Файл: Анализ особенностей применения языков программирования.pdf

Введение

язык программирование бортовой компьютер

Актуальность курсовой работы заключается в том, что в настоящее время, во всем мире, наряду с языками высокого программирования, такими как: Фортран, Алгол, Си, С++, Java и др. особое место занимает Паскаль. Популярности среди программистов он обязан, прежде всего, своей простоте, универсальности и удобству работы в нем. Язык программирования Паскаль используется уже более тридцати лет. На сегодняшний день создано семь версий.

Использование подпрограмм позволяет значительно оптимизировать работу программиста, сократить объем памяти, занимаемый программой, сделать программный код более понятным. Создание пользовательских меню является одной из наиболее важных проблем при разработке пользовательского интерфейса.

Именно поэтому изучение этого аспекта программирования является особенно актуальным при написании современных программ на языках высокого уровня.

Объектом исследования курсовой работы являются языки программирования высокого уровня. Первая глава нашей работы посвящена сравнительному анализу наиболее распространенных языков, их классификации, описанию их достоинств и недостатков.

Предметом исследования данной курсовой работы является изучение такого актуального вопроса, как использование процедур, функции и подпрограмм в языках программирования высокого уровня, а также основных подходов к созданию пользовательских меню.

Таким образом, целью данной работы является раскрытие теоретических аспектов рассматриваемой темы «Классификация языков программирования высокого уровня», а также приобретение практических навыков использования процедур и функций на примере реализации конкретной задачи.

При выполнении курсовой работы пред нами были поставлены следующие задачи:

- рассмотреть особенности и произвести квалификацию языков программирования высокого уровня.

- дать понятие высокоуровневых языков программирования

- раскрыть процедурно-ориентированные языки;

- рассмотреть проблемно-ориентированные языки

- изучить объектно-ориентированные языки.

В ходе теоретического исследования нами были использованы следующие основные литературные источники: Кнут Д. Искусство программирования для ЭВМ. Т1. Основные алгоритмы. М.: Мир, 2014. Прайс Д. Программирование на языке Паскаль: Практическое руководство. Пер. с англ. - М.:Мир, 2013. Фаронов В.В. Турбо-Паскаль 7.0. Начальный курс. М.: "Нолидж", 2013. Культин Н.Б. Программирование в Turbo Pascal 7.0 и Delphi. СПб.:БХВ - Санкт-Петербург, 2012. А также другие источники, перечень которых приведен в списке использованной литературы.

Структура работы: данная курсовая работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка использованной литературы.

1. Обзор и анализ особенностей применения языков программирования

1.1 Особенности применения языков программирования высокого уровня

Языки программирования высокого уровня используют в аппаратно-независимых системах программирования.

Языки программирования высокого уровня подразделяют на [3]:

• процедурно-ориентированные;
• проблемно-ориентированные;
• объектно-ориентированные.

Каждый из описанных ниже языков программирования применяется для решения определенного круга задач.

К первому классу языков, который используется для записи процедур или алгоритмов обработки информации относят:

а) язык Фортран (Fortran). Является одним из первых языков программирования высокого уровня. К его основным достоинствам относится наличие огромного числа математических библиотек, поддержка работы с целыми, вещественными и комплексными числами высокой точности [3,4], встроенных средств обработки массивов.

б) язык Бейсик (Basic). Был разработан в 1964 г. в качестве языка для обучения программированию [12].

Основными достоинствами этого языка являются, простой синтаксис, который позволяет в кратчайшие сроки освоить этот язык программирования, простота реализации графического интерфейса, возможность использования WinAPI функций, что значительно расширяет возможности языка.

Одним из основных недостатков языка является то, что он поддерживает только операционные системы семейства Windows, DOS и Mac OS X, что значительно сужает сферы его применения.

в) язык Си (С) был создан в 1969-1973 годах в качестве языка системного программирования и первоначально предназначался для написания ОС UNIX [4,12]. В 1980-е гг. язык С был дополнен инструментами объектно-ориентированного программирования и на основе него был создан язык C++.

Одним из главных достоинств является кроссплатформенность, а также минимальные аппаратные требования для запуска скомпилированных программ, широкий набор средств для реализации как прикладных, так и системных задач.

К недостаткам языка можно отнести отсутствие четкой стандартизации. В ходе исторического развития языка его элементы зачастую заимствовались из других языков, вне зависимости от наличия других элементов. Это привело к наличию дублирующих и иногда противоречащих друг другу элементов. Данные аспекты привели к тому, что язык стал чрезвычайно сложным для восприятия.

г) язык Паскаль (Pascal). Был создан математиком Н. Виртом специально для обучения программированию. Однако со временем стал широко применяться для разработки программных средств в профессиональном программировании.

Самая первая версия была создана в 1968 году профессором кафедры вычислительной техники Швейцарского федерального института технологии Никласом Виртом [3]. Основной целью, при создании нового языка, является его простота, с сохранением всех достоинств уже имеющихся языков высокого уровня программирования.

Популярность созданного языка стала столь высокой, что уже к 1980 году насчитывалось более восьми десятков его трансляторов. В начале 80-х годов язык программирования Паскаль еще более усилил свои позиции после создания трансляторов Turbo-Pascal для персональных компьютеров. С этого момента язык смело вышел за рамки узкого использования программистами-профессионалами. Он начал использоваться как рабочий инструмент пользователей и как средство обучения языков программирования.

Одним из главных достоинств языка Паскаль является четкая структуризация, удобная среда разработки и отладки, позволяющая пользователю обнаружить логические и синтаксические ошибки в программе. Также к достоинствам можно отнести высокую скорость компиляции программ, возможность использования вставок языка Ассемблер.

В отличие от языка С (С++) в при использовании Паскаль сведены к минимуму возможные синтаксические неоднозначности [1,2], синтаксис языка является интуитивно понятным и доступным, поскольку, как уже было отмечено выше, язык изначально разрабатывался для обучения студентов программированию.

К недостаткам первоначально разработанного компилятора можно бы отнести ряд ограничений: невозможность передачи функциям массивов переменной длины, ограниченная библиотека ввода-вывода, отсутствие средств для подключения функций написанных на других языках и раздельной компиляции [7,9].

К проблемно-ориентированным относят следующие языки программирования:

а) язык Лисп. Считается вторым после Фортрана старейшим высокоуровневым языком программирования [3,16]. Данный язык наиболее часто применяется при разработке экспертных систем и систем аналитических вычислений. Существуют современные версии этого языка, которые активно применяются при разработке новейших web-технологий. Также модификации данного языка используются в качестве встроенных языков программирования в САПР. Примером может послужить AutoLISP - язык для разработки надстроек в продуктах компании AutoDesk.

б) язык Пролог. Используется для реализации систем искусственного интеллекта, а также и интеллектуальных систем баз данных [3].

Написание программ на языке Пролог существенно отличается от использования других языков программирования. Программа на Прологе не является реализацией некоторого алгоритма, а представляет собой запись на языке формальной логики [16]. Таким образом, данный язык относится к описательным языкам программирования.

Таким образом, сферой применения данного языка является решение логических задач. Для создания вычислительных, графически задач, реализации пользовательского интерфейса данный язык не предназначен.

В настоящий момент наиболее активно используются и развиваются следующие среды программирования [3,4]:

а) Delphi (Lazarus некоммерческая - версия для ОС семейства Linux) - основана на Object Pascal;

б) C++, С# (~ C);

в) Visual Basic (~ Basic);

г) Visual Fortran (~ Fortran);

д) Prolog++ (~ Prolog).

Предметом исследования данной курсовой работы является изучение такого актуального вопроса, как использование процедур, функции и подпрограмм в языках программирования высокого уровня, а также основных подходов к созданию пользовательских меню.

Одним из важных факторов для выполнения поставленной задачи может отказаться и верный выбор языка программирования. Для реализации поставленной задачи можно использовать различные языки высокого уровня, наиболее распространенными из которых являются С++ и Паскаль.

Проанализировав все выше изложенное, нами был сделан аргументированный выбор языка программирования высокого уровня Паскаль для дальнейшего изучения предмета исследования.

1.2 Современный язык программирования высокого уровня

В условиях динамично меняющегося мира, когда еще вчера уважаемые профессии превращаются в ничто, многие люди ищут чем заняться в жизни, чтобы это было и интересно и актуально нынешнему времени, и в то же время прибыльно. Очень часто подобные поиски приводят к программированию: хорошие программисты даже в СНГ зарабатывают тысячи долларов, имеют немало свободного времени, возможность работать удаленно и имеют шансы на карьерный рост.

Помимо указанных преимуществ программирование отличается и тем, что для его освоения совсем не нужно тратить годы времени, протирая штаны в университетах. Здесь все решает самообразование, в интернете есть все необходимые материалы для успешного самообучения любому языку программирования: уроки в текстовом виде, видео уроки, инструкции, советы от опытных специалистов и прочие образовательные материалы. Таким способом можно легко освоить современные технологии программирования и найти по-настоящему достойную работу.

Но перед тем, как взяться за дело, нужно ответить себе на один важный вопрос: какие современные языки программирования в 2017 году будут актуальны, на какой из их тратить свое время и усилия? От правильно ответа здесь зависит очень много – сложность и скорость процесса обучения, минимальный порог вхождения в реальную деятельность, дальнейшие перспективы в карьерном плане.

Чтобы определиться с конкретным языком программирования для изучения (одним или несколькими) нужно для начала ответить себе на вопрос: в какой области программирования человеку хотелось бы работать. Наиболее популярными и бурно развивающимися сферами сейчас выступают:

Технологии web программирования. Создание сайтов, онлайн сервисов и банкингов, интернет магазинов, лендинг страниц для бизнеса и тому подобных вещей – все это является частью веб-программирования. Все больше людей на планете становятся пользователями интернета, он становится все более быстрым и дешевым, активными пользователями сети становятся даже люди зрелого и преклонного возраста. В 2017 году эта тенденция только усиливается и потолка ее развития еще не видно. Поэтому очень выгодно изучать языки программирования связанные с интернетом. Список самых популярных из них будет представлен ниже;

Программирование для гаджетов: смартфонов, планшетов, смарт часов, очков виртуальной реальности и прочее. Это также очень интересная и быстро развивающаяся сейчас область деятельности. Миллиарды людей во всем мире пользуются гаджетами, читают на них новости, смотрят видео, слушают музыку и занимаются массой других вещей. Все эти функции электроники возможны благодаря хорошо написанному программному обеспечению. Часто оно стоит намного дороже, нежели само физическое устройство. Программировать в этой сфере сейчас очень выгодно. Стоит отметить, что здесь чаще всего применяются языки программирования высокого уровня.

Нельзя сказать, какой язык самый современный. Многие из них используются очень широко и активно. Но если речь идет о перспективных языках программирования, то лучшими можно назвать такие:

• Java. Наиболее универсальный и популярный язык программирования, с помощью которого можно разрабатывать как приложения для компьютеров, так и для гаджетов, особенно под управлением Android ОС. Он имеет понятный синтаксис, учится довольно легко и быстро, первые программы на Джава можно писать уже спустя несколько недель после начала обучения. Главная характеристика, которая делает его очень перспективным – использованием для программирования под Android, который сейчас развивается очень бурно;
• C#. Отличный вариант для человека, который хочет посвятить свою деятельность написанию программ под компьютерные системы. Именно язык CИ Шарп (C#) является той основой, на которой пишется большинство программ для различных платформ и сервисов от Microsoft. С его помощью можно как разрабатывать веб-приложения с применением .NET и Azure, так и программы непосредственно для ОС Windows, различных приложений для бизнеса и многих других вещей. Чтобы разобраться в C#, придется немного попотеть, но в итоге это окупится;
• PHP. Если Ваша задача – писать качественные скрипты и интерактивные шаблоны для интернет ресурсов или быть администратором какого-либо сервера, что сейчас является очень выгодным занятием, то PHP будет лучшим способом реализовать подобное стремление. Современные языки программирования просто не могут обойтись без этого представителя. Учится он довольно таким быстро и легко – если изучать PHP тщательно и регулярно, то уже через 2-3 года можно претендовать на очень неплохую должность и соответствующую зарплату.