Файл: Классификация языков программирования высокого уровня (Понятие о языках программирования ).pdf

C++. Один из самых сложных языков программирования. Новичку будет сложно разобраться и многие стараются обходить его стороной. Но вместе с этим C++ имеет высокую производительность. Он позволяет создавать приложения и программы практически для любых целей.^[11]

TypeScript. TypeScript разработан компанией Microsoft. За короткое время он набрал популярность. TypeScript является гибким и производительным языком программирования, который основан на Javascript. Основатели TypeScript потратили много усилий и продолжают добавляют новые решения для повышения производительности и удобства. Неудивительно, что Javascript пытается внедрить их у себя. Если вы новичок, на него стоит обратить внимание, так как он будет продолжит набирать популярность в 2018 году. 

Ruby. Это динамично императивный объектно-ориентированный язык программирования. Он используется в веб разработке в связке с фреймворком Rails. Ruby является языком сверх высокого уровня. У него простой и чистый синтаксис. Ruby обеспечивает хорошую масштабированность и легкое сопровождение. Как и PHP он позволяет разрабатывать ecommerce платформы. Язык могут начать изучать новички. Основным недостатком является плохая документация и медленные рост популярности. 

Swift. Язык разработан компанией Apple и был призван заменить Objective-c. Swift имеет улучшенную читабельность кода, больше возможностей по сравнению objective-c и повышенную безопасность. Он набирает популярность и сейчас превосходит objective-c. На мой взгляд это язык программирования имеет хорошие перспективы. 

2.2. Практический пример языка высокого уровня на примере Java

Исходный файл на языке Java - это текстовый файл, содержащий в себе одно или несколько описаний классов. Транслятор Java предполагает, что исходный текст программ хранится в файлах с расширениями Java. Получаемый в процессе трансляции код для каждого класса записывается в отдельном выходном файле, с именем совпадающем с именем класса, и расширением class.

Прежде всего, в этой главе мы напишем, оттранслируем, и запустим каноническую программу "Hello World". После этого мы рассмотрим все существенные лексические элементы, воспринимаемые Java-транслятором: пробелы, комментарии, ключевые слова, идентификаторы, литералы, операторы и разделители. К концу главы вы получите достаточно информации для того чтобы самостоятельно ориентироваться в хорошей Java-программе.

class HelloWorld {

public static void main (String args []) {

System. out. println ("Hello World");

}

}

Для того, чтобы поработать с приведенными в книге примерами вам нужно получить по сети из Sun Microsystems и установить Java Developers Kit - пакет для разработки Java-приложений (http://java.sun.com/products/jdk).

Язык Java требует, чтобы весь программный код был заключен внутри поименованных классов. Приведенный выше текст примера надо записать в файл HelloWorld.java. Обязательно проверьте соответствие прописных букв в имени файла тому же в названии содержащегося в нем класса. Для того, чтобы оттранслировать этот пример необходимо запустить транслятор Java - javac, указав в качестве параметра имя файла с исходным текстом:

C: \> javac HelloWorld.Java

Транслятор создаст файл HelloWorld.class с независимым от процессора байт-кодом нашего примера. Для того, чтобы исполнить полученный код, необходимо иметь среду времени выполнения языка Java (в нашем случае это программа java), в которую надо загрузить новый класс для исполнения. Подчеркнем, что указывается имя класса, а не имя файла, в котором этот класс содержится.

C: > java HelloWorld

Hello World

Полезного сделано мало, однако мы убедились, что установленный Java-транслятор и среда времени выполнения работают.

Конечно, HelloWorld - это тривиальный пример. Однако даже такая простая программа новичку в языке Java может показаться пугающе сложной, поскольку она знакомит вас с массой новых понятий и деталей синтаксиса языка Давайте внимательно пройдемся по каждой строке нашего первого примера, анализируя те элементы, из которых состоит Java-программа.

Строка 1

class HelloWorld {

В этой строке использовано зарезервированное слово class. Оно говорит транслятору, что мы собираемся описать новый класс. Полное описание класса располагается между открывающей фигурной скобкой в первой строке и парной ей закрывающей фигурной скобкой в строке 5. Фигурные скобки в Java используются точно так же, как в языках С и С++.

Строка 2

public static void main (String args []) {

Такая, на первый взгляд, чрезмерно сложная строка примера является следствием важного требования, заложенного при разработке языка Java. Дело в том, что в Java отсутствуют глобальные функции. Поскольку подобные строки будут встречаться в большинстве примеров первой части книги, давайте пристальнее рассмотрим каждый элемент второй строки.

public

Разбивая эту строку на отдельные лексемы, мы сразу сталкиваемся с ключевым словом public. Это - модификатор доступа, который позволяет программисту управлять видимостью любого метода и любой переменной. В данном случае модификатор доступа public означает, что метод main виден и доступен любому классу. Существуют еще 2 указателя уровня доступа - private и protected, с которыми мы более детально познакомимся в главе 8.

static

Следующее ключевое слово - static. С помощью этого слова объявляются методы и переменные класса, используемые для работы с классом в целом. Методы, в объявлении которых использовано ключевое слово static, могут непосредственно работать только с локальными и статическими переменными.

void

У вас нередко будет возникать потребность в методах, которые возвращают значение того или иного типа: например, int для целых значений, float - для вещественных или имя класса для типов данных, определенных программистом. В нашем случае нужно просто вывести на экран строку, а возвращать значение из метода main не требуется. Именно поэтому и был использован модификатор void. Более детально этот вопрос обсуждается в главе 4.

main

Наконец, мы добрались до имени метода main. Здесь нет ничего необычного, просто все существующие реализации Java-интерпретаторов, получив команду интерпретировать класс, начинают свою работу с вызова метода main. Java-транслятор может оттранслировать класс, в котором нет метода main. А вот Java-интерпретатор запускать классы без метода main не умеет.

Все параметры, которые нужно передать методу, указываются внутри пары круглых скобок в виде списка элементов, разделенных символами ";" (точка с запятой). Каждый элемент списка параметров состоит из разделенных пробелом типа и идентификатора. Даже если у метода нет параметров, после его имени все равно нужно поставить пару круглых скобок. В примере, который мы сейчас обсуждаем, у метода main только один параметр, правда довольно сложного типа.

Элемент String args[] объявляет параметр с именем args, который является массивом объектов - представителей класса String. Обратите внимание на квадратные скобки, стоящие после идентификатора args. Они говорят о том, что мы имеем дело с массивом, а не с одиночным элементом указанного типа. Мы вернемся к обсуждению массивов в следующей главе, а пока отметим, что тип String - это класс. Более детально о строках мы поговорим в главе 9.

Строка 3

System. out. prlntln("Hello World!");

В этой строке выполняется метод println объекта out. Объект out объявлен в классе OutputStream и статически инициализируется в классе System. В главах 9 и 13 у вас будет шанс познакомиться с нюансами работы классов String и OutputStream.

Закрывающей фигурной скобкой в строке 4 заканчивается объявление метода main, а такая же скобка в строке 5 завершает объявление класса HelloWorld.

Лексические основы

Теперь, когда мы подробно рассмотрели минимальный Java-класс, давайте вернемся назад и рассмотрим общие аспекты синтаксиса этого языка. Программы на Java - это набор пробелов, комментариев, ключевых слов, идентификаторов, литеральных констант, операторов и разделителей.

Пробелы

Java - язык, который допускает произвольное форматирование текста программ. Для того, чтобы программа работала нормально, нет никакой необходимости выравнивать ее текст специальным образом. Например, класс HelloWorld можно было записать в двух строках или любым другим способом, который придется вам по душе. И он будет работать точно так же при условии, что между отдельными лексемами (между которыми нет операторов или разделителей) имеется по крайней мере по одному пробелу, символу табуляции или символу перевода строки.

Комментарии

Хотя комментарии никак не влияют на исполняемый код программы, при правильном использовании они оказываются весьма существенной частью исходного текста. Существует три разновидности комментариев: комментарии в одной строке, комментарии в нескольких строках и, наконец, комментарии для документирования. Комментарии, занимающие одну строку, начинаются с символов // и заканчиваются в конце строки. Такой стиль комментирования полезен для размещения кратких пояснений к отдельным строкам кода:

a = 42; // если 42 - ответ, то каков же был вопрос?

Для более подробных пояснений вы можете воспользоваться комментариями, размещенными на нескольких строках, начав текст комментариев символами /* и закончив символами */ При этом весь текст между этими парами символов будет расценен как комментарий и транслятор его проигнорирует.

/*

* Этот код несколько замысловат...

* Попробую объяснить:

* ....

*/

Третья, особая форма комментариев, предназначена для сервисной программы javadoc, которая использует компоненты Java-транслятора для автоматической генерации документации по интерфейсам классов. Соглашение, используемое для комментариев этого вида, таково: для того, чтобы разместить перед объявлением открытого (public) класса, метода или переменной документирующий комментарий, нужно начать его с символов /** (косая черта и две звездочки). Заканчивается такой комментарий точно так же, как и обычный комментарий - символами */.

Глава 3. Тенденции развития современных языков программирования высокого уровня

Языки программирования высокого уровня в эпоху решения любых повседневных задач с помощью средств вычислительной техники (ВТ) имеют важное значение, они являются инструментом многоцелевого назначения с большими функциональными возможностями. На постоянные эволюционные изменения в семействе ЯП ВУ, с одной стороны, оказывает прогресс аппаратного и системного программного обеспечения, с другой стороны, быстро меняющиеся потребности объективного мира. Язык программирования является своего рода интерфейсом между пользователями – прикладными программистами – и средами разработки, находящимися под жестким влиянием вычислительной системы.

С момента зарождения ЯП ВУ выделяют четыре больших направления в классификации традиционных языков программирования по критерию вычислительных моделей, лежащих в основе языка. Это парадигмы: императивного, объектно-ориентированного (ООП), функционального и логического программирования^[12].

Языки программирования высокого уровня, относящиеся к указанным направлениям, с течением времени менялись не только в рамках модели, но изменения их носили сближающий характер относительно выделенных парадигм и функциональных возможностей языка в рамках парадигмы. Такая тенденция определилась, прежде всего, желанием разработчиков сделать «некий» универсальный язык своего времени, лучший предшественника в данном классе и ориентированный на широкий пласт современных многоцелевых задач.

Язык программирования XXI века должен быть с «изящным» синтаксисом, содержать элементы функционального программирования, быть ориентированным на объектный подход и легко позволять встраиваться программному коду (созданному на нём) на клиентские станции или серверы – поддерживать распределённую обработку данных.

Следуя данным тенденциям, было разработано несколько ярких ЯП ВУ: Scala, Elm, Swift, Rust, Dart. Если к традиционным языкам программирования высокого уровня, таким как структурные: Си, Паскаль, Бейсик, как язык гипертекстовой разметки HTML и язык сценариев JavaScript, как объектно-ориентированным Visual Basic, Object Pascal, C++ пользователи и разработчики приложений уже привыкли, то новые языки программирования, которым нет и десятка лет, не всем известны и пока не очень тиражируются, в частности, в высшей школе. Поэтому, опираясь на информационные ресурсы электронных источников и историческую хронологию новых ЯП ВУ, показывает, как изменились требования к инструменту написания кода, какое влияние оказывает на эволюцию языков прикладного программирования характер стремительно меняющейся экономической картины мира.

Остановимся на вышеупомянутых ЯП ВУ: Elm, Swift, Scala, Dart, чьё будущее, в плане максимальной востребованности, как инструмента прикладного программирования, ещё впереди. Например, функциональный язык программирования Elm, представленный американским программистом Эваном Чаплицким в 2012 году в ходе работы над своим дипломным проектом в Гарварде, обладает ключевой особенностью. Системы программирования, поддерживающие этот язык, содержат отладчик реального времени, с помощью которого легко можно изменить программный код в реальном режиме времени и проследить реакцию на внесённые изменения по выбранным параметрам.