Файл: Классификация высоких языков программирования.pdf

Введение

На современном этапе развития компьютерных технологий невозможно представить какого-либо высококвалифицированного специалиста, не владеющего информационными технологиями. Поскольку деятельность любого

субъекта в значительной степени зависит от степени владения информации, а также способности эффективно её использовать. Актуальность данной темы обусловлена тем, что прогресс компьютерных технологий определил процесс появления новых алгоритмов – языков программирования.

Причина исследования данной работы объясняется тем, высокоуровневые языки программирования, в плане создания ПО, стали всё по большей части удаляться от машинных кодов и реализовывать различные, помимо процедурного, парадигм программирования. К ним относят также и реализацию объектно-ориентированных принципов. C++, Java, Python, JavaScript, Ruby… – спектр языков данного типа наиболее популярен и востребован сегодня. Они предоставляют больше возможностей для реализации разнообразного ПО и нельзя однозначно определить «специализацию» каждого из них. Но популярность применения в соответствующих областях обусловлена библиотеками/Фреймворками для работы с ними.

Цель работы: выяснить классификации высоких языков программирования. Объектом исследования данной работы являются языки программирования высокого уровня. Задачи исследования:

1. Рассмотреть историю высоких языков программирования.
2. Разобрать и выяснить их классификации.
3. Узнать какие бывают системы программирования.
4. Выявить какие бывают современные системы программирования.

1. История появления высокоуровневых языков программирования

Языки программирования возникли за надобностью вынудить компьютеры производительно работать, поэтому совершенно естественно нужно начать с небольшого погружения в историю прогресса высокоуровневых языков программирования.

При классификации языков выделяются такие виды языков:

1. Императивный язык – это языки, делающие операцию командами, редактирующими значение компонентов информации, располагают операциями присваивания и циклами. К ним относятся все актуальные на данный момент языки программирования.
2. Ассемблерный язык – они значатся символьным представлением машинных языков определённого компьютера.
3. Метаязык – язык, применяемый для фиктивного описания остальных языков.
4. Декларативный язык – язык, пользующийся данными и взаимоотношениями между ними. Последовательность скрывается семантикой языка. Это аппликативный язык, язык логики и объектно-ориентированный язык. Образцы декларативных свойств – трудные множества и инструкции поиска по шаблону.
5. Аппликативный язык – функции применяются к значениям без придаточного эффекта. Этот функциональный язык во всём своём разнообразии.
6. Процедурный язык – позволяет определить некоторые методы вычисления любой проблемы. Включил в себя требовательные и производительные языки.
7. Функциональный язык – управляет функциями высокого порядка. В нем манипуляции совершались непосредственно функциями, а не данными. К категории функциональных языков относят: Lisp, FP, APL, NIAL, Krc и так далее.
8. Объектно-ориентированный язык – язык, в котором данные и функции, имеющие возможность подхода к ним были выявлены, как один модуль. Пример: Object Pascal, C++, Java, Objective Caml.

9. Язык запросов – предоставляет интерфейс к базам данных.

10. Язык четвертого поколения – высокоуровневый язык, может использовать обычный английский язык или визуальные структуры.

11. Язык логики – язык, управляющий выражениями использующее одну или более величину с результатом булева типа и их отношениями p (X,Y)

Популярные языки логического программирования: Prolog, KLO, Mandala и Mercury.

Первейшим языком высокого уровня можно заслуженно назвать Fortran, версия данного продукта впервые появилась в ноябре 1954 года. Позже в октябре 1956 года вышла версия Fortran I, а также через год Fortran II, ещё позже появился Fortran III, но казавшийся монополизм этого языка был нарушен с появлением более взвешенно-обдуманных языков, таких как Cobol (1957), Lisp (1958),

Algol`58 (1958), APL (1960). На шаге улучшения языков была необходимость введения в языки нового времени, идей. Вследствие такого поиска появилась увеличивающая волна возникновения языков, обретающих хорошие качества и заслуги, других языков. В 1964 году вышел на свет PL/L (скрещенная версия Cobol, Fortran IV и Algol`60), Basic, Simula I (на основе того же Algol`60).

При разработке ОС UNIX был использован язык BCPL (1967), и языки которые были сделаны на его основе: B (1968) и его переделанная версия – C (1971).

Можно излагать о других языках, которые повлияли на историю прогрессирования программирования, то в 1969 вышел язык Forth и SmallTalk (В последнем видно влияние Lisp). Потом, уже через год, разработан язык логики Prolog и процедурный язык Pascal.

В то время, когда появился один из первых языков программирования высокого уровня, it-специалисты могли писать программы длинной до нескольких тысяч и сотен строк. Однако когда дело доходило до громадных программ, код становился практически нечитаемым и непростой в редактировании. Избавление от таких неструктурированных программ пришло с появлением языков структурного программирования. И на нынешний момент это привело к тому, что все актуальные на данный момент языки являются структурными.

С повышением эффективности ЭВМ от платформо-ориентированных последовательных процедурных языков с входом и одним и тем же выходом в 1975 пришли к созданию Modula (развитие Pascal) и Scheme (малый собрат языка Lisp).

В 1978 появился гост C от Кернигана и Ритчи, возникает и AWK, (скриптовый язык) еще и унаследовавший немного от C. Под влиянием популярности Pascal в 1979 были созданы такие языки как Modula 2 и ADA.

В 1983 появился ML – отец таких языков как O`Caml и Standart ML, давно небезызвестный C++ рождается именно в этом году, становятся ещё совершеннее языки такие как (ADA`83, Prolog II).

В 1987 приняли в качестве госта ADA, ISO, создатель языка Pascal со своим партнером недовольны маленьким вниманием к европейским языкам программирования и выпускают на всеобщее обозрение Oberon – операционную систему новейшего поколения. В этом же году появляются объектно-ориентированный язык Forth, самая нормализированная версия Perl 1.0 (гибрид sh и awk), также Caml.

В 1988 году уже были такие языки как Modula 3 и Perl 2.0. В 1989: Tel, ANSL C (C89), Perl 3.0, bash. В 1990: Scheme IEEE, ISO C (C90), SML`90. В 1991: Fortran`90 ISO, Python, Java, Perl 4.0, NetRexx, Tcl/Tk. В 1992 был разработан язык принтеров – PostScript level 2, появился фактический гост языка Oberon-2. В 1994: Perl 5.0, Common Lisp ANSL. В 1995: ADA'95, Delphi, Java 1. В 1996: PostScript level 3, APL'96, ISO C (C95), Objective Caml. 1997 - обильный на языки год: Object Rexx, Prolog IV, OO COBOL, Modula 2, ISO, SML'97. Фирма Oberon Microsystems внесла в Oberon-2 маленькие дополнения, и разработали коммерческий компилятор индустриального уровня выпустила его в свет под названием Component Pascal.

В 1998 утвердили гост на C++ ANSI/ISO, Java 2 (v1.2), O'Caml.

В 2000 году у вышедшего к тому моменту Java 2 (v1.3) появился конкурент - C#. Появилась самая лучшая и стабильная существующая версия – Perl 5.6. Затачивается получивший широкое распространение в Европе функциональный, объектно-ориентированный язык O'Caml 3.

В округе системных программистов зрительный интерфейс получил свой нынешний вид благодаря конфликту, в 1990 с Microsoft компаний Watcom и Borland, которое послужило сформированием разных языков Microsoft Visual Studio, ставшего мощным инструментом в руках Microsoft для распространения миграции на платформу Windows, и особенного множества систем от Borland, - таких сред как Delphi, Kylix, CBuilder и JBuilder. Кроме того, флагманским продуктом Borland стала все-таки система, основанная на довольно старом языке Object Pascal – Delphi.

Вероятно, не так давно появилась довольно высокая известность веб программирования. Языки веб программирования обладают свойствами, которые позволяют применять их на серверах. Чаще всего это интерпретаторы (такие как Perl, PHP) позволяют использовать их на стороне сервера, или языки, поддерживаемые клиентом (браузеры) - HTML, XML, Java, JavaScript, или специальные модули (plugin), расширяющие клиента – Flash.

Можно сделать вывод, что языки программирования были созданы за надобностью принудить ЭВМ производительно трудится. Также раньше было создано множество типов языков, и чтобы каждый тип выполнял свою роль.

С тех пор, когда впервые создали ранний язык программирования высокого уровня, у it-специалистов была возможность воплотить длинные программы до сотен, тысяч строк кода. Но, когда дело заходило до крупных программ, код был никак сложно читаемым и трудно управляемым. Избавление от таких неструктурированных программ появилась с появлением языков структурного кодирования. И на нынешнее время это привело к тому, что все языки нашего времени теперь структурные.

2. Языки программирования высокого уровня

Высокоуровневый язык программирования – язык программирования, созданный для быстрого и удобного использования программистом. Основная черта высоко уровневых языков – это абстракция, то есть введение смысловых структур. Которые довольно ясно описывают такие структуры данных и операции над ними, описания которых описывающих такие структуры данных и операции над ними. Описание, которых на машинном коде (или другом низкоуровневом языке программирования) очень длинные и сложные для понимания.

Так, высокоуровневые языки стремятся не только сделать решение сложных программ и задач лёгкими, но и сделать перенос данных намного проще. Эксплуатация разных трансляторов и интерпретаторов оснащает связь программ, написанных при помощи языков высокого уровня, с различными операционными системами и оборудованием, в то время как их первичный код остаётся, в идеале, не тронутым.

Такого рода отстранённость высокоуровневых языков от машинной реализации компьютера помимо большого количества плюсов имеет и разные минусы. В частности, она не позволяет создать точные, подлинные и простые инструкции к эксплуатированному устройству. Программы, написанные на языках высокого уровня, легче для понимания программистам, но менее продуктивны, чем их аналоги, созданные при помощи низкоуровневых языков. Одним из следствий стало увеличение поддержки того или иного языка низкого уровня (язык ассемблера) в ряд актуальных профессиональных высокоуровневых языков программирования.

О таких технологических операциях, как выделение и утилизация оперативной памяти заботится сам язык в момент компиляции или исполнения программы. Например, во многих высокоуровневых языках (Java, C#, JavaScript) предусмотрены "сборщики мусора", автоматически освобождающие память от больше неиспользуемых объектов. Достоинством языков высокого уровня является и то, что многие из них обладают кроссплатформенностью: программа, написанная, единожды, будет работать не только на исходной архитектуре, но и будучи перенесенной в иное окружение. Например, программа, разработанная на языке Java, в операционной системе Linux может, быть запущена без изменений в среде Microsoft Windows или IOS.

Могу сказать что, Высокоуровневые языки ориентированы на эффективность и высокую скорость разработки. Как правило, порог вхождения (затраты времени на освоение) для них более низкий, чем для ассемблера и Си. Для ЯП высокого уровня характерен высокий уровень абстракции. Программист, используя их, больше умственной энергии может посвятить осмыслению предметной области, т.е. достижению цели, для которой он пишет программу (онлайн-продажи, электронный справочник, моделирование физических систем и т.п.), а также позаботиться об удобстве пользователя, и других моментах, связанных скорее с дизайном, маркетингом и т.п., чем с программированием.

2.1 Fortran

Первым и более удачным компилятором стал язык Fortran,созданный компанией IBM. Профессор ДЖ. Букс и американские специалисты в области программирования в 1954 опубликовал первое сообщение на языке. Буквально имя языка расшифровывается Formula Translation ну или преобразование формул. Причина долголетия языка, а он один из самых распространённых языков во всём мире. Нужно отметить его лёгкую структуру, как самого Фортрана, так и предназначенных для него трансляторов. Программа на этом языке пишется в последовательности предложений и операторов (описание некоего преобразования информации) и оформляется по специальным стандартам. Эти параметры задают определённые условия, на способ записи и расположения частей оператора в строке для записи определённые условия, на способ записи и расположения частей оператора в строке для записи операторов. Программа, написанная на Фортране, представляет собой один или несколько сегментов (подпрограмм) из операторов. Сегмент, который управляет работой всей программы в целом, называется основной программой. Фортран был придуман для использования в сфере научных и инженерно-технических вычислений, задач. Однако на данном языке просто описываются задачи с разветвлённой логикой (моделирования производственных процессов, решение игровых ситуаций и так далее), некоторые экономические задачи изменения (создание таблиц, сводок ведомостей и так далее). Преобразование этого языка, созданное в 1985 г., получило название Фортран II и содержало понятие подпрограммы и обобщённых переменных для обеспечения связи между разными сегментами.

К 1962 г. относится появление языка, популярного под именем Фортран IV и ставшего наиболее употребительным в нынешнее время. К этому же моменту относится начало действий комиссии при Американской Ассоциации Стандартов (ASA), которая выработала к 1966 г. два стандарта, языки Фортран и базисный (основной) Фортран (Basic Fortran).

Эти языки приближённо соответствует версия IV и II, однако базисный Фортран является подгруппой Фортрана, в этот же момент, Фортран II таковым для Фортрана IV не является. Этот язык до сих развивается и совершенствуется, оказывает влияние создание и развитие остальных языков. Например, он заложен в основу Basic диалогового языка, очень популярного для решения маленьких задач, лучшего языка для изучения навыков использования алгоритмических языков в практике кодирования.

2.2 C