Файл: Классификация языков программирования. Критерии выбора среды и языка разработки программ.pdf

Введение

Язы́к программи́рования — формальная знаковая система, предназначенная для записи компьютерных программ. Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, задающих внешний вид программы и действия, которые выполнит исполнитель (компьютер) под её управлением.

Цель курсовой работы: Классификация языков программирования. Критерии выбора среды и языка разработки программ.

Задачи работы:

1) организация диалоговой программы и закрепление в процессе ее создания всех основных элементов программирования на языке Паскаль и Си (Delphi, C++ Builder).

2) закрепление навыков представления информации в программах на языках высокого уровня;

3) демонстрация полученных в ходе изучение дисциплины знаний, умений и навыков;

4) приобретение профессиональных компетенций.

Объект исследования – языки программирования как особый математический феномен.

Предмет исследования – особенности выбора и применения среды программирования.

Методология исследования складывается из совокупности логического метода, методов сравнений, наблюдений, аналогий.

Структурно курсовая работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка использованных источников.

Глава 1. Основные языки программирования современности

1.1 Определение языка программирования С++

Бьерн Страуструп высвободил объектно-ориентированный потенциал С путем перенесения возможностей классов Simula 67 в С. Первоначально новый язык носил имя "С с классами" и только потом стал называться C++. Язык C++ достиг популярности, будучи разработанным в Bell Labs, позже он был перенесен в другие индустрии и корпорации. Сегодня это один из наиболее популярных языков программирования в мире. C++ наследует как хорошие, так и плохие стороны С.

Бьерн Страуструп: "Я придумал C++, записал его первоначальное определение и выполнил первую реализацию. Я выбрал и сформулировал критерии проектирования C++, разработал его основные возможности и отвечал за судьбу предложений по расширению языка в комитете по стандартизации C++, - пишет автор самого популярного языка программирования. - Язык C++ многим обязан языку C, и язык C остается подмножеством языка C++ (но в C++ устранены несколько серьезных брешей системы типов C). Я также сохранил средства C, которые являются достаточно низкоуровневыми, чтобы справляться с самыми критическими системными задачами. Язык C, в свою очередь многим обязан своему предшественнику, BCPL; кстати, стиль комментариев // был взят в C++ из BCPL. Другим основным источником вдохновения был язык Simula67. Концепция классов (с производными классами и виртуальными функциями) была позаимствована из него. Средства перегрузки операторов и возможность помещения объявлений в любом месте, где может быть записана инструкция, напоминает Algol68.

---

Название C++ придумал Рик Масситти. Название указывает на эволюционную природу перехода к нему от C. "++" - это операция приращения в C. Чуть более короткое имя C+ является синтаксической ошибкой; кроме того, оно уже было использовано как имя совсем другого языка. Знатоки семантики C находят, что C++ хуже, чем ++C. Названия D язык не получил, поскольку он является расширением C и в нем не делается попыток исцеляться от проблем путем выбрасывания различных особенностей... Изначально C++ был разработан, чтобы автору и его друзьям не приходилось программировать на ассемблере, C или других современных языках высокого уровня. Основным его предназначением было сделать написание хороших программ более простым и приятным для отдельного программиста. Плана разработки C++ на бумаге никогда не было; проект, документация и реализация двигались одновременно. Разумеется, внешний интерфейс C++ был написан на C++. Никогда не существовало "Проекта C++" и "Комитета по разработке C++". Поэтому C++ развивался и продолжает развиваться во всех направлениях, чтобы справляться со сложностями, с которыми сталкиваются пользователи, а также в процессе дискуссий автора с его друзьями и коллегами".

В языке С++ полностью поддерживаются принципы объектно-ориентированного программирования, включая три кита, на которых оно стоит: инкапсуляцию, наследование и полиморфизм. Инкапсуляция в С++ поддерживается посредством создания нестандартных (пользовательских) типов данных, называемых классами. Язык С++ поддерживает наследование. Это значит, что можно объявить новый тип данных (класс), который является расширением существующего.

Хотя язык С++ справедливо называют продолжением С и любая работоспособная программа на языке С будет поддерживаться компилятором С++, при переходе от С к С++ был сделан весьма существенный скачок. Язык С++ выигрывал от своего родства с языком С в течение многих лет, поскольку многие программисты обнаружили, что для того, чтобы в полной мере воспользоваться преимуществами языка С++, им нужно отказаться от некоторых своих прежних знаний и приобрести новые, а именно: изучить новый способ концептуальности и решения проблем программирования. Перед тем как начинать осваивать С++, Страуструп и большинство других программистов, использущих С++ считают изучение языка С необязательным.

C++ в настоящее время считается господствующим языком, используемым для разработки коммерческих продуктов, 90% игр пишутся на С++ с прменением DirectX.

---

1.2 Определение языка программирования Delphi

Delphi (Дельфи) — Среда программирования, использующая язык Object Pascal, разработанный фирмой Borland и изначально реализованный в её пакете Borland Delphi, от которого и получил в 2003 году своё нынешнее название. По сути является наследником языка Pascal с объектно-ориентированными расширениями.Свою историю язык Object Pascal ведет с первых Turbo Pascal`ей разработанных Никлаусом Виртом.

Язык Pascal, полностью процедурный язык, был предложен Н. Виртом в конце 70-х годов как хорошо структурированный учебный язык. Расширения, привнесенные в язык компанией Borland, преследовали две основные цели:

1) упрощение обработки в языке структур, представляющих наиболее распространенные типы данных строки и файлы (например, в язык был внесен новый тип данных string);

2) реализация в языке основных возможностей объектно-ориентированных языков программирования.

Последнее нововведение потребовало серьезной доработки синтаксиса языка. В него были внесены новые ключевые слова, синтаксические конструкции и типы данных. Однако предложенный вариант языка нельзя признать удачным, хотя бы потому, что в нем не полностью реализованы все механизмы объектно-ориентированного программирования. Например, отсутствуют такие мощные средства, как исключения и шаблоны. Есть и другие сложности в использовании языка.

Pascal был уникальным в своём роде - он имел самый быстрый компилятор в мире, да и в нем впервые была разработана технология создания платформенно независимых программ, которая нашла широкое применение в таком языке, как Java. Своё имя он получил в честь великого французкого физика Паскаля. Позднее, разработкой Pascal`ей занялась компания Borland, с помощью которой Pascal встал на серийное производство. надо заметить, что кроме Turbo Pascal компанией выпускался Borland Pascal, который выходил в свет несколько позднее, чем Turbo Pascal, но в отличие от него обладал большими способностями, как то различные режимы компиляции программы, более расширенный набор функций. Так, версия за версией было выпущенно семь Turbo и Borland Pascal`ей.

С появлением Windows у Pascal`я появилась новая разновидность - Turbo и Borland Pascal for Windows. Данная программа была не чуть не лучше обыкновенного блокнота, разве что только цифры отображала синим. Но время шло, требования к качеству оформления программ росли, а языки программиравания оставались всё теми же - Dos`овскими. И вот, наконец, компанией Microsoft был совершен переворот в области прикладного программирования - ими впервые была создана визуальная система разработки прикладных программ, которую они реализовали в Visual Basic. К новому стандарту стали приобщать все языки программирования, не избежал своей участи и Pascal. В тот момент, когда разработчики Pascal`я в компании Borland наконец добрались до него - находился он довольно в запущенном состоянии. Было пересмотрено и переработано множество функций, добавленно, а вернее сказать создано, многое. И в итоге внесения оказались столь колоссальными, что разработчики создали, можно сказать, новый язык программирования. Своё имя новая система (Delphi) получила в честь древнегреческого города Дельфы. Название было выбрано не спроста: город Дельфы связан с именем бога мудрости и покровителем искусств Аполона. Согласно легенде главное святилище Аполона находилось именно в этом городе. Его жрицы-сивиллы изрекали пророчества желающим узнать свою судьбу. Вот что отметил руководитель исследовательной группы по разработке системы Delphi Чак Язджевски: "Имя Delphi было предложено Денни Торпом во время одной мозговой атаки. Мы хотели, чтобы в имени системы отразились уникальные способности продукта к работе с базами данных, и Delphi как нельзя лучше перекликается с таким заслуженным именем в этой области, как Oracle, по крайней мере для тех, кому сочетание "Дельфийский Оракл" о чем-то говорит".

---

Так каждый год появлялась новая версия Delphi, но после пятой что-то случилось и новая версия не появилась в срок. Оказалось, что параллельно с разработкой новой версии Delphi, велась разработка нового, Delphi-подобного языка программирования для Linux. Новый продукт получил название Kylix. Delphi оказал огромное влияние на создание концепции языка C# для платформы .NET. Многие его элементы и концептуальные решения вошли в состав С#. Одной из причин называют переход Андерса Хейлсберга, одного из ведущих разработчиков Дельфи, из компании Borland Ltd. в Microsoft Corp. Версия 1 была предназначена для разработки под 16-ти разрядную платформу Win16; Версии со второй компилируют программы под 32-х разрядную платформу Win32; Вместе с 6-й версией Delphi вышла совместимая с ним по языку и библиотекам среда Kylix, предназначенная для компиляции программ под операционную систему Linux; Версия 8 способна генерировать байт-код исключительно для платформы .NET. Это первая среда, ориентированная на разработку мультиязычных приложений (лишь для платформы .NET); Последующие версии (обозначаемые годами выхода, а не порядковыми номерами, как это было ранее) могут создавать как приложения Win32, так и байт-код для платформы .NET; Delphi for .NET — среда разработки Delphi, а так же язык Delphi (Object Pascal), ориентированные на разработку приложений для .NET. Первая версия полноценной среды разработки Delphi для .NET — Delphi 8. Она позволяла писать приложения только для .NET.

В настоящее время, в Delphi 2006, можно писать приложения для .NET используя стандартную библиотеку классов .NET, VCL для .NET. Среда также позволяет писать NET-приложения на C# и Win32-приложения на C++. Delphi 2006 содержит функции для написания обычных приложений с использованием билиотек VCL и CLX. Delphi 2006 поддерживает технологию MDA с помощью ECO (Enterprise Core Objects) версии 3.0. В марте 2006 года компания Borland приняла решение о прекращении дальнейшего совершенствования интегрированных сред разработки JBuilder, Delphi и C++Builder по причине убыточности этого направления. Планируется продажа IDE-сектора компании. Группа сторонников свободного программного обеспечения организовала сбор средств для покупки у Borland прав на среду разработки и компилятор Однако в ноябре того же года было принято решение отказаться от продажи IDE бизнеса. Тем не менее, разработкой IDE продуктов теперь будет заниматься новая компания — CodeGear, которая будет финансово полностью подконтрольна Borland. Borland продолжил развитие IDE систем под именем Turbo: Turbo Delphi, Turbo Delphi for .NET, Turbo C#, Turbo C++. А в марте 2007 года CodeGear порадовала пользователей обновленной линейкой продуктов Delphi 2007 for Win32 и выходом совершенно нового продукта Delphi 2007 for PHP. В России Borland Delphi появляется в конце 1993 г. и сразу же завоевывает широкую популярность. Новые версии выходят практически каждый год. В них реализуются все новые мастера, компоненты и технологии программирования. Действительно, процесс разработки в Delphi предельно упрощен. В первую очередь это относится к созданию интерфейса, на который уходит 80% времени разработки программы. Вы просто помещаете нужные компоненты на поверхность Windows-окна (в Delphi оно называется формой) и настраиваете их свойства с помощью специального инструмента (Object Inspector). С его помощью можно связать события этих компонентов (нажатие на кнопку, выбор мышью элемента в списке и т.д.) с кодом его обработки - и вот простое приложение готово. Причем разработчик получает в свое распоряжение мощные средства отладки (вплоть до пошагового выполнения команд процессора), удобную контекстную справочную систему (в том числе и по Microsoft API), средства коллективной работы над проектом, всего просто не перечислить. Вы можете создавать компоненты ActiveX без использования Microsoft IDL, расширять возможности web-сервера (скрипты на стороне сервера), практически ничего не зная об HTML, XML или ASP. Можно создавать распределенные приложения на базе СОМ и CORBA, Интернет- и intranet-приложения, используя для доступа к данным Borland DataBase Engine, ODBC-драйверы или Microsoft ADO. Появившаяся, начиная с Delphi 3, поддержка многозвенной технологии (multi-tiered) доступа к данным позволяет создавать масштабируемые приложения (относительно слабо зависящие от сервера БД) за счет перенесения методов обработки информации (бизнес-правил) на среднее звено.

---

Как уже говорилось ранее, в Delphi используется язык Object Pascal, который постоянно расширяется и дополняется Borland. Язык в полной мере поддерживает все требования, предъявляемые к объектно-ориентированному языку программирования. Как и положено строго типизированному языку, классы поддерживают только простое наследование, но зато интерфейсы могут иметь сразу несколько предков. К числу особенностей языка следует отнести поддержку обработки исключительных ситуаций (exceptions), а также перегрузку методов и подпрограмм (overload) в стиле C++.

К числу удачных, на взгляд автора, относится также поддержка длинных строк в формате WideChar и AnsiChar. Последний тип (AnsiString) позволяет использовать все прелести динамического размещения информации в памяти без всяких забот о ее выделении и сборке мусора Delphi делает это автоматически. Для поклонников свободного стиля программирования имеются открытые массивы, варианты и вариантные массивы, позволяющие размещать в памяти все, что душе угодно и смешивать типы данных. Вы можете создавать свои собственные компоненты, импортировать ОСХ-компоненты, создавать шаблоны проектов и мастеров, создающих заготовки проектов. Мало того, Delphi предоставляет разработчику интерфейс для связи ваших приложений (или внешних программ) с интегрированной оболочкой Delphi (IDE). Таким образом, вы можете использовать Delphi для создания как самых простых приложений, на разработку которых требуется 2-3 часа, так и серьезных корпоративных проектов, предназначенных для работы десятков и сотен пользователей. Причем для этого можно использовать самые последние веяния в мире компьютерных технологий с минимальными затратами времени и сил.

Одна из самых последних новостей от Inprise обещает, что в ближайшем будущем вы сможете переносить приложения, разработанные в Delphi, на платформу Linux.

1.3 Сравнительная характеристика языков Delphi и C++

Данные языки программирования можно различать:

1. по структуре программы

Структура программ на Delphi и C++ похожа, в особенности еще и потому, что использовала я продукты одной и той же компании Borland: программа разделяется на заголовочную часть, раздел описаний и тело программы, состоящее из функций. В C++ нет четкого разделения на заголовочную часть и раздел описаний, т.к. переменные можно объявлять, в отличие от Delphi, прямо в теле программы, что является, бесспорно, плюсом, хотя и небольшим. Кроме того, в С++ нет четкого разделения на функции и процедуры, как в Паскале, т.к. любая процедура представляется как функция, которая не возвращает никакого значения.

---