Файл: Классификация языков программирования высокого уровня (алгоритмические языки программирования).pdf

• Отказались от представления программы как неструктурированного набора пронумерованных строк. Номера строк превратились в обычные метки, которые стали необязательными и перестали влиять на порядок исполнения программы. Если ранее строка с номером 15 всегда шла в программе раньше строки с номером 20, то теперь порядок исполнения стал определяться порядком расположения строк в исходном коде. Метки перестали быть только числовыми.

• В языке появились именованные подпрограммы с параметрами, механизм вызова подпрограмм стал обычным: подпрограмма вызывается по имени, с указанием списка фактических параметров.

• Появилась рекурсия.

• Были введены структурные управляющие конструкции, в результате для организации обычных ветвлений и циклов перестало быть необходимым использование оператора GOTO и меток строк.

• Существенно расширилась номенклатура типов данных, появилась возможность явно описывать типы обычных переменных.

• Стали необязательными типизирующие суффиксы в именах переменных, хотя их использование не запрещалось.

• В более поздних версиях появилась обработка исключений и поддержка элементов ООП.

• Были введены механизмы поддержки модульности — появилась возможность без «фокусов» (типа динамической загрузки модулей с помощью явных системных вызовов) разделять программу на несколько файлов исходного кода.

• Появились средства для работы с цветной графикой и звуковой картой.

• Visual Basic, ориентированный на разработку Windows-приложений с графическим интерфейсом пользователя, был выполнен интегрированным с графическим дизайнером интерфейса, что позволило быстро писать простые программы под Windows.

• Появились кроссплатформенные реализации, например, FreeBASIC и PureBasic.

Практически все недостатки, присущие ранним версиям языка, были исправлены, и программирование на современных диалектах Бейсика мало отличается от использования других языков и сред (например, таких, как Delphi). Оборотной стороной процесса модификации Basic является то, что язык стал гораздо объёмнее и сложнее, его освоение требует больше времени и усилий.

Несмотря на популярность, в 2001 году Microsoft отказалась от дальнейшей поддержки Visual Basic в пользу принципиально нового языка Visual Basic .NET — в этой реализации язык был снова кардинально пересмотрен, и в текущем состоянии он практически совпадает по набору возможностей c языком C#, отличаются только детали синтаксиса и ключевые слова. Таким образом, Basic перерос из средства для создания программ любителям-непрофессионалам до полноценного средства создания программ.

Помимо написания полноценных программ, Бейсик широко применяется как основа для различных скриптовых языков (например, макросы в пакете Microsoft Office пишутся на диалекте VBA).

C++

C++ — компилируемый, статически типизированный язык программирования общего назначения.

Поддерживает такие парадигмы программирования, как процедурное программирование, объектно-ориентированное программирование, обобщённое программирование, обеспечивает модульность, раздельную компиляцию, обработку исключений, абстракцию данных, объявление типов (классов) объектов, виртуальные функции. Стандартная библиотека включает, в том числе, общеупотребительные контейнеры и алгоритмы. C++ сочетает свойства как высокоуровневых, так и низкоуровневых языков. В сравнении с его предшественником — языком C, — наибольшее внимание уделено поддержке объектно-ориентированного и обобщённого программирования.

C++ широко используется для разработки программного обеспечения, являясь одним из самых популярных языков программирования. Область его применения включает создание операционных систем, разнообразных прикладных программ, драйверов устройств, приложений для встраиваемых систем, высокопроизводительных серверов, а также развлекательных приложений (игр). Существует множество реализаций языка C++, как бесплатных, так и коммерческих и для различных платформ. С++ унаследовал от Си множество низкоуровневых свойств, из-за которых использование высокоуровневых конструкций затрудняется даже в задачах, где низкоуровневые возможности сами по себе не используются. В книге Страуструпа «Дизайн и эволюция C++» это оправдывается попыткой сохранить обратную совместимость с Си, где эти свойства изначально оправданы и не являются недостатками. Однако, при рассмотрении С++ как самостоятельного языка прикладного программирования, эти свойства превращаются в недостатки, так как приводят к неоправданному существенному затруднению процесса прикладной разработки и невозможности включить в процесс не владеющих программированием специалистов предметной области задачи, как это описано. Операции присваивания (=), инкремента (++), декремента (--) и др. являются в Си выражениями, возвращающими значение, а не формируют самостоятельную императивную команду, как в других императивных языках — и С++ унаследовал это свойство. Однако, в отличие от простых выражений, данные операции осуществляют изменение состояния. В нечистых ФЯ (Lisp, ML) изменение состояния обычно делается самостоятельной императивной командой, не возвращающей значения, что делает их как минимум хорошо заметными при чтении кода. В С++ же это позволяет создавать трудночитаемые выражения, размещая сложное поведение между точками следования, что влечёт труднообнаружимые ошибки и снижает портируемость. В Си такая семантика, несмотря на её опасность, была предназначена для обеспечения возможности ручной оптимизации кода (немедленное использование значения выражения позволяет избавиться от ненужных ассемблерных команд пересылки данных). Однако, в настоящее время оптимизирующие компиляторы обычно генерируют оптимальный код и на традиционных выражениях (устраняя ненужные ассемблерные команды автоматически), так что выгода от этой возможности С++ более не компенсирует порождаемые ею проблемы в прикладном программировании.

Операции разрушающего присваивания (=) и логического сравнения (==) синтаксически схожи. Поскольку присваивание является в С++ операцией, возвращающей значение, то замена сравнения на присваивание в любом контексте является синтаксически и семантически корректным, но в корне изменяет поведение программы, что влечёт труднообнаружимые ошибки. Типичный пример подобной ошибки: if (x=0) { операторы }

Здесь в условном операторе записан один символ равенства вместо двух, то есть операция присваивания вместо операции сравнения. В результате, вместо того, чтобы сравнить текущее значение x с нулём, программа присвоит x нулевое значение, затем возьмёт результат этого выражения (ноль), выполнит неявное приведение типа к булеву значению «ложь» (поскольку так того требует семантика оператора if), и блок операторов в условной конструкции не выполнится никогда. В развитых компиляторах С++ предлагается диагностика некоторых подобных синтаксических случаев с выдачей предупреждений, но реализация подобной диагностики для С++ весьма трудоёмка.

C++, как и Си, позволяет пропускать break в ветви оператора switch с целью последовательного выполнения нескольких ветвей, что влечёт труднообнаружимые ошибки. Во многих языках семантика оператора выбора более строгая. В C# необходимо всегда писать либо break, либо использовать goto case N для явного указания порядка выполнения. В потомках ML при сопоставлении с образцом не только синтаксически строго обозначаются границы блоков ветвлений, но и контролируется совпадение количества вариантов с определением разбираемого вариантного типа. По аналогии с ML, допущенный в Си недостаток его создатели (Керниган и Ритчи) исправили в языке Limbo.

Паскаль

Паскаль (англ. Pascal) — один из наиболее известных языков программирования, используется для обучения программированию в старших классах и на первых курсах вузов, является базой для ряда других языков.

Особенностями языка являются строгая типизация и наличие средств структурного (процедурного) программирования. Паскаль был одним из первых таких языков. По мнению Вирта, язык должен способствовать дисциплинированному программированию, поэтому, наряду со строгой типизацией, в Паскале сведены к минимуму возможные синтаксические неоднозначности, а сам синтаксис автор постарался сделать интуитивно понятным даже при первом знакомстве с языком.

Тем не менее, первоначально язык имел ряд ограничений: невозможность передачи функциям массивов переменной длины, отсутствие нормальных средств работы с динамической памятью, ограниченная библиотека ввода-вывода, отсутствие средств для подключения функций, написанных на других языках, отсутствие средств раздельной компиляции и т. п. Подробный разбор недостатков языка Паскаль того времени был выполнен Брайаном Керниганом в статье «Почему Паскаль не является моим любимым языком программирования» (эта статья вышла в начале 1980-х, когда уже существовал язык Модула-2, потомок Паскаля, избавленный от большинства его пороков, а также более развитые диалекты Паскаля). Некоторые недостатки Паскаля были исправлены в ISO-стандарте 1982 года, в частности, в языке появились открытые массивы, давшие возможность использовать одни и те же процедуры для обработки одномерных массивов различных размеров.

Однако многие недостатки языка не проявляются или даже становятся достоинствами при обучении программированию. Кроме того, по сравнению с основным языком программирования в академической среде 1970-х (которым был Фортран, обладавший гораздо более существенными недостатками), Паскаль представлял собой значительный шаг вперёд. К 1980-м годам Паскаль стал основой для многочисленных учебных программ, в отдельных случаях на его основе были созданы специализированные обучающие языки программирования, так, в начале 1980-х годов в СССР для обучения школьников основам информатики и вычислительной техники Андрей Ершов разработал алголо-паскалеподобный «учебный алгоритмический язык».

Наиболее известной реализацией Паскаля, обеспечившей широкое распространение и развитие языка, является Turbo Pascal фирмы Borland, выросшая затем в объектный Паскаль для DOS (начиная с версии 5.5) и Windows и далее в Delphi, в которой были внедрены значительные расширения языка.

Диалекты Паскаля, применяемые в Turbo Pascal для DOS и Delphi для Windows, стали популярны из-за отсутствия других успешных коммерческих реализаций.

Паскаль, в его первоначальном виде, представляет собою чисто процедурный язык и включает в себя множество алголоподобных структур и конструкций с зарезервированными словами наподобие if, then, else, while, for, и т. д. Тем не менее, Паскаль также содержит большое количество возможностей для структурирования информации и абстракций, которые отсутствуют в изначальном Алголе-60, такие как определение типов, записи,указатели, перечисления, и множества. Эти конструкции были частично унаследованы или инспирированы от языков Симула-67,Алгол-68, созданного Никлаусом Виртом AlgolW (англ.)русск. и предложены Хоаром.

В современных диалектах (Free Pascal) доступны такие операции, как перегрузка операторов и функций.

Программы на Паскале начинаются с ключевого слова Program и следующего за ним имени программы с точкой с запятой (в некоторых диалектах является необязательным), за именем может в скобках следовать список внешних файловых дескрипторов («окружение») в качестве параметров; за ним следует тело программы, состоящее из секций описания констант (Const), типов (Type), переменных (Var), объявлений процедур (Procedure) ифункций (Function) и следующего за ними блока операторов, являющегося точкой входа в программу. В языке Паскаль блок ограничивается ключевыми словами begin и end. Операторы разделяются точками с запятой, после тела помещается точка, служащая признаком конца программы.

Регистр символов в Паскале не имеет значения.

Заключение

Изобретение языка программирования высшего уровня позволило нам общаться с машиной, понимать её (если конечно Вам знаком используемый язык), как понимает американец немного знакомый с русским языком древнюю азбуку Кириллицы. Проще говоря, мы в нашем развитии науки программирования пока что с ЭВМ на ВЫ. 

Поверьте мне это не сарказм вы только посмотрите как развилась наука программирования с того времени, как появились языки программирования, а ведь язык программирования высшего уровня, судя по всему ещё младенец. 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, и в этот момент, где-нибудь в Запорожье, Амстердаме, Токио или Иерусалиме, перед стареньким 133MHz горбится молодой, никем не признанный специалист и разрабатывает новейшую систему искусственного интеллекта, которая наконец-то позволит человеку, с помощью своих машинных языков, вести диалог с машиной на ТЫ.

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.

Список литературы

Роберт У. Себеста. Основные концепции языков программирования Concepts of Programming Languages / Пер. с англ. — 5-е изд. — М.: 2001.

Вольфенгаген В. Э. Конструкции языков программирования. Приёмы описания. — М.: Центр ЮрИнфоР, 2001.

Паронджанов В. Д. Как улучшить работу ума. Алгоритмы без программистов — это очень просто!. — М.: Дело, 2001.

Давидов М. И., Антонов В. Г. LEX - генератор программ лексического анализа / М. – 1985;

Justin J. Crom / "BASIC Face-off", PC Tech Journal, September 1987.

http://life-prog.ru

https://ru.wikipedia.org/wiki/Высокоуровневый_язык_программирования