Visual Basic
Visual Basic — это язык программирования и интегрированная среда разработки программного обеспечения, созданные корпорацией Microsoft. Несмотря на присутствие слова «Basic» в названии, данный инструмент концептуально и архитектурно является самостоятельным языком, значительно отличающимся от классических версий языка BASIC 1980-х годов. Язык ориентирован на быстрое создание приложений с графическим пользовательским интерфейсом для операционных систем семейства Microsoft Windows и поддерживает элементы объектно-ориентированного программирования.
История создания и развитие
Развитие языка началось в 1991 году с выпуска версии Visual Basic 1.0. Главным новшеством этой версии стало внедрение концепции визуального проектирования графического интерфейса пользователя. В 1992 году была выпущена версия Visual Basic 1.0 для MS-DOS, которая работала в текстовом режиме и архитектурно была близка к среде QBasic, не обладая полноценными возможностями визуального программирования.
В ноябре 1992 года состоялся релиз Visual Basic 2.0. За ним последовала версия 3.0, которая отличалась внедрением механизмов работы с базами данных (в частности, формата Access) и интеграцией с офисными приложениями Excel. Начиная с ранних версий Windows, язык начал применяться для разработки макросов в текстовом процессоре Word.
Значительным архитектурным шагом стал выпуск Visual Basic 4.0, который представлял собой полноценный компилятор с поддержкой создания пользовательских классов и технологии OLE для Windows 95. Выпущенная позднее пятая версия добавила возможность разработки собственных компонентов (ActiveX).
Историческим пиком развития языка стала версия Visual Basic 6.0, выпущенная в 1998 году. Она стала классической и наиболее востребованной версией инструмента, пик популярности которой пришелся на 2000-е годы. Дальнейшее развитие среды пошло по пути создания платформы .NET. Язык Visual Basic .NET, включенный в состав всех последующих версий Visual Studio (2008, 2010, 2012, 2015 и так далее), позиционируется корпорацией как преемник классической шестой версии, однако фактически представляет собой принципиально иной язык программирования, адаптированный под архитектуру .NET.
Архитектура и парадигмы программирования
Visual Basic является императивным языком с поддержкой визуального программирования. Процесс разработки приложения строится вокруг создания графических форм и размещения на них элементов управления (кнопок, текстовых полей, таймеров и прочих компонентов).
Основой архитектуры является событийно-ориентированная модель. Большая часть программного кода представляет собой процедуры обработки конкретных событий (например, нажатия на кнопку или срабатывания таймера). Интегрированная среда разработки автоматически генерирует названия для таких процедур-обработчиков (например, «Command1_Click») в зависимости от того, для какого элемента управления и какого события пишется код.
Хотя язык оперирует объектами и классами, поддержка методологии объектно-ориентированного программирования в классическом Visual Basic реализована не в полном объеме. Полноценное наследование и полиморфизм отсутствуют или ограничены, в связи с чем язык классифицируют как объектно-базированный, имеющий практическую, а не строгую академическую направленность.
Типы данных
Язык поддерживает широкий спектр стандартных типов данных, традиционных для многих языков программирования: целочисленный (Integer), вещественный двойной точности (Double), логический (Boolean), строковый (String) и тип даты (Date). Особенностью языка, связанной с его частым применением для разработки финансовых и коммерческих приложений, является наличие специализированного встроенного типа данных для хранения валюты (Currency).
Ключевым и специфическим типом данных в Visual Basic выступает Variant. Этот универсальный тип способен содержать данные любого базового формата. Если разработчик не декларирует тип переменной явно, интерпретатор автоматически присваивает ей тип Variant. Язык автоматически осуществляет преобразование форматов внутри переменной типа Variant в зависимости от контекста выполняемых операций.
Несмотря на удобство для разработчика, использование типа Variant подвергается критике из-за негативного влияния на производительность программы. Библиотека времени исполнения вынуждена постоянно анализировать содержимое переменной для определения текущего типа данных, а также выполнять ресурсоемкие операции упаковки и распаковки значений. Кроме того, тип Variant потребляет избыточный объем оперативной памяти — под него выделяется 22 байта, в то время как стандартная переменная типа Integer требует всего 2 байта.
Синтаксис и конструкции
Декларация переменных осуществляется с использованием ключевого слова Dim, за которым следует имя переменной, слово As и название типа данных. При использовании специальной директивы Option Explicit среда требует обязательного явного объявления всех переменных, что помогает избежать ошибок.
Концептуальный пример объявления переменных и функций:
Dim number As Integer
Dim textValue As String
Function SolveEquation(a As Double, b As Double) As Double
' Логика вычислений
SolveEquation = 0
End Function
В языке реализованы традиционные арифметические операторы, деление по модулю и операторы сравнения. Присваивание значений может осуществляться с использованием исторического ключевого слова Let, однако в большинстве случаев оно опускается. Для присваивания переменным ссылок на объекты обязательно использование ключевого слова Set.
Специфическим оператором является оператор Like, который позволяет производить сравнение строкового объекта с заданным текстовым шаблоном. Для конкатенации (склеивания) строк может применяться знак плюса (при условии, что по обе стороны от него находятся строки) или специализированный оператор конкатенации (амперсанд), который принудительно преобразует операнды в строковый тип.
Управляющие конструкции включают ветвления с использованием конструкций If...ElseIf...Then, а также конструкцию множественного выбора Select Case. Язык располагает классическими циклами со счетчиком и циклами с условием (Do While...Loop). Одной из важнейших циклических конструкций выступает совместный цикл For Each, предназначенный для последовательного перебора всех элементов внутри определенной коллекции (например, для обработки каждой строки в текстовом документе).
Подпрограммы в языке делятся на процедуры (начинаются с ключевого слова Sub и не возвращают значение) и функции (начинаются с ключевого слова Function, возвращающие значение путем присваивания результата имени самой функции). Вывод информации пользователю часто реализуется через вызов стандартного диалогового окна MsgBox.
Структура программных модулей
Исходный код приложений в Visual Basic жестко структурирован по специализированным модулям трех типов: Модули формы — содержат визуальное описание элементов управления (кнопок, полей ввода), их свойств, а также исходный код процедур обработки событий и локальных переменных, относящихся исключительно к данному графическому окну. Стандартные модули — представляют собой независимые хранилища глобальных переменных, общих процедур и функций, которые могут вызываться из любой части программы, не будучи привязанными к конкретному графическому интерфейсу. Модули класса — используются для определения пользовательских классов и создания новых объектов в рамках объектно-ориентированной парадигмы.
Достоинства и недостатки
Главным достоинством Visual Basic признана высочайшая скорость разработки программного обеспечения. Интуитивно понятный дизайнер форм, встроенная проверка синтаксиса, мощный отладчик (с поддержкой точек останова и просмотра содержимого переменных) и низкий порог вхождения позволили создавать графические приложения под Windows в кратчайшие сроки. Наличие статической типизации обеспечивает базовую защиту от ошибок времени выполнения. Язык обладает мощными встроенными инструментами для прямого вызова функций из динамических библиотек Windows (DLL) и прямого обращения к Windows API (например, для работы с файловыми каталогами).
Фундаментальным недостатком языка является его жесткая привязанность к операционной системе Windows (и исторически к Mac OS). Разработанные программы не обладают кроссплатформенностью. Среда исполнения непрерывно проверяет и преобразует типы данных, что приводит к замедлению скорости работы приложений по сравнению с языками, компилируемыми в чистый машинный код.
Кроме того, в языке полностью отсутствуют указатели и средства низкоуровневого доступа к оперативной памяти, а также запрещены вставки на языке ассемблера. Такая «защита от дурака» гарантирует стабильный запуск программ и защищает систему от критических сбоев, но лишает разработчиков гибкости, присущей языкам семейства C/C++.
Сферы применения и диалекты
Исторически язык массово применялся для создания утилит, бизнес-приложений и корпоративных программ для операционной системы Windows. На сегодняшний день классический Visual Basic 6.0 выведен из эксплуатации как самостоятельная среда разработки.
Однако его диалекты продолжают активно использоваться в индустрии: Visual Basic for Applications (VBA) — полнофункциональный язык, интегрированный в пакет Microsoft Office. Используется во всем мире для написания сложных макросов, автоматизации расчетов и управления объектами в средах Word, Excel и Access. Модули классов и объекты в VBA строго адаптированы под архитектуру офисных приложений. VBScript (Visual Basic Scripting Edition) — легковесная скриптовая версия языка, применяемая системными администраторами для автоматизации задач в операционных системах Microsoft Windows. eMbedded Visual Basic (eVB) — исторический диалект, применявшийся для создания программного обеспечения для мобильных устройств под управлением Windows Mobile до наступления эпохи доминирования операционной системы Android.