Файл: История возникновения и развития языков программирования C(C++) и Java».pdf

При появлении парадигмы объектно-ориентированного программирования на основе языка программирования C был разработан язык C++, реализующий этот подход.

Компилятор языка C унаследовал традицию, заложенную еще разработчиком другого популярного языка программирования Pascal – Никлаусом Виртом, и был написан на самом C.

Согласно мнению большинства специалистов, название языка С является третьей буквой алфавита (его разработка следовала за разработкой языка B). Оно появилось как указание на то, что язык Си является более усовершенствованным, чем язык B. Но сам разработчик по поводу названия языка объяснял:

«Создав систему типов, соответствующий синтаксис и компилятор для нового языка, я почувствовал, что он заслуживает нового имени: NB показалось мне недостаточно четким. Я решил следовать однобуквенному стилю и назвал его C (Си), оставляя открытым вопрос, являлось ли после B это следующей буквой в алфавите или в названии BCPL».

Успех языка программирования C специалисты в первую очередь связывают с тем, что на нем написана значительная часть операционной системы UNIX, которая в итоге приобрела очень высокую популярность. Если считать по количеству используемых в настоящее время операционных систем, то UNIX она является самой распространенной системой в мире. В связи с ее популярностью, а также с тем, сегодня объем операционной системы измеряется в миллионах строк кода (например, в последних версиях ОС Linux содержится более 10 000 000 строк кода), задача о переписывании UNIX на другой язык программирования становиться практически невыполнима.

Кроме того, язык C, будучи приближенным к аппаратной реализации компьютера позволяет получить доступ на физическом уровне ко всем основным устройствам компьютера и его памяти. Эти факты обеспечивают языку программирования C устойчивость на рынке и долгую перспективу развития до тех пор, пока устройство компьютеров не претерпит кардинальных изменений.

В 1983 году в рамках Американского Национального Института Стандартов (ANSI) был утвержден стандарт языка программирования, получивший название ANSI C.

После многих доработок стандарт был закончен в 1988 и формально принят в декабре 1989 как стандарт ANSI X3.159-1989. В 1990 году он был утвержден международной организацией по стандартизации (ISO) как интернациональный стандарт ISO/IEC 9899:1990. Эту версию языка обычно называют C89 или C90, для того, чтобы не путать ее с оригинальной версией C, которую обычно называют K&R C.

Язык подвергся небольшим изменениям в 1995 (изменения описаны в документе, который обычно называют Поправка 1). Более значительные изменения случились в 1999 году, когда был опубликован стандарт ISO/IEC 9899:1999. Язык, описанный в этом стандарте, обычно называют C99.

---

В 2011 году вместе с редакцией языка C++ был выпущен стандарт C11.

Развитием языка программирования C является его объектно-ориентированное продолжение C++. Язык возник в начале 1980-х годов, когда сотрудник компании AT&T Bell Telephone Laboratories Бьёрн Страуструп (рисунок 13) придумал ряд усовершенствований к языку C под собственные нужды.

Рисунок 13 – Разработчик языка C++ Бьёрн Страуструп

Страуструп добавил к C возможность работы с классами и объектами. В результате практические задачи моделирования оказались доступными для решения как с точки зрения времени разработки (благодаря использованию Симула-подобных классов), так и с точки зрения времени вычислений (благодаря быстродействию C). В первую очередь в C были добавлены классы (с инкапсуляцией), наследование классов, строгая проверка типов, inline-функции и аргументы по умолчанию. Ранние версии языка, первоначально именовавшегося «C with classes» («Си с классами»), стали доступны с 1980 года. Новый язык приобрел большую популярность среди программистов.

К 1983 году в язык были добавлены новые возможности, такие как виртуальные функции, перегрузка функций и операторов, ссылки, константы, пользовательский контроль над управлением свободной памятью, улучшенная проверка типов и новый стиль комментариев. Получившийся язык уже перестал быть просто дополненной версией классического C и был переименован из C с классами в «C++». Его первый коммерческий выпуск состоялся в октябре 1985 года.

Имя языка, получившееся в итоге, происходит от оператора унарного постфиксного инкремента C++ (увеличение значения переменной на единицу).

В 1998 году был опубликован стандарт языка ISO/IEC 14882:1998 (известный как C++98). В 2003 году был опубликован стандарт языка ISO/IEC 14882:2003, в котором были исправлены выявленные ошибки и недочеты предыдущей версии стандарта.

Язык программирования C++ продолжает развиваться, чтобы отвечать современным требованиям. Одна из групп, разрабатывающих язык C++ и направляющих комитету по стандартизации C++ предложения по его улучшению – это Boost, которая занимается совершенствованием возможностей языка путем добавления в него особенностей метапрограммирования. Никто не обладает правами на язык C++, он является свободным.

3.3 История появления и развития языка программирования Java

Язык программирования Java разработан в компании Sun Microsystems в начале девяностых годов двадцатого века. Ведущую роль в создании языка сыграл канадский инженер Джеймс Гослинг (рисунок 14).

---

Рисунок 14 – Разработчик языка Java Джеймс Гослинг

На ранних этапах разработки язык назывался Oak. Затем его переименовали в честь сорта кофе Java. Связь языка с напитком отражается в логотипе (рисунок 15).

Рисунок 15 – Логотип языка программирования Java

Джеймс Гослинг и его единомышленники хотели создать язык с C-подобным синтаксисом. В то же время он должен быть более простым по сравнению с С/С++. Создатели планировали использовать Java для программирования бытовой электроники. Однако практически сразу после выпуска версии 1.0 в 1995 язык стали использовать разработчики серверного и клиентского программного обеспечения.

Язык программирования Java – язык программирования общего назначения. Относится к объектно-ориентированным языкам программирования с сильной типизацией.

Создатели реализовали принцип WORA: write once, run anywhere – «пиши один раз, запускай где угодно». Такой подход означает, что написанное на Java приложение можно запустить на любой платформе, если на ней установлена среда исполнения Java.

Эта задача решается благодаря компиляции написанного на Java кода в байт-код. Этот формат исполняет JVM или виртуальная машина Java. JVM — часть среды исполнения Java (JRE). Виртуальная машина не зависит от платформы.

В Java реализован механизм управления памятью, который называется сборщиком мусора (garbage collector). Разработчик создает объекты, а JRE с помощью сборщика мусора очищает память, когда объекты перестают использоваться.

Синтаксис языка программирования Java похож на синтаксис других C-подобных языков, но имеет и особенности:

• чувствительность к регистру – идентификаторы User и user в Java представляют собой разные сущности;
• для именования методов используется lower Camel Case. Если название метода состоит из одного слова, оно должно начинаться со строчной буквы;
• для именования классов используется upper Camel Case. Если название состоит из одного слова, оно должно начинаться с прописной буквы.
• название файлов программы должно точно совпадать с названием класса с учетом чувствительности к регистру;
• идентификаторы всегда начинаются с буквы (A-Z, a-z), знака $ или нижнего подчеркивания _.

По данным компании Oracle, нынешнего владельца прав на язык программирования), программы на Java запускаются на 3 миллиардах устройств. Именно такое сообщение можно увидеть в окне установки.

На языке программирования Java написано множество серверных приложений для корпораций, популярные фреймворки (например, Spring Stuts< JSP) используются для создания разных приложений в web – от образовательных платформ до правительственных ресурсов.

---

Популярная компьютерная игра Minecraft написана на Java.

Мобильная разработка – еще одна область использования Java. На этом языке пишут приложения для устройств, работающих под управлением ОС Android.

На Java создают клиентские приложения. К примеру, популярная у разработчиков интегрированная среда разработки IDE NetBeans написана на Java.

Язык программирования Java применяется для работы с Big Date, разработки программ для научных целей, например, обработки естественных языков, программирования приборов – от бытовых устройств до промышленных установок.

Подводя итоги, можно сделать следующие выводы:

• оба языка программирования – Java и семейство C/C++ являются современными языками, дающими разработчикам универсальные инструменты для решения любых задач;
• оба языка поддерживают современные концепции программирования и пригодны для разработки ПО любой сложности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе выполнения курсовой работы изучена история развития языков программирования C(C++) и Java в контексте развития аппаратного и программного обеспечения современной компьютерной техники.

Работа состоит из трех глав. В первой главе подробно рассмотрено устройство современного компьютера, благодаря которому стали возможными современные привычные уже нам явления – персональный компьютер, смартфон, глобальная сеть Интернет и облачные вычисления. Устройство компьютера проанализировано сточки зрения единства двух уровней – физического (аппаратура) и логического (программное обеспечение).

Во второй главе подробно рассмотрены современные языки программирования и история их возникновения и развития от машинных языков до языков программирования высокого уровня, поддерживающих все актуальные методологии и концепции разработки программного обеспечения.

Третья глава посвящена исследованию языков программирования Java и С(С++):

• популярность языков согласно индексу TIOBE;
• история развития и возможности семейства языков программирования C/C++;
• история развития и возможности языка программирования Java.

Рассматривая изученные языки программирования и сопоставляя их, можно сделать следующие выводы. Оба языка являются универсальными современными средствами разработки программного обеспечения. Несмотря на то, что язык программирования Java более молодой и легковесный, многие профессионалы продолжают выбирать C/C++. Языки одинаково популярны среди разработчиков.

---