Файл: Классификация языков программирования. Критерии выбора среды и языка разработки программ ..pdf

Напротив, в функциональном подходе вместе с неизменяемостью входных параметров мы получаем чистые функции без побочных эффектов. При таком подходе изменение порядка вызова функций приведет к тому же результату, а неизменность используемых данных гарантирует полную изоляцию при параллельном исполнении.

Язык Clojure не полностью чистый, в нем есть поддержка функций с побочным эффектом. Это функции ввода/вывода, побочный эффект в них – их предназначение. Однако такие функции не имеют своего состояния и служат для взаимодействия с внешним миром. Из всех языков на платформе JVM именно Clojure особенно отличается по синтаксису и может сойти за чужеродный механизм в среде Java. Однако общая система типов, бесшовная возможность вызова кода на Java и наоборот, говорит об общей универсальности платформы. В то же время на той же платформе реализованы концепции языка, которых нет в Java: последовательности («ленивые», бесконечные), оптимизация рекурсии, транзакционная память и гомоиконность. Последние две особо выделяют Clojure от всех остальных языков.

2.4 Логические языки программирования

Языки, ориентированные на решение задач без описания алгоритмов, языки искусственного интеллекта. Представителем логического программирования является Prolog, которым написано большинство экспертных систем.

Языки сценариев (скрипты)

Языки относятся к объектно-ориентированным языкам, используются для написания программ, которые исполняются в определенной программной среде. Тексты программ, написанные на языке сценариев, можно включать в тело Html-документа. Первыми скриптами были Perl и Python, которые изначально были разработаны для операционной системы Unix, а уже в дальнейшем появились версии языков для операционных систем Windows и Macintosh. Для написания программ на языке сценариев необходимо знание процедур и функций системных библиотек. Языки, ориентированные на данные Языки ориентированы на работу с одним определенным типом данных. Например, APL работает с матрицами и векторами, Snobol обрабатывает строки, SETL выполняет операции над множествами. Особое развитие получили языки для работы с базами данных: 3GL, PL/SQL, FoxPro.

Непроцедурное (декларативное) программирование появилось в начале 70-х годов 20 века, но стремительное его развитие началось в 80-е годы, когда был разработан японский проект создания ЭВМ пятого поколения, целью которого явилась подготовка почвы для создания интеллектуальных машин. К непроцедурному программированию относятся функциональные и логические языки.

В функциональных языках программа описывает вычисление некоторой функции. Обычно эта функция задается как композиция других, более простых, те в свою очередь разлагаются на еще более простые и т.д. Один из основных элементов в функциональных языках - рекурсия, то есть вычисление значения функции через значение этой же функции от других элементов. Присваивания и циклов в классических функциональных языках нет.

В логических языках программа вообще не описывает действий. Она задает данные и соотношения между ними. После этого системе можно задавать вопросы. Машина перебирает известные и заданные в программе данные и находит ответ на вопрос. Порядок перебора не описывается в программе, а неявно задается самим языком. Классическим языком логического программирования считается Пролог. Построение логической программы вообще не требует алгоритмического мышления, программа описывает статические отношения объектов, а динамика находится в механизме перебора и скрыта от программиста.

Поколения языков (Generations of Languages)

Поколение 1GL.

Машинные языки, языки низкого уровня - двоичные языки процессоров, представляющие собой набор (алфавит) команд, записанных в двоичном коде (0,1), которые данный процессор может выполнить непосредственно, если эти команды ввести в его память в виде последовательности или сразу подать в арифметическо-логическое устройство процессора. Примеры: язык процессора IBM-PC, язык ARM-процессора.

Поколение 2GL.

Ассемблеры, автокоды, системные языки, языки среднего уровня - текстовые языки, понятные человеку и однозначно переводимые (транслируемые) в языки низкого уровня, то есть машинный двоичный код. Программирование на 2GL на порядок производительнее, чем на 1GL, так как более удобны для человеческого восприятия. Примеры: Макроассемблер, С, PL/1.

Поколение 3GL.

Языки высокого уровня - текстовые языки, приближенные по словарю и синтаксису к человеческому языку (обычно утрированному английскому, пиндосу), позволяющие записывать программные конструкции в форме, удобной для человеческого мышления и подобные обычному тексту — конспекту, стенограмме. Программирование на 3GL на порядок производительнее, чем на 2GL, так как более удобны для человеческого восприятия и на порядок короче ассемблерных. Примеры: бейсик, фортран, PHP и практически все сетевые языки.

Поколение 4GL.

Языки визуального программирования - языки блок-схем, позволяющие отображать алгоритмы в программных проектах, что облегчает создание и анализ алгоритмов. Программирование на 4GL на порядок производительнее, чем на 3GL. Примеры: RAD-системы, CAD-пакеты, OLAP-системы.

Поколение 5GL.

Интеллектуальные языки программирования - позволяют передать функцию создания алгоритмов компьютеру, а за человеком оставить лишь постановку задачи. Программирование на 5GL на порядок производительнее, чем на 4GL. Примеры: система MatCAD, экспертные системы.

Язык низкого уровня – это язык программирования, предназначенный для определенного типа компьютера и отражающий его внутренний машинный код; языки низкого уровня часто называют машинно-ориентированными языками. Их сложно конвертировать для использования на компьютерах с разными центральными процессорами, а также довольно сложно изучать, поскольку для этого требуется хорошо знать внутренние принципы работы компьютера.

Язык высокого уровня – это язык программирования, предназначенный для удовлетворения требований программиста; он не зависит от внутренних машинных кодов компьютера любого типа. Языки высокого уровня используют для решения проблем, и поэтому их часто называют проблемно-ориентированными языками. Каждая команда языка высокого уровня эквивалентна нескольким командам в машинных кодах, поэтому программы, написанные на языках высокого уровня, более компактны, чем аналогичные программы в машинных кодах.

Другая классификация делит языки на вычислительные и языки символьной обработки. К первому типу относят ФОРТРАН, ПАСКАЛЬ, АЛГОЛ, БЕЙСИК, С, ко второму – ЛИСП, ПРОЛОГ, СНОБОЛ и др.

Ява – язык для программирования Internet, позволяющий создавать безопасные, переносимые, надежные, объектно–ориентированные интерактивные программы. Язык Ява жестко связан с Internet, потому, что первой серьезной программой, написанной на этом языке, был браузер Всемирной паутины.

В последнее время, говоря о программировании в Internet, часто имеют в виду создание публикаций с использованием языка разметки гипертекстовых документов HTML. Применение специальных средств (HTML–редакторов) позволяет не только создавать отдельные динамически изменяющиеся интерактивные HTML–документы, используя при этом данные мультимедиа, но и редактировать целые сайты.

3. Современные среды разработки и особенности их выбора

Visual Studio

Множество версий этой IDE способны создавать все типы программ, начиная от веб-приложений и заканчивая мобильными приложениями, видеоиграми. Эта линейка программного обеспечения включает в себя множество инструментов для тестирования совместимости. Благодаря своей гибкости Visual Studio является отличным инструментом для студентов и профессионалов.

Поддерживаемые языки: Ajax, ASP.NET, DHTML, JavaScript, JScript, Visual Basic, Visual C#, Visual C++, Visual F#, XAML и другие.

Особенности:

Огромная библиотека расширений, которая постоянно увеличивается;

IntelliSense;

Настраиваемая панель и закрепляемые окна;

Простой рабочий процесс и файловая иерархия;

Статистика мониторинга производительности в режиме реального времени;

Инструменты автоматизации;

Легкий рефакторинг и вставка фрагментов кода;

Поддержка разделенного экрана;

Список ошибок, который упрощает отладку;

Проверка утверждения при развертывании приложений с помощью ClickOnce, Windows Installer или Publish Wizard.

Недостатки: поскольку Visual Studio является супертяжелой IDE, для открытия и запуска приложений требуются значительные ресурсы. Поэтому на некоторых устройствах внесение простых изменений может занять много времени. Для простых задач целесообразно использовать компактный редактор или средство разработки PHP.

XCode

Набор инструментов для создания приложений под iPad, iPhone и Mac. Интеграция с Cocoa Touch делает работу в среде Apple простой, вы можете включать такие сервисы, как Game Center или Passbook, одним кликом мыши. Встроенная интеграция с сайтом разработчика помогает создавать полнофункциональные приложения «на лету».

Для использования языков Objective C и Swift на сегодня это лучшее, а для некоторых задач и вовсе единственное решение.

Недостатки: многие разработчики жалуются на стабильность среды, вынуждающую вносить дополнительные изменения в свои проекты после выхода очередной версии. Кроме того, XCode относительно сложная IDE для самопознания новичком. Именно поэтому рекомендуем вам пройти наш бесплатный интенсив по основам языка Swift. На нем мы рассмотрим тонкости работы с этой IDE.

Поддерживаемые языки: AppleScript, C, C++, Java, Objective-C.

Особенности:

Элементы пользовательского интерфейса можно легко связать с кодом реализации;

Компилятор Apple LLVM сканирует код и предоставляет рекомендации по решению проблем производительности;

Панель навигации обеспечивает быстрое перемещение между разделами;

Interface Builder позволяет создавать прототипы без написания кода;

Пользовательский интерфейс и исходный код можно подключить к сложным прототипам интерфейсов всего за несколько минут;

Редактор версий включает в себя файлы журнала и хронологии;

Распределение и объединение процессов удобно при командной работе;

Test Navigator позволяет быстро тестировать приложения в любой момент разработки;

Автоматически создает, анализирует, тестирует и архивирует проекты благодаря интеграции с сервером OX X;

Рабочий процесс настраивается с помощью вкладок, поведения и фрагментов;

Библиотека инструментов и каталог ресурсов.

Недостатки инструментальной среды разработки: для запуска Xcode нужен компьютер от компании Apple. А для загрузки создаваемых приложений в Apple Store — лицензия разработчика.

JetBrains WebStorm

Представляет собой инструмент для разработки web-сайтов и редактирования HTML, CSS и JavaScript кода. Решение обеспечивает быструю навигацию по файлам и генерирует уведомления о возникающих проблемах в коде в режиме реального времени. JetBrains WebStorm позволяет добавлять разметку HTML-документов или элементов SQL непосредственно в JavaScript. JetBrains WebStorm осуществляет развертывание и синхронизацию проектов через протокол FTP. Используя возможности кода HTML/XHTML и XML, WebStorm обеспечивает автоматическое завершение стилей, ссылок, атрибутов и других элементов кода. При работе с CSS осуществляется завершение кода классов, HTML-номеров, ключевых слов и т. д. WebStorm предлагает автоматическое решение таких проблем, как выбор формата, свойств, классов, ссылок на файлы и других атрибутов CSS. Решение позволяет использовать мощность инструмента Zen coding для верстки HTML, отображает действия тэга на web-странице. Продукт WebStorm осуществляет завершение кода JavaScript для ключевых слов, лейблов, переменных, параметров и функций DOM и поддерживает специфические особенности популярных браузеров. Реализованные в решении функции рефакторинга JavaScript позволяют преобразовывать структуру кода и файлов и .js. WebStorm обеспечивает отладку кода JavaScript и предоставляет широкий диапазон возможностей: нахождение точки останова в HTML и JavaScript, настройка параметров точки останова, тестирование синтаксиса кода в режиме реального времени и т. д. Продукт поддерживает платформы JQuery, YUI, Prototype, DoJo, MooTools, Qooxdoo и Bindows. WebStorm предусматривает интегрированную проверку текста на тэги, последовательность кода, ошибки в написании и т. д. WebStorm позволяет редактировать файлы и автоматически синхронизировать их по требованию при удаленной работе или хранении. Продукт поддерживает функцию контроля версий и предварительных вариантов кода и фиксирует все произведенные действия и изменения. Благодаря созданию истории в WebStorm можно восстанавливать кодовые выражения, блоки и даже целые файлы.