Файл: Современные языки программирования (Определение и классификация языков программирования).pdf

Введение

Актуальность

Сегодня на рынке языков программирования существует много языков программирования. Они прошли не сильно большой путь развития.

Все начиналось с низких языков программирования, и на данный момент это уже объектно-ориентированные языки программирования.

Различают языки низкого и высокого уровня. К языкам низкого уровня относятся языки Ассемблера, которые приближены к машинным кодам. Языки высокого уровня ориентированы не на систему команд, а на систему операторов, что позволяет писать большие и сложные программы. Языки высокого уровня BASIC и Pascal отличаются простотой освоения и поэтому используются преимущественно для обучения начинающих программистов. Язык Delphi удобен для работы с базами данных. Язык Фортран ориентирован для реализации вычислительных и финансовых задач, удобен для работы со сложными математическими формулами. Язык ада используется для автоматизации задач управления устройствами. Кобол является самым простым языком высокого уровня, предназначенным для решения разнообразных задач. Веб-программисты занимаются разработкой сайтов, для чего требуется знание языков html, Java, JavaScript, VBScript и других языков для интернета.

Таким образом, программирование играет большую роль во всех сферах человеческой жизни, помогает создавать программы для работы, как дома, так и для решения вычислительных, бухгалтерских, графических и других задач. Современные игры, написанные на языках высокого уровня, помогают расслабиться и отвлечься от работы.

Целью курсовой работы является изучение современных языков программирования

Для достижения данной цели необходимо решение следующих задач:

• Дать основные определения понятий связанных с темой «Языки программирования»;
• Описать историю языков программирования;
• Описать классификацию языков программирования;
• Описать кратно следующие языки программирования С++, PHP, Perl, Delphi;
• Для выше представленных языков программирования выявить их преимущества и недостатки.

Объектом исследования данной курсовой работы языки программирования. Предметом исследования выступают современные языки программирования.

Работа состоит из введения, двух глав («Определение и классификация языков программирования», «Описание языков программирования»), заключения и списка использованной литературы.

Глава 1. Определение и классификация языков программирования

1.1 Основные понятия и определения

Языки программирования — это алгоритмический языки, предназначенные для представления алгоритмов, ориентированных на выполнение с использованием компьютера. Алгоритм, записанный на языке программирования, называется программой. Язык программирования, как и любой другой язык, представляет собой набор символов (алфавит), систему правил составления базовых конструкций языка (синтаксис) и правил толкования языковых конструкций (семантика).

Этот же автор дает определение понятия алгоритмический язык – это формальный язык, предназначенный для представления алгоритмов в виде последовательности команд для исполнителя^[1].

Более простое определение дается в учебнике 9 класса «Информатика и информационно-коммуникационные технологии», где язык программирования — трактуется как фиксированная система обозначений для описания алгоритмов и структур данных^[2].

Язык программирования является формальной знаковой системой, которая предназначается для описания алгоритмов в более удобной форме для исполнителя, к примеру, персонального компьютера.

Другое более детальное определение понятия «язык программирования» можно встретить в интернете, а именно: язык программирования - это множество текстов некоторого алфавита, удовлетворяющих правилам синтаксиса и задающих порядок вычислений в соответствии с правилами семантики^[3].

В этом же источнике, далее дается определение понятий «алфавит языка программирования», «синтаксис языка программирования» и «семантика языка программирования».

Алфавит языка программирования - набор символов, включающий буквы, символы и спец. знаки.

Алфавит языка программирования несколько шире, чем алфавит естественного языка, состоит из латинских букв, знаков арифметических операций, символы-разделителей и прочих специальных символов^[4].

Синтаксис языка программирования - совокупность правил записи, которым должна удовлетворять любая программа. Включает также правила ввода текстов программ в ЭВМ.

Семантика языка программирования - это правила, определяющие какие операции и в какой последовательности должна выполнять ЭВМ, работая по программе^[5].

Язык программирования в себя включает пакет семантических, синтаксических и лексических правил, которые используются для того, чтобы создать компьютерную программу. С помощью такого языка программист с точностью сможет определить то, на какие события будет реагировать ПК, как будет сохраняться и передаваться информация, а также, какие именно действия необходимо выполнять над этими обстоятельствами различного типа.

Языки программирования в количестве почти трех тысяч были придуманы во время создания первых программируемых аппаратов. Их число с каждым годом увеличивается, и список пополняется новыми. Есть некоторая часть языков, которыми умеют пользоваться только малое количество создателей, которые занимались их разработкой, другие становятся известны большому количеству пользователей. В своей работе спецы-программисты применяют больше десяти различных языков программирования.

Далее ответим на вопрос, зачем нужны языки программирования.

Процесс работы ПК - это выполнение программы. Если выразиться более простым языком, то есть пакета команд, которые следуют в определенном порядке. Вид команды машинного типа, который состоит из нулей и единиц, указывает, какие должен выполнять действия центральный процессор. Из этого следует: чтобы задать ПК последовательность выполняемых действий, задается последовательность кодов двоичного типа соответствующих команд. В машинных кодах софты состоят из множества команд. Написание такого софта является делом трудоемким, тяжелым и утомительным. Программист обязан знать комбинацию единиц и нулей кода двоичного типа каждой программы, кроме этого, он должен помнить коды двоичного типа адресов данных, которые используются при ее выполнении. Намного проще писать софт на языке, который более близок к человеческому естественному языку, и поручить ПК перевод этой программы в коды машинного типа. Именно вот так и появились языки программирования, которые предназначаются специально для написания софта.

Сейчас существует большое количество разных языков программирования. Для разрешения множества задач, можно применить каждый из них. Специалисты в своем деле знают, какой именно нужно использовать язык программирования для разрешения каких-либо задач, поскольку каждый из языков оснащен своими возможностями, ориентацией на определенные типы задач, а также имеют свой собственный способ описания объектов и понятия, которые применяются для того, чтобы разрешить большое количество задач.

2.2 История языков программирования

Одной из самых революционных идей, приведших к созданию автоматических цифровых вычислительных машин, была высказанная в 20-х годах 19 века Ч.Бэббиджем мысль о предварительной записи порядка действий машины -программе. С этого момента начинается история языков программирования^[6].

Революционным моментом в истории языков программирования стало появление системы кодирования машинных команд с помощью специальных символов, предложенной Джоном Моучли, сотрудником Пенсильв а некого университета. Система кодирования, предложенная Моучли, увлекла одну из сотрудниц его компании - Грейс Мюррей Хоппер, которая посвятила всю свою жизнь компьютерам и программированию.

При работе на компьютере "Марк-1" Г. Хоппер и ее группе пришлось столкнуться со многими проблемами. Б частности, они придумали подпрограммы.

На заре истории языков программирования машинный код был единственным средством общения человека с компьютером. Огромным достижением создателей языков программирования было то. что они сумели заставить сам компьютер работать переводчиком с этих языков на машинный код.

Б конце 40-х годов, до прихода Г. Хоппер в фирму Джона Моучли. Последний создал систему под названием "Short Code", которая являлась примитивным языком программирования высокого уровня. В ней программист записывал решаемую задачу в виде математических формул, а затем, используя специальную таблицу, переводи символ за символом, преобразовывал эти формулы в двухлитерные коды. В дальнейшем специальная программа компьютера превращала эти коды в двоичный
машинный код^[7]. Система, разработанная Дж. Моучли. была по существу одним из первых примитивных интерпретаторов.

Уже в 1951 г. Хоппер создала первый в мире компилятор и ею же был введен сам этот термин. Компилятор Хоппер осуществлял функцию объединения команд и в ходе трансляции производил организацию подпрограмм, выделение памяти компьютера, преобразование команд высокого уровня (в то время псевдокодов) в машинные команды^[8].

Середина 50-х годов характеризуется стремительным прогрессом в истории языков программирования. Роль программирования в машинных командах стала уменьшаться. Начали появляться языки программирования нового типа, выступающие в роли посредника между машинами и программистами. Первым и одним из наиболее распространенных был Фортран, разработанный группой программистов фирмы IBM в 1954 г. (первая версия)^[9].

Б середине 6о-х годов сотрудники математтгческого факультета Дартмугского колледжа Томас Курц и Джон Кемени создали специализированный язык программирования, который состоял из простых слов английского языка. Новый язык назвали BASIC.

В середине 6о-х годов сотрудники математического факультета Дартмугского колледжа Томас Курц и Джон Кемени создали специализированный язык программирования, который состоял из простых слов английского языка. Новый язык назвали BASIC^[10].

В начале 6о-х годов все существующие языки программирования высокого уровня можно было пересчитать по пальцам, однако впоследствии их число достигло трех тысяч. Разумеется, подавляющая часть языков не получила в истории языков программирования сколько-нибудь широкого распространения; в практической деятельности используется не более двух десятков. Разработчики ориентировали языки программирования на разные классы задач, в той или иной мере привязывали их к конкретным архитектурам ЭВМ. реализовывали личные вкусы и идеи. В 6о-е годы прошлого века в истории языков программирования были предприняты попытки преодолеть сложившуюся ситуацию путем создания универсального языка программирования.

Первым детищем этого направления стал PL/I (Programm Language One). 1967 г. Затем это место занял язык АЛГОЛ-68 (1968 г.). на тот момент полагалось, что подобные языки будут развиваться и усовершенствоваться и вытеснят все остальные. Но все разработки на тот момент не увенчалась успехом. Все было потому, что создаваемые языки программирование были сложны по конструкций, и обладали неэффективным компилятором.

Следующим шагом в истории, было создание языка Алгол (ALGOL, от ALGOrithmic Language - алгоритмический язык). Этот язык программирование использовался для записи алгоритмов, которые строятся в виде последовательности процедур, которые применяются для решения поставленных задач. Основное преимущество Алгола, в том что он используется для описания сложных итеративных процессов^[11].

Развитие идеи Алгола о структуризации разработки алгоритмов послужило толчком в дальнейшем развитии языков программировании. А именно, в 70-х годах прошлого века, швейцарский ученый Н. Вирт разработал язык программирование Паскаль^[12]. Вначале язык Паскаль разрабатывался как учебный. И на данный момент в молдавских гимназиях и лицеях является одним из основных языков обучения программированию.