclo utilizzato
all’utente finale.
La variabile Condizioni è una classe di tipo TCondizione, tale classe verrà
spiegata nel seguito. Questa variabile memorizza tutte le condizioni alle quali
Variabile è soggetta per la continuazione del ciclo.
La variabile Variabile, di tipo stringa, assume il nome della variabile assegnata
come contatore da utilizzare all’interno del ciclo.
La variabile Valore, di tipo stringa, è il valore iniziale che Variabile avrà
assegnato all’interno del ciclo, se si utilizza come Tipo_Ciclo il valore
TTC_For.
La variabile Espressione, di tipo stringa, fornisce l’espressione di incremento
che agisce su Variabile nel caso di un ciclo For.
La procedura costruttiva Create, dichiarata come override, inizializza tutte le
variabili e anche l’istanza di classe Condizioni, oltre ad invocare la omonima
procedura genitrice.
Mentre la procedura distruttiva di classe Destroy, dichiarata anch’essa come
override, libera la memoria usata dall’istanza della classe Condizioni e invoca la
procedura omonima genitrice.
La procedura Aggiona_Codice, in base ai valori delle singole variabili, crea il
codice del ciclo e lo struttura in maniera tale che sia in accordo con le tipologie
dei costrutti del linguaggio C, in base al tipo di valore memorizzato in
FTipo_Ciclo.
107
Le procedure Salva_Xml e Carica_Xml, come nei precedenti casi, ricevono in
input delle interfacce XML che servono, rispettivamente alle procedure, per
salvare tutti i dati memorizzati all’interno dell’istanza della classe e per
recuperare e settare i valori salvati nell’istanza della classe.
4.2.4.1 Classe TCondizione
La classe TCondizione permette di memorizzare le varie condizioni, o
espressioni booleane, e i relativi connettori logici tra queste. Tale classe verrà
utilizzata anche in altre classi derivate da TFigure. Questa classe memorizza
soltanto i valori e non crea codice in C. La classe è definita nella seguente forma
TCondizione = class
Public
Negazioni: array of boolean;
Condizioni: array of String;
Oper_Logici: array of String;
constructor Create;
destructor Destroy;
procedure Salva_Parametro(var Xml: TXMLDocument; var Nodo: IXMLNode);
end;
La variabile Negazioni è un array di valori booleani, i quali servono a riferire
se si deve considerare la negazione delle singole condizioni oppure il valore
originario.
108
La variabile Condizioni è un array di stringhe, dove vengono memorizzate
tutte le condizioni usate.
La variabile Oper_Logici è anch’essa un array di stringhe dove si
memorizzano tutti gli operatori logici usati per connettere le varie condizioni, o
espressioni booleane.
4.2.5 Classe TFigura_If_Then_Else
La classe TFigura_If_Then_Else realizza l’omonimo costrutto. La forma
dichiarativa è la seguente
TFigura_If_Then_Else= class(TFigure)
public
Condizioni: TCondizione;
constructor Create(AOwner: TComponent); override;
destructor Destroy; override;
procedure Aggiorna_Codice;
procedure Salva_Xml(var Xml: TXMLDocument; var Nodo: IXMLNode);
procedure Carica_Xml(var Nodo: IXMLNode);
end;
La variabile Condizioni assume la stessa funzione esposto nella classe
TFigura_Ciclo, solo che viene usato per il costrutto If..Then..Else.
La procedura costruttiva Create, dichiarata come override, inizializza l’istanza
di classe Condizioni, oltre ad invocare la omonima procedura genitrice.
109
La procedura distruttiva di classe Destroy, dichiarata anch’essa come override,
libera la memoria usata dall’istanza della classe Condizioni e invoca la
procedura omonima genitrice.
La procedura Aggiona_Codice è molto importante in quanto costruisce il
codice sorgente partendo dalle condizioni fornite.
Le procedure Salva_Xml e Carica_Xml, come nei precedenti casi, ricevono in
input delle interfacce XML che servono, rispettivamente alle procedure, per
salvare tutti i dati memorizzati all’interno dell’istanza della classe e per
recuperare e settare i valori salvati nell’istanza della classe.
4.2.6 Classe TFigura_Blocco
La classe TFigura_Blocco fornisce un semplice modo per inserire blocchi di
codice aggiuntivi. La classe deriva, come le altre classi iconiche, da TFigure ed
assume la seguente forma dichiarativa
TFigura_Blocco = class (TFigure)
public
Stringhe: array of String;
Numero_Stringhe: Integer;
constructor Create(AOwner: TComponent); override;
destructor Destroy; override;
procedure Salva_Xml(var Xml: TXMLDocument; var Nodo: IXMLNode);
procedure Carica_Xml(var Nodo: IXMLNode);
end;
110
La variabile Stringhe, un array di tipo stringa, memorizza le stringhe inserite
dall’utente.
Mentre, la variabile Numero_Stringhe, di tipo intero, corrisponde alla
cardinalità dell’array, ovvero al numero di stringhe inserite.
Il costruttore Create, come negl’altri casi, è dichiarato override, e serve per
inizializzare l’array Stringhe e il valore Numero_Stringhe a zero, oltre che ad
inizializzare le altre variaibili ereditate e a costruire l’immagine corretta
dell’icona.
Mentre il distruttore Destroy, anch’esso dichiarato override, serve per liberare
la memoria dell’array Stringhe.
4.2.7 Classe TFigura_Break_Continue_Exit
La classe TFigura_Break_Continue_Exit, è una classe iconica che fornisce
informazioni circa la continuità o le interruzioni all’interno di una funzione.
Deriva da TFigure ed ha la seguente forma dichiarativa
TFigura_Break_Continue_Exit = class (TFigure)
private
FTipo: TTipi_Interruzioni;
procedure SetTipo(Value: TTipi_Interruzioni);
public
property Tipo: TTipi_Interruzioni read FTipo write SetTipo;
constructor Create(AOwner: TComponent); override;
procedure Salva_Xml(var Xml: TXMLDocument; var Nodo: IXMLNode);
procedure Carica_Xml(var Nodo: IXMLNode);
111
end;
la variabile FTipo, di tipo TTipi_Interruzioni, assume uno dei seguenti valori
TTI_Break, TTI_Continue, TTI_Exit, ed indica il tipo di codice che si andrà ad
inserire.
La procedura SetTipo modifica FTipo con il valore ricevuto in ingresso e
contestualmente modifica anche l’immagine dell’icona e il suo testo, che
rappresenta la scelta del tipo di informazione desiderato.
Il costruttore Create, dichiarata come override, si comporta come nelle
precedenti classi incontrate.
Anche le procedure Salva_Xml e Carica_Xml hanno lo stesso comportamento
delle altre classi incontrate.
4.2.8 Classe TFigura_Switch
La classe TFigura_Switch è una classe che corrisponde al costrutto
Switch..Case. Con questa classe si offre all’utente la possibilità di fornire più
scelte, e quindi più comportamenti, ad una porzione di un algoritmo in base al
risultato di un’espressione. La definizione della classe è la seguente
TFigura_Switch = class(TFigure)
public
Espressione: String;
Casi: array of String;
constructor Create(AOwner: TComponent); override;
112
destructor Destroy; override;
end;
La variabile Espressione, di tipo stringa, memorizza l’omonima l’espressione
dello costrutto Switch.
La variabile Casi è un array di tipo stringa la quale memorizza le possibili
diramazioni dello Switch. Tali diramazioni, devono essere in accordo con i
possibili risultati dell’Espressione.
Il costruttore Create, dichiarato override, oltre d invocare, come nelle altre
classi, l’omonima procedura ereditata inizializza Espressione e Casi.
Il distruttore Destroy, anch’esso override, libera la memoria dell’array Casi,
oltre a chiamare il distruttore ereditato.
4.2.9 Classe TFigura_Assegnazione
La classe TFigura_Assegnazione è una classe che fornisce un’icona più
grande rispetto alle altre. Rappresenta l’assegnazione di una espressione ad una
variabile. La classe deriva anch’essa da TFigure, e la sua dichiarazione è la
seguente
TFigura_Assegnazione = class(TFigure)
private
FTipo_Variabile: TTipi_di_Dati;
procedure SetTipo_Variabile(Value: TTipi_di_Dati);
public
Espressione: String;
113
Variabile: String;
property Tipo_Variabile: TTipi_di_Dati read FTipo_Variabile write SetTipo_Variabile;
procedure Aggiorna_Codice;
constructor Create(AOwner: TComponent); override;
end;
La variabile FTipo_Variabile, di tipo TTipi_di_Dati, memorizza internamente
il tipo di variabile alla quale si assegnerà la variabile Espressione.
La procedura Set Tipo_Variabile, richiede in input un tipo in accordo a
FTipo_Variabile, e lo assegna ad essa. Inoltre, modifica l’aspetto dell’icona, in
accordo sia al nome della variabile che al tipo.
La variabile Espressione, di tipo stringa, indica l’espressione da assegnare a
Variabile.
Il campo Variabile, anch’esso di tipo string, identifica il nome della variabile
assegnataria.
La procedura Create, come nelle altre classi, è dichiarata override, e oltre ad
invocare l’omonima procedura ereditata inizializza FTipo_Variabile ed altre
variabili ereditate per la rappresentazione iconografica.
La procedura Destroy non viene implementata, in quanto non vi è alcuna
variabile che, alla distruzione dell’istanza della classe, non libera la memoria
usata.
114
4.2.10 Classe TFigura_Funzione
Anche tale classe deriva da TFigure. Questa classe rappresenta la funzione che
viene richiamata nel flusso, senza necessità di assegnare un valore a qualche
variabile. La sua dichiarazione è la seguente
TFigura_Funzione = class(TFigure)
public
Include: String;
Nome_Funzione: String;
Tipo_Funzione: TTipi_di_Dati;
Parametri: array of string;
constructor Create(AOwner: TComponent); override;
destructor Destroy; override;
end;
La variabile Include, di tipo stringa, identifica il file utilizzato dove risiede la
funzione cercata.
La variabile Nome_Funzione, di tipo stringa, definisce il nome della funzione
desiderata.
Invece, Tipo_Funzione, di tipo TTipi_di_Dati, identifica la tipologia di dato
che la funzione fornisce in output.
La variabile Paramentri, un array di tipo stringa, memorizza i parametri
assegnati alla procedura.
La procedura Create, sovrascritta a quella ereditata, che la richiama, inizializza
Parametri definendo l’array con una lunghezza uguale a zero.
115
Mentre, il distruttore Destroy, anch’esso sovrascritto, libera la memoria di
Parametri;
4.2.11 Classi TFigura_Label, TFigura_Goto, TFigura_Return,
TFigura_Begin, TFigura_End
Queste classi non implementano particolari proprietà in quanto sfruttano i
campi e i metodi definiti in TForme. L’unica procedura che modificando è il
costruttore Create, dichiarato override, in quanto alla creazione di ciascuna
istanza, modificano opportunamente la loro forma e i loro colori, per rendere
cognitivamente rappresentativo il significato delle loro icone.
4.3 Implementazione del flusso grafico: classe TLinker
Il flusso può essere distinto in flusso grafico e flusso logico. Il flusso logico è
implementato tramite gli array delle Connessioni implementate nella classe
TForme. Mentre, il flusso grafico è costituito dagli archi, entranti o uscenti, dalle
icone. La classe che implementa tali grafici è chiamata TLinker. La classe
assume la seguente forma
TLinker = class
private
FOggetto_Partenza: TForme;
116
FOggetto_Arrivo: TForme;
Linee: array[0..2] of TForme;
procedure SetOggetto_Partenza(const Value: TForme);
procedure SetOggetto_Arrivo(const Value: TForme);
procedure Disegna_Linker;
public
Lato_Partenza, Lato_Arrivo: TLati;
Freccia_Partenza: TForme;
Freccia_Arrivo: TForme;
property Oggetto_Partenza: TForme read FOggetto_Partenza write SetOggetto_Partenza;
property Oggetto_Arrivo: TForme read FOggetto_Arrivo write SetOggetto_Arrivo;
constructor Create(Owner: Twincontrol);
procedure Cancella;
destructor Destroy;
procedure Aggiorna_Linker;
procedure Evidenzia_Linker;
procedure Hide;
procedure Show;
end;
Le variabili FOggetto_Partenza e FOggetto_Arrivo, di tipo TForme,
costituiscono le icone, rispettivamente, di partenza e di arrivo dell’arco ed,
attraverso esse, definiscono i punti dove l’arco verrà disegnato.
La variabile Linee è un array di tipo TForme che costituisce le linee dell’arco.
Le procedure SetOggetto_Partenza e SetOggetto_Arrivo ricevono in input i
valori assegnati alle proprietà Oggetto_Partenza ed Oggetto_Arrivo.
Le variabili Freccia_Partenza e Freccia_Arrivo, entrambi di tipo TForme
definiscono le icone dell’arco rappresentate, rispettivamente, da un cerchio
pieno dal quale parte l’arco e da una freccia verso il quale finisce l’arco.
117
Il costruttore Create, non dichiarato override in quanto la classe non deriva da
alcun’altra classe, inizializza tutte le classi incapsulate in TLinker.
La procedura Cancella richiama il distruttore Destroy, per eliminare l’arco.
La procedura Destroy libera la memoria di tutte le classi incapsulate in
Tlinker.
La procedura Aggiorna_Linker è richiamata ogni qualvolta le icone dei
costrutti vengono spostate e quando cambiano il loro livello di annidamento nel
flusso. Questa procedura richiama Disegna_Linker e Evidenzia_Linker;
La procedura Disegna_Linker è specializzata nel disegnare l’arco. Verifica il
livello di annidamento dell’icona di arrivo e definisce il colore dell’arco in base
a questo dato. Inoltre, a seconda delle posizioni del Baricentro delle Icone,
definisce i punti di partenza e di arrivo dell’arco verificando quali siano i
percorsi e la forma che l’arco deve assumere per rendere il concetto di flusso
grafico, verificando quale siano i corretti valori delle variabili Lato_Partenza e
Lato_Arrivo, che possono assumere i valori TL_Su, TL_Destra, TL_Giu,
TL_Sinistra. Verificato questi, assegna agli oggetti di Linee le corrette
coordinate e dimensioni, e immagini, rappresentando così l’arco.
La procedura Evidenzia_Linker fa sì che gli oggetti grafici dell’arco vengano
portati sopra tutte gli altri oggetti dello spazio di programmazione iconica, per
evidenziare l’arco. Questo accade ogni volta che un’icona viene selezionata per
rendere immediatamente disponibile la continuità del flusso da quell’icona.
Le procedure Hide e Show, rispettivamente, nascondono e rendono visibile
l’arco, iterando su tutti gli oggetti dell’istanza della classe.
118
4.4 Integrazione del parser XML
Per salvare un progetto, i suoi files e le relative funzioni, sono state
implementate tre classi derivate dalla classe TXMLDocument: TXML_Progetto,
TXML_File, TXML_Funzione.
4.4.1 Classe TXML_Progetto
La classe TXML_Progetto serve a salvare e recuperare i dati contenenti che
compongono il progetto. E’ dichiarata come segue
TXML_Progetto= class(TXMLDocument)
private
FFiles: array of String;
public
Nome: String;
Percorso: String;
constructor Create(AOwner: TComponent); overload; override;
constructor Create(const AFileName: DOMString); reintroduce; overload;
destructor Destroy; override;
function Inserisci_File(File_: TXML_File): Boolean;
function Elimina_File(Nome_File: String): Boolean;
function Salva_Progetto(Figura: TForme): Boolean;
function Carica_Progetto(Codice: String): Boolean;
end;
119
L’array FFiles, di tipo string, memorizza tutti i files che compongono il
progetto.
Le variabili Nome e Percorso memorizzano rispettivamente il nome e il
percorso della configurazione del progetto.
I due costruttori Create, dichiarati override, ma anche overload ed reintroduce
inizializzano l’array Files ed invocano i costruttori della classe genitrice. La
classe può essere create richiamando uno dei due costruttori, a seconda se si
vuole fornire in input un oggetto TComponent o un tipo DOMString ovvero una
stringa. Il primo Create sovrascrive la procedura ereditata e, attraverso la
keyword overload, la marca come unica procedura che può essere invocata nel
caso in cui viene fornito in input un TComponent. Il secondo costruttore,
attraverso la keyword reintroduce, dichiara implementabile la procedura in
quanto nella classe genitrice il prototipo del costruttore è dichiarato come
virtual, ovvero una procedura implementabile soltanto dalle classi derivate, e,
attraverso la parola chiave overload, rende la procedura invocabile quando viene
fornito a Create un dato di tipo Domstring, ovvero una stringa.
Il distruttore Destroy libera la memoria utilizzata dall’array Files, ed invoca il
distruttore ereditato.
La funzione Inserisci_File riceve in input un dato TXML_File e memorizza
tutti i suoi dati in formato XML e restituisce True se la memorizzazione avviene
con successo, o False altrimenti.
La funzione Elimina_File riceve in input il nome, di tipo stringa, interno di un
oggetto TForme per eliminarlo da FForme e restituisce True se la cancellazione
avviene con successo, o False altrimenti.
120
La funzione Salva_Progetto restituisce un valore booleano in accordo al
successo del salvataggio. La procedura salva i parametri necessari per il suo
successivo recupero.
La funzione Carica_Progetto accetta in input una stringa dalla quale è
possibile riprodurre l’intero progetto e restituisce il valore True se il progetto è
stato caricato correttamente, o False altrimenti.
4.4.2 Classe TXML_File
La classe TXML_File serve a salvare e recuperare i dati (funzioni, variabili,
costanti, strutture e file include) contenenti che compongono il progetto.
La classe è dichiarata come segue
TXML_File= class(TXMLDocument)
private
FFunzioni: array of String;
public
Nome: String;
Percorso: String;
Include: array of String;
Variabili: array of TDato_Matrice;
Costanti: array of TDato_Matrice;
Strutture: array of TStrutture;
constructor Create(AOwner: TComponent); overload; override;
constructor Create(const AFileName: DOMString); reintroduce; overload;
destructor Destroy; override;
function Inserisci_Funzione(Funzione: TXML_Funzione): Boolean;
function Elimina_Funzione(Funzione: String): Boolean;
121
function Salva_File: Boolean;
function Carica_File(Codice: String): Boolean;
end;
L’array FFunzioni, di tipo string, serve a memorizzare in ogni stringa le
funzioni.
Le variabili Nome e Percorso, di tipo string, memorizzano il nome e il
percorso del file.
La variabile Include è un array di tipo stringa. Questa serve a memorizzare
quali sono le librerie di file dai quali il file, che si sta implementando, dipende.
Le variavili Costanti e Variabili, due array di tipo TDato_Matrice, servono per
memorizzare le variabili e le costanti globali.
L’array Strutture, di tipo TStrutture, serve a memorizzare le strutture
implementate nel file. Il tipo TStrutture è un array di TDato_Matrice.
I costruttori e il distruttore di classe funziona in maniera analoga a
TXML_Progetto, ma, in questo caso, vengono inizializzate e distrutte le
variabili proprie della classe.
La funzione Inserisci_Funzione riceve in input un dato TXML_Funzione, il
quale viene memorizzato nella variabile FFunzioni, e restituisce un valore True
se la memorizzazione avviene con successo, o False altrimenti.
La funzione Elimina_Funzione riceve in input una stringa che identifica il
nome della funzione da eliminare e restituisce un valore True se la
memorizzazione avviene con successo, o False altrimenti.
La funzione Salva_File restituisce un valore booleano: True se il file viene
salvato o False altrimenti.
122
La funzione Carica_File, la quale riceve in input una stringa, restituisce un
valore booleano in accordo all’esito del recupero dei dati memorizzati nella
stringa Codice.
4.4.3 Classe TXML_Funzione
La classe TXML_Funzione rappresenta la funzione implementata e la sua
dichiarazione è come segue
TXML_Funzione = class(TXMLDocument)
private
FForme: array of String;
public
constructor Create(AOwner: TComponent); overload; override;
constructor Create(const AFileName: DOMString); reintroduce; overload;
destructor Destroy; override;
function Inserisci_Forma(Forma: TForme): Boolean;
function Elimina_Forma(Forma: String): Boolean;
function Salva_Funzione: Boolean;
function Carica_Funzione(Codice: String): Boolean;
end;
L’array FForme di tipo string memorizza tutti i dati delle forme inserite.
I costruttori Create e il distruttore di classe Destroy funziona similarmente alla
precedente classe, ma inizializza soltanto la variabile FForme.
123
La funzione Inserisci_Forma riceve in input un dato TForme e memorizza tutti
i suoi dati in formato XML all’interno di FForme e restituisce True se la
memorizzazione avviene con successo, o False altrimenti.
La funzione Elimina_Forma riceve in input il nome, di tipo stringa, interno di
un oggetto TForme per eliminarlo da FForme e restituisce True se la
cancellazione avviene con successo, o False altrimenti.
La funzione Salva_Funzione restituisce un valore booleano: True se la
funzione viene salvata o False altrimenti.
La funzione Carica_Funzione, la quale riceve in input una stringa, restituisce
un valore booleano in accordo all’esito del recupero dei dati memorizzati nella
stringa Codice.
4.5 Implementazione sintetica dell’indicizzatore di librerie
L’indicizzatore di librerie è un insieme di classi atte ad eseguire una serie di
corrispondenze di testo tramite le funzioni di RegEx esternalizzate da una
libreria di Perl. Le classi, utilizzate dall’applicazione, sono: TC_Metodo,
TC_Sorgente. Ognuna di queste utilizza l’interfaccia IRegEx la quale incapsula
le funzioni, tra le tante, della libreria di corrispondenza: IsMatch, Match,
Matches, Split, Pattern.
Per definire la regulare expression, reperire i prototipi e parametri accettati
dalle funzioni, sono state inizializzate alcune stringhe:
124
Tipi = '(void|signed char|char|signed short|short|signed int|int|signed long|long|long
long|float|double)';
VarNomeStr
= '(\w+?)(((\s*)(\=(\s*)(.*))|));';
Usando queste stringhe si sono inizializzate le interface IRegEx nella seguente
maniera
MetodoRegEx := RegexCreate(Tipi + '([\w\s]*)'+'(\s+?)(\&|)(\w*)(\s*?)\((.*)\)',
[rcoSingleLine, rcoUngreedy]);
VarRegEx := RegexCreate(‘var(\s+?)' + Tipi + '(\s+?)' + '(\**)'+ VarNomeStr
,
[rcoSingleLine, rcoUngreedy]);
Alla fine dell’analisi delle RegEx, tutti I dati vengono memorizzati in
TC_Metodo, TC_Sorgente.
4.5.1 Classe TC_Sorgente
TC_Sorgente deriva da un’altra classe TC_Classe la quale definisce alcuni
metodi interni ed è una classe base, per TC_Sorgente, che contiene una variabile
FMetodi di tipo TObjectList, ovvero una lista di oggetti. Per l’uso
nell’applicativo, TC_Sorgente ha la seguente dichiarazione
TC_Source = class(TC_Classe)
protected
function Prendi_Metodi(Index: Integer): TC_Metodo; override;
125
public
property Metodi[Index: Integer]: TC_Metodo read Prendi_Metodi;
constructor Create(const Testo_Sorgente: string); overload;
destructor Destroy; override;
end;
la funzione Prendi_Metodi, dichiarata override e con visibilità protetta,
sovrascrive la funzione della classe base e fornisce il Metodo indicato da Index
quando si prova ad accedere alla proprietà Metodi.
Il costruttore Create, dichiarata overload, riceve in input una costante di tipo
stringa e analizza il testo alla ricerca di prototipi. Questi, quando riscontrati,
verrano inseriti in FMetodi.
Il distruttore Destroy, dichiarato override, libera la memoria dalle variabili
interne.
4.5.2 Classe TC_Metodi
La classe TC_Metodi è una classe che collezione i prototipi e la sua forma
dichiarativa è la seguente
TC_Method = class(TC_Entity)
protected
FMetodo_Nome: string;
FMetodo_Prototipo: string;
FMetodo_Corpo: string;
FBracket_Inizio: Integer;
FBracket_Fine : Integer;
FParametri: array of TDato_Matrice
126
FTipo: string;
function Prendi_Numero_Parametri: Integer;
function Prendi_Parametri(Index: Integer): TDato_Matrice;
public
property Nome: string read FMetodo_Nome;
property Prototipo: string read FMetodo_Prototipo;
property Corpo: string read FMetodo_Corpo;
property Bracket_Inizio: Integer read FBracket_Inizio;
property Bracket_Fine: Integer read FBracket_Fine
property Numero_Parametri: Integer read Prendi_Numero_Parametri;
property Parametri[Index: Integer]: TDato_Matrice read Prendi_Parametri;
property Tipo: string read FTipo;
constructor Create(Parent: TC_Classe;
const Occorrenza: string; TextPos: Integer); overload; override;
destructor Destroy; override;
end;
Le variabili FMetodo_Nome, FMetodo_Prototipo e FMetodo_Corpo e i loro
omonimi con visiblità pubblica, di tipo stringa, sono rispettivamente il nome, il
prototipo e il corpo del prototipo trovato nella libreria analizzata.
Le variabili FBracket_Inizio, e FBracket_Fine e i loro omonimi con visibilità
pubblica, di tipo intero, corrispondono ai punti, rispettivamente, dove comincia e
finisce il corpo della funzione.
La variabile FTipo memorizza il tipo di dato in formato stringa e viene letto il
suo valore mediante la proprietà Tipo;
La funzione Prendi_Numero_Parametri, di tipo intero e con visibilità protetta
poiché incapsulata, fornisce il quantitativo dei parametri richiesti dalla funzione
e
viene
invocato
implicitamente
quando
Numero_Parametri.
127
viene
usato
la
proprietà
La funzione Prendi_Parametri, la quale accetta un valore di tipo intero ed ha
una visibilità protetta, restituisce un dato di tipo TDato_Matrice. Questa
funzione fornisce il parametro memorizzato in FParametri e viene invocata
implicitamente quando si usa la proprietà Parametri.
Il costruttore Create, dichiarato override ed overload, riceve in input il
proprietario della classe, di tipo TC_Classe, l’Occorrenza di tutto il prototipo
rintracciato, di tipo stringa, e la posizione iniziale del testo in formato numerico
intero.
Il distruttore di classe Destroy libera la memoria di tutte le variabili usate dalla
classe.
4.6 Implementazione del Text Editor
Per l’implmentazione del componente Text Editor, che serve a visualizzare il
codice in formato html, si è derivata una classe da TWebBrowser versione 6 e si
sono incapsulate diverse variabili, proprietà ed eventi, ed una serie di funzioni e
procedure secondo le specifiche delle librerie MSHTML della Microsoft.
Si fornisce una breve descrizione della classe, mostrando alcune delle
variabili, proprietà e funzioni aggiunte
TMioWebBrowser = class(TWebBrowser)
private
FRead_Only: Boolean;
function GetDocument1: IHTMLDocument;
function GetDocument2: IHTMLDocument2;
128
function GetDocument3: IHTMLDocument3;
function GetDocument4: IHTMLDocument4;
function GetDocument5: IHTMLDocument5;
function GetWindow2: IHTMLWindow2;
function GetWindow3: IHTMLWindow3;
function GetWindow4: IHTMLWindow4;
function GetElementById1(Id: String): IHTMLElement;
function GetElementById2(Id: String): IHTMLElement2;
function GetElementById3(Id: String): IHTMLElement3;
function GetElementById4(Id: String): IHTMLElement4;
function GetElementByName1(Id: String): IHTMLElement;
function GetElementByName2(Id: String): IHTMLElement2;
function GetElementByName3(Id: String): IHTMLElement3;
function GetElementByName4(Id: String): IHTMLElement4;
function GetElementByTagName1(Id: String): IHTMLElement;
function GetElementByTagName2(Id: String): IHTMLElement2;
function GetElementByTagName3(Id: String): IHTMLElement3;
function GetElementByTagName4(Id: String): IHTMLElement4;
function GetAttribute(IdElement, AttributeName: String): String;
function SetAttribute(IdElement, AttributeName, Value: String): Boolean;
function RemoveAttribute(IdElement, AttributeName: String): Boolean;
property Document1: IHTMLDocument read GetDocument1;
property Document2: IHTMLDocument2 read GetDocument2;
property Document3: IHTMLDocument3 read GetDocument3;
property Document4: IHTMLDocument4 read GetDocument4;
property Document5: IHTMLDocument5 read GetDocument5;
property Windows2: IHTMLWindow2 read GetWindow2;
property Windows3: IHTMLWindow3 read GetWindow3;
property Windows4: IHTMLWindow4 read GetWindow4;
procedure AboutBlank;
procedure Pulisci;
procedure InserisciHtml(Testo: String);
function GetSelection: IHTMLSelectionObject;
published
property DesignMode: Boolean read FDesignMode write SetDesignmode default False;
129
property Read_Only: Boolean read FRead_Only write SetRead_Only default False;
property
OnDocumentDocumentClick
:
TEventi1
read
FOnDocumentDocumentClick
write
FOnDocumentDoubleClick
write
SetOnDocumentDocumentClick ;
property
OnDocumentDoubleClick
:
TEventi1
read
SetOnDocumentDoubleClick ;
end;
La variabile FRead_Only, di tipo booleano, rende capace il component di
accettare o meno l’input dalla tastiera e viene modificato quando si cambiare il
valore di Read_Only, il quale invoca la procedura SetRead_Only che modifica il
comportamento del componente oltre a cambiare il valore di FRead_Only.
Le funzioni GetDocumentX e GetWindowX, dove X è un numero da 1 a 5 per
GetDocument e da 2 a 4 per GetWindow, restituiscono delle interfacce che
forniscono diverse funzionalità, in accordo alla Microsoft, per poter agire sul
componente e vengono invocate quando si cerca di ottenere un valore dalle
proprietà DocumentX e WindowsX.
Le
funzioni
GetElementByIdX,
GetElementByNameX
e
GetElementByTagNameX, dove X è un numero, richiedono in input una stringa
e forniscono una interfaccia di tipo IHTMLElement, IHTMLElement2,
IHTMLElement3 o IHTMLElement4. Queste servono per cercare degli elementi
all’interno del codice HTML attraverso o l’Id, o il Nome o il loto TagName.
La funzione GetAttribute accetta in input due stringhe che identificano
l’elemento e l’attributo di una interfaccia IHTMLElementX e restituisce il
valore dell’attributo.
130
La funzione SetAttribute, oltre ad accettare gli stessi valori di GetAttribute,
accetta anche un input di tipo stringa, Value, il quale serve a settare il valore
desiderato.
La funzione RemoveAttribute, riceve due stringhe le quali servono a
identificare l’attributo da cancellare di un elemento html.
La procedura AboutBlank permette di inizializzare il componente per
permettere di poter interagire con esso.
La procedura Pulisci permette di cancellare il contenuto html del componente
e ,quindi, anche di ciò che visualizza.
La procedura InserisciHtml riceve in input una stringa e la inserisce nel corpo
html.
La funzione GetSelection restituisce un’interfaccia che fornisce un elemento
della selezione che si è resa nel componente..
Le
proprietà
OnDocumentDocumentClick
e
OnDocumentDoubleClick
servono per implementare gli eventi che rispondono all’interazione con l’utente.
4.7 Implementazione delle caratteristiche del framework
Per far si che il framework svolga le caratteristiche discusse, si sono
implementate una serie di funzioni e procedure.
L’applicativo, in fase di avvio, costruisce dinamicamente i bottoni che servono
per la creazione degli oggeti. Questi bottoni, cliccati due volte o trascinati
nell’area di lavoro, creano le icone associate. Durante la creazione delle icone
mediante le funzioni Crea_XXX, dove XXX è il costrutto desiderato, vengono
131
assegnate alle proprietà delle icone una serie di procedure che ne determinano il
controllo. Ad esempio, quando si seleziona clicca un’icona, questa richiama gli
eventi ControlClick, ControlMouseDown, ControlMouseUp e ControlMouseUp
che determinano alcuni comportamenti e qualora si dovesse eseguire un doppio
click sull’icona, verrà aperta una finestra, associata al tipo di icona, la quale
permette di interagire con essa e di assegnare il corretto codice del linguaggio C.
Infatti, nella procedura di creazione delle icone, ad ognuna di esse viene
assegnato una procedura DoubleClick_XXX, dove XXX è il costrutto associato.
Inoltre, in fase di creazione viene anche associato all’icona un oggetto TPopUp,
ovvero un menù a tendina che si apre quando l’utente clicca l’icona col tasto
destro del mouse. Questo menù, simile in tutte le icone, eccezion fatta per
alcune, fornisce una serie di possibilità all’utente per interagire con le icone, ad
esempio può collegare nel flusso le icone o eliminarle.
Completano il quadro le classiche funzioni di salvataggio del progetto e del
file, nonché delle inizializzazioni di questi, oltre che la configurazione del
progetto e dell’IDE e le funzioni di compilazione e di avvio del programma
sviluppato.
132
Fig. 4.1 Esempio di un algoritmo creato con il framework con una icona selezionata
133
Conclusioni
Nel corso della tesi si è voluto procedere all’analisi delle difficoltà e delle
caratteristiche che i linguaggi iconici possiedono partendo dallo stato dell’arte
nel campo di tali linguaggi. Si è, dunque, costruito un framework iconico che
fornisca una chiara e semplice rappresentazione del linguaggio, utile
all’implementazione di algoritmi e software che, mediante il proprio uso,
costruisca un buon codice sorgente in linguaggio C. Inoltre, il framework si
presta a essere utilizzato sia da principianti, che si accostano alla
programmazione, sia da professionisti, in quanto, attraverso il linguaggio
iconico, si evidenziano le logiche degli algoritmi che si sviluppano e i loro
comportamenti. Infine, poiché il linguaggio iconico sfrutta una modellazione
tipica dei Diagrammi a blocchi, il framework si rivela utilizzabile anche in
ambito aziendale.
Un ulteriore sviluppo è l’ampliamento del framework iconico affinché possa
produrre il codice sorgente di altri linguaggi di programmazione quali: Pascal e
Delphi, C++, Php, Java, JavaScript, Ruby, etc.
134
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