Файл: Классификация языков программирования (Языки программирования низкого уровня).pdf

В 1970 г. для проекта UNIX был приобретен компьютер PDP-11 с его огромной памятью 24 Кбайт. В это время небольшое, но растущее сообщество UNIX почувствовало ограничения языка B. Поэтому в B были добавлены такие понятия, как типы, определения структур и некоторые дополнительные операторы, и новый язык стал известен под именем С.

Хотя C — универсальный язык программирования, он тесно связан с системным программированием. Этот язык впервые был использован для написания ядра операционной системы UNIX и с тех пор был тесно связан с реализациями UNIX. В настоящее время реализации языка C существуют в большинстве компьютерных систем.

Программисты, использующие язык C, - наиболее быстро растущая популяция в программистском мире. Вместе с языками C++ и Java, которые разрабатывались на его основе, он оказывает наибольшее влияние на программирование. Синтаксис и семантика большинства новых языков (таких как Java и Perl) частично основаны на концепциях, характерных для языка С [1,2].

3.12. Prolog (Пролог)

История. Разработка языка Prolog началась в 1970 г. Аланом Кулмероэ и Филиппом Русселом. Они хотели создать язык, который мог бы делать логические заключения на основе заданного текста. Название Prolog является сокращением от "PROgramming in LOGic". Этот язык был разработан в Марселе в 1972 г.

Первая реализация языка Prolog с использованием компилятора Вирта ALGOL-W была закончена в 1972 г., а основы современного языка были заложены в 1973г. Использование языка Prolog постепенно распространялось среди тех, кто занимался логическим программированием, в основном благодаря личным контактам, а не через коммерциализацию продукта. В настоящее время существует несколько различных, но довольно похожих между собой версий. Хотя стандарта языка Prolog не существует, однако версия, разработанная в Эдинбургском университете, стала наиболее широко используемым вариантом. Недостаток разработок эффективных приложений Prolog сдерживал его распространение вплоть до 1980 г. [2,7].

3.13. C++ (Си++)

История. Создание языка C++ обычно приписывают одному конкретному человеку. Бьерн Страуструп на основе языка C разработал столь же эффективный язык, но с некоторыми дополнительными возможностями в области наследования объектов. Для понимания языка C++ желательно, чтобы уже был изучен язык С.

В конце 70-х гг. Страуструп работал над своей докторской диссертацией в компьютерной лаборатории в Кембридже. В то время он использовал язык Simula (произошедший от ALGOL), в котором было введено понятие классов как объектов данных. Страуструп сделал вывод, что классы, определенные в Simula, могут служить эффективным механизмом для определения типов. Поступив на работу в компанию AT&T Bell Telephone Laboratories в США, он немедленно начал разрабатывать расширения для языка C, которые включали в себя некоторые возможности этих самых классов из Simula.

Страуструп руководствовался тем принципом, что все дополнения, привнесенные им в язык C, не должны понизить его эффективность и стать причиной замедления работы программ. Разработанные им расширения языка C, известные под названием C with Classes (C c классами), содержали основную структуру классов, входящую в современный C++. К 1982г. его язык C с классами имел скромный успех в пределах AT&T Bell Telephone Laboratories, и Страуструпу, уподобившемуся гуру, приходилось решать все вопросы, связанные с поддержкой этого языка. В конце концов, эта обязанность стала для него слишком обременительной, и он пришел к выводу, что у него есть только две возможности:

1. Прекратить поддержку языка C с классами.

2. Используя весь накопленный опыт, разработать на основе C с классами новый (более качественный) язык, который имел бы коммерческий успех.

Он выбрал второй вариант и усовершенствовал язык C с классами, добавив новые возможности, а также устранив некоторые несоответствия, имевшиеся в этом языке.

В 1984г. результат его труда получил новое название. Одни называли С с классами новым С, а другие называли стандартный С старым, или простым С. Некоторое время использовалось название С84, а затем Рик Маскитти из Bell Labs предложил название C++. В этом названии используется обозначение ++ операции увеличения на единицу в языке С, которое в данном случае означает "следующий", "последователь". В основном разработка языка C++ была закончена к 1986г., а в июне 1989г. была выпущена вторая версия. В 1989г. в Американском национальном институте стандартов (ANSI) был создан комитет, который к 1994г. выпустил черновой стандарт языка, а через два года - его полный стандарт [1,2].

3.14. Ada (Ада)

История. Язык Ада был разработан при финансовой поддержке Министерства обороны США. В 1978 году был объявлен конкурс на язык программирования, который бы отвечал следующим требованиям:

возможность использовать неоднородные структуры;
разделение памяти;
реализация неявных функций преобразования типов.

Это конкурс завершился появлением в июле 1980г. спецификаций языка Ада. Этот язык был разработан международным коллективом программистов фирмы Honeywell и ее французского филиала Cii-Bull, которым руководил Ж. Ишбиа. Язык был назван в честь Августы Ады Лайвейс, считающейся первой программисткой, дочери английского поэта Байрона.

Окончательная версия спецификаций языка Ада появилась в феврале 1983г. Она послужила основой для нового стандарта Министерства обороны США и стандарта Американского национального института стандартов (ANSI).

Конечная версия международного стандарта ISO 8652:1987 была опубликована в 1987 году. Структура Ады очень похожа на Паскаль. Синтаксис большинства операторов и описаний практически идентичен синтаксису Модулы, хотя она появилась практически в одно время с Адой.

Ада продолжает позиционироваться как хорошее средство для разработки больших программных комплексов. МО США, учтя отсутствие объектов, в соответствии с современными требованиями к технологии разработки программ, выработало новый стандарт языка ISO/les 8652:1985 (E). Он описывает версию языка Ada95. Самое интересное, что эта версия является первой в мире объектно-ориентированной системой программирования, на которую был введен международный стандарт. Впоследствии МО решило использовать “Ada”, как свой внутренний сертифицированный знак [2,11].

3.15. Oberon (Оберон)

Язык Оберон был создан в 1987 году Никлаусом Виртом, профессором Института компьютерных систем Федерального технического университета (ETH, Цюрих, Швейцария), автором языков Паскаль и Модула-2.

Язык носит имя спутника планеты Уран.

Оберон отличается от Модулы-2 отсутствием многих необязательных конструкций; добавлены же в язык средства объектно-ориентированного программирования - расширяемые записи. Оберон - это самый простой универсальный язык. При этом, продолжая традицию Паскаля и Модулы-2, он обеспечивает строгий контроль на этапе трансляции, способствуя созданию надежных программ.

В 1992 году были приняты расширения языка Оберон, предложенные Ханспетером Мёссенбёком. Расширенный язык получил название Оберон-2. Основное нововведение - связанные с типами процедуры. Сейчас Оберон-2 является фактическим стандартом языка [2].

3.16. Java (Джава, Ява)

История. Разработка языка Java началась в 1991 г. Группа программистов (Green Team) из компании Sun Microsystems под руководством Джеймса Гослинга занималась разработкой языка для использования в цифровых бытовых устройствах (Oak). Летом 1992 г. была создана рабочая версия, но группа опередила свое время, так как в тот момент промышленность еще не была готова к использованию этого языка.

В 1993 г. появился web-браузер Mosaic, что привело к распространению Интернета, вышедшего из стен академических лабораторий, по всему миру. Программисты из группы Green Team сразу же осознали, какую роль может сыграть созданный ими язык для расширения возможностей web-браузеров. При помощи браузера Mosaic, в котором использовались адреса URL для навигации в сети и код HTML для отображения web-страниц, пользователь мог отыскивать нужные ему страницы и загружать информацию с удаленных сайтов.

В 1994 г. компания Sun разработала браузер Hotjava, чтобы продемонстрировать возможности содержащегося в нем виртуального компьютера Java. И наконец, 23 мая 1995 г. Марк Андерсен (Marc Anderssen), один из основателей компании Netscape Communication, которая в то время контролировала 70 % рынка в области web-браузеров, объявил о включении виртуального компьютера Java в браузер Netscape. С этого момента язык Java приобрел значительную популярность. Он все чаще заменяет С и C++ в качестве первого языка программирования, изучаемого и используемого студентами [12].

Краткий обзор языка. Можно сказать, что язык Java является достаточно простым языком: он имеет ту же ясную структуру, что и C++, и при этом лишен той неуклюжести, которая свойственна С. Тем не менее эффективность выполнения программ на Java несколько ниже, так как многие из структур языка нуждаются в проверке во время выполнения программы. К тому же, поскольку программы на Java чаще всего интерпретируются как апплеты в виртуальной машине Java, скорость выполнения программ на Java несколько ниже, чем скорость выполнения программ, написанных на компилируемых языках. Но при оценке Java надо помнить об основной области применения этого языка: поскольку он создавался для web-браузеров, потери в скорости выполнения фактически не влияют на результат. Причина этого в том, что скорость передачи информации по сети и скорость обработки и отображения информации на мониторе компьютера все равно ниже скорости работы компьютера пользователя. Поэтому большая часть времени тратится на ожидание очередной порции информации, запрошенной на сервере [12].

3.17. C # (Си Шарп)

История. Язык C# является наиболее известной новинкой в области создания языков программирования. В отличие от 60-х годов XX века - периода бурного языкотворчества - в нынешнее время языки создаются крайне редко. За последние 15 лет большое влияние на теорию и практику программирования оказали лишь два языка: Eiffel и Java, ставший популярным во многом благодаря технологии его использования в Интернете и появления такого понятия как виртуальная Java-машина. Чтобы новый язык получил признание, он должен действительно обладать принципиально новыми качествами. Языку C# повезло с родителями. Явившись на свет в недрах Microsoft, будучи наследником C++, он с первых своих шагов получил мощную поддержку. Создателем языка является сотрудник Microsoft Андреас Хейлсберг. C# создавался как язык компонентного программирования, и в этом одно из главных достоинств языка, направленное на возможность повторного использования созданных компонентов. Из других объективных факторов отметим следующие:

C# создавался параллельно с каркасом Framework .Net и в полной мере учитывает все его возможности - как FCL, так и CLR;
C# является полностью объектно-ориентированным языком, где даже типы, встроенные в язык, представлены классами;
C# является мощным объектным языком с возможностями наследования и универсализации;
C# является наследником языков C/C++, сохраняя лучшие черты этих популярных языков программирования. Общий с этими языками синтаксис, знакомые операторы языка облегчают переход программистов от С++ к C#;
сохранив основные черты своего великого родителя, язык стал проще и надежнее. Простота и надежность, главным образом, связаны с тем, что на C# хотя и допускаются, но не поощряются такие опасные свойства С++ как указатели, адресация, разыменование, адресная арифметика;
мощная библиотека каркаса поддерживает удобство построения различных типов приложений на C#, позволяя легко строить Web-службы, другие виды компонентов, достаточно просто сохранять и получать информацию из базы данных и других хранилищ данных;
реализация, сочетающая построение надежного и эффективного кода, является немаловажным фактором, способствующим успеху C# [1,2,13].

Заключение

Изобретение языка программирования позволило нам общаться с машиной, понимать её. Но если мы обратим внимание на темпы роста и развития новейших технологий в области программирования, то можно предположить, что в ближайшем будущем, человеческие познания в этой сфере, помогут произвести на свет языки, умеющие принимать, обрабатывать и передавать информации в виде мысли, слова, звука или жеста. Так и хочется назвать это детище компьютеризированного будущего: «языки программирования "высочайшего" уровня». Возможно, концепция решения этого вопроса проста, а ближайшее будущее этого проекта уже не за горами.

Размышляя над этим, хочется верить в прогресс науки и техники, в высоко - компьютеризированное будущее человечества, как единственного существа на планете, пусть и не использующего один, определенный разговорный язык, но способного так быстро прогрессировать и развивать свой интеллект, что и перехода от многоязыковой системы к всеобщему пониманию долго ждать не придется.

Целью данного обзора была попытка получить представление обо всем многообразии существующих языков программирования. Среди программистов часто бытует мнение о «всеобщей применимости» того или иного языка (C, C++, Pascal и т.п.). Это мнение возникает по нескольким причинам: недостаток информации, привычка, инертность мышления. Мы попытались слегка компенсировать первый фактор. По поводу остальных можем лишь сказать, что настоящий профессионал должен постоянно стремиться повышать свою профессиональную квалификацию. Разумеется, прежде чем приниматься использовать новый язык, нужно внимательно изучить все его особенности, включая наличии эффективной реализации, возможности взаимодействия с существующими модулями и т.п., и только после этого принимать решение. Но, тем не менее, одно другого стоит.