Файл: Классификация языков программирования высокого.pdf

Конец 50 – х годов положил начало языку Алгол . Алгол (ALGOL) - от ALGOrithmic Language, что в переводе с ангийского означает алгоритмический язык. Язык прогрраммирования Алгол предназначен для записи алгоритмов, строящихся в виде последовательности процедур, которые применяются для решения поставленных задач. В 70 – х годах происходит развитие языка Алгол, что нашло свое отражение в процессе создания языка Паскаль . Его создателем был швейцарский ученый Ннклаус Вирт. Язык Паскаль изначально был разработан как учебный, и, действительно, сейчас он является одним из основных языков обучения программированию в школах и вузах.^[9]

Начиная с конца 60-х годов и до начала 80 – х годов происходит бурный рост числа различных языков программирования, который сопровождается кризисом программного обеспечения. Данный кризис был особо заметен в военном ведомстве Соединеных Штатов Америки. И только в январе 1975 года, Пентагон все таки решил навести порядок в хаосе трансляторов, было принято решение учредить комитет, которому было предписано разработать один универсальный язык. Победившим языком стал АДА.

Достаточно большой отпечаток в истории языков программирования наложил язык Си, который являлся популярным в среде разработчиков систем программного обеспечения. Первая версия Языка Си была выпущена в 1972 году. Язык Си сочетает в себе черты как языка высокого уровня, так и машинно-ориентированного языка, допуская программиста ко всем машинным ресурсам, чего не обеспечивают такие языки, как Бейсик и Паскаль.

На протяжении досточно долго времени, программное обеспечение строилось на основе операциональных и процедурных языков, например таких как Фортран , Бейсик, Паскаль, Ада, Си. Классическое операциональное и/или процедурное программирование требует от программиста детального описания того, как решать задачу, иными словами формулировки алгоритма и его специальной записи. При этом ожидаемые свойства результата обычно не указываются. Основные понятия языков этих групп - оператор и данные. При процедурном подходе операторы объединяются в группы - процедуры. Структурное программирование в целом не выходит за рамки этого направления, оно лишь дополнительно фиксирует некоторые полезные приемы технологии программирования.

Принципиально иное направление в истории языков программирования связано с методологиями непроцедурного программирования, к которым можно отнести объектно-ориентированное и декларативное программирование.

Объектно-ориентированный язык. Данный язык формирует окружение в виде множества независимых объектов, где каждый из них ведет себя подобно отдельному компьютеру. Объекты можно использовать для решения задач как «черные ящики», не вникая во внутренние механизмы их функционирования. Примерами языка объектного программирования, из числа основных, прежде всего, можно назвать язык Си++, а для более широкого крута программистов предпочтительны среды типа Delphi и Visual Basic.

Несмотря на то что, создано уже очень много языков программирования, можно с уверенностью сказать что, история развития программирования до конца еще не написана и вряд ли это произойдет в ближайшем будущем. Изобретение языка программирования высшего уровня предоставило нам возможность общаться с машиной, понимать её, как например, немец немного знакомый с русским языком, понимает древнюю азбуку Кириллицы. Иными словами, на данный момент человечество с ЭВМ пока что на ВЫ, и это совершенно не сарказм, стоит только посмотреть как развилась наука программирования с того времени, как появились языки программирования, а ведь язык программирования высшего уровня, судя по всему ещё младенец. Но если обратить внимание на темпы роста и развития новых технологий в области программирования, то можно предположить, что в ближайшем будущем, человеческие познания в этой сфере, помогут произвести на свет языки, которые умеют принимать, обрабатывать и передавать информации в виде мысли, слова, звука или жеста. Возможно, концепция решения данного вопроса проста, а ближайшее будущее этого проекта уже не за горами, и в этот момент, где-нибудь в мире перед стареньким 133MHz трудится молодой, еще никем не признанный специалист и разрабатывает новейшую систему искусственного интеллекта, которая, наконец то позволила бы 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.

Завершить данную главу хорошо бы на такой оптимистичной ноте, но нет, напоследок хочется сказать: «Единственный способ изучать новый язык программирования – писать на нём программы».

1.3.Примеры основных языков программирования

Основными и популярными языками программирования являются:

1. Assembler. Язык Assembler – это язык, в котором каждый оператор соответствует ровно одной машинной команде, иными словами, в программе, написанной на Assembler, существует взаимно однозначное соответствие между машинными командами и операторами. Так, если каждая строка в ассемблерной программе содержит ровно один оператор, и каждое машинное слово содержит ровно одну команду, то из ассемблерной программы размером в п строк получится программа на машинном языке из п слов. Язык программирования Assembler обладает несколькими особенными чертами, которые отличают его от языков высокого уровня. Ими являются:
2. Взаимно однозначное соответствие между операторами языка ассемблера и машинными командами.
3. Программист, который пишет на ассемблере, обладает доступом ко всем объектам и командам целевой машины, в то время как, у программистов, пишущих на языках высокого уровня, такого доступа нет. К примеру, если целевая машина содержит бит переполнения, ассемблерная программа может проверить его, а Java-программа - нет.
4. Ассемблерная программа может работать только на компьютерах одного семейства, а программа, которая написана на языке высокого уровня, потенциально может работать на разных машинах. Возможность переноса программного обеспечения с одной машины на другую очень важна для многих прикладных программ.
5. Кобол. Под данной группой языков программирования понимается язык программирования, который применяется при описании программ для решения учетно-экономических и управленческих задач с помощью ЭВМ. Кобол обеспечивает наглядную и достаточно компактную запись алгоритмов в форме, независимой от конкретной ЭВМ. Кобол был разработан в США в 1958-1960 годах. Кобол был раскритикован за его многословность и громоздкость, так как одной из целей создателей языка было максимально приблизить конструкции к английскому языку, но, несмотря на это, Кобол является обладателем прекрасными для своего времени средствами для работы со структурами данных и файлами. Кобол стал первым языком, в котором появился тип данных «запись». И до сего времени, каждый год пишутся миллионы новых строк кода на Коболе.
6. Фортран. Язык программирования Фортран (Fortran) является первым алгоритмическим языком программирования, который был создан ещё в 1954 году программистом John Warner Backus в фирме IBM. Его название является аббревиатурой от FORmula TRANslator, т.е. интерпретатор формул. Фортран широко использовался в основном для научных и инженерных вычислений, вместе с тем, он идеально подходит для решения численных задач, так как за 50 с лишним лет написано множество библиотек, поэтому языком пользуются сейчас и в ближайшем будущем ему не грозит забвение. На данный момент Фортран занимает достаточно скромное место среди языков программирования и его известность никак не может сравниться с былой популярностью в 60-70-е годы, но это совершенно не означает, что Фортран умер, как некоторые его старые конкуренты (Algol 60 и Algol 68, PL/1). Фортран жив. В чем же причина такого долголетия? Фортран занимает свою нишу - решение научно-технических задач и математическая обработка числовых данных. Помимо этого нужно отметить еще и следующее:

- Межплатформенная совместимость, в основе которой лежит довольно таки, жесткий стандарт, которого стараются придерживаться все разработчики компиляторов для любых ЭВМ.

- Высокая эффективность исполняемого кода. Данный язык всегда превосходил другие языки по этому показателю, превосходит он их и сейчас.

- Огромный объем готовых математических разработок.

- Простота изучения, так как Фортран не сложный язык, и на это даже не повлияла самая значительная переделка языка, когда появилось много новых конструкций, в 1990 году.

1. C и C++. Язык программирования С - это компилируемый статически типизированный язык программирования общего назначения, который был разработан в 1969—1973 годах сотрудником Bell Labs Деннисом Ритчи как развитие языка Би. Язык программирования С оказал значительное воздействие на развитие индустрии программного обеспечения, а его синтаксис стал основой для таких языков программирования, как C++, C#, Java и D. Язык программирования С++ является языком общего назначения, который сочетает в себе свойства как низкоуровневых, так и высокоуровневых языков и поддерживает различные парадигмы программирования. В языке программирования С++, в отличие от языка С, разработчики уделили особое внимание поддержке обобщённого и объектно-ориентированного программирования. В названии «C++», ++ - это инкремент переменной. Язык программирования С++ обширно используется для разработки программного обеспечения, поскольку он является очень популярным языком программирования. Области применения Языка программирования С++: создание разнообразных прикладных программ, операционных систем, высокопроизводительных серверов, приложений для встраиваемых систем, драйверов устройств, а также развлекательных приложений.^[10]
2. Ада. Данный язык программирования был назван в часть Августы Ады Байрон, графини Лавлейс и дочери английского поэта лорда Байрона, она являлась ассистентом, коллегой и сторонницей Чарльза Беббиджа, математика и изобретателя вычислительной машины, названной аналитической машиной. В 1830 году, при помощи Ч. Беббиджа ей была написана практически законченная программа на аналитической машине для вычисления чисел Бернулли, и потому графиню можно назвать первым в мире программистом на вычислительной машине.

Язык Ада – это современный язык программирования, который содержит такие возможности паскалеподобных языков, как определение типов, общие управляющие структуры и подпрограммы. Язык АДА поддерживает логическую модульность, для которой данные, типы и подпрограммы – все могут быть пакетами. Язык Ада поддерживает программирование в реальном масштабе времени за счет механизмов распараллеливания и обработки исключений. Разработка программ на языке Ада обходится на 60% дешевле аналогичных программных проектов, которые реализуются на Си. Вместе с тем, программа на языке Ада обладает меньшим количеством дефектов в 9 раз меньше, чем программа на Си. Что является безусловным плюсом так это то, что трудоемкость изучения языка Ада не выше трудоемкости изучения Си. Программы на Аде более надежны, чем программы на Си.

1. BASIC (Beginner's All-purpose Symbolic Instruction Code). Язык программирования BASIC – это семейство высокоуровневых языков программирования, который был разработан профессорами Дартмутского колледжа Томасом Курцем и Джоном Кемени в 1963 году. Изначально BASIC предназначался для обучения программированию, он получил широкое распространение в виде разнообразных диалектов, прежде всего как язык для домашних компьютеров. Вторая жизнь BASIC началась в связи с появлением Visual Basic от Microsoft. На протяжении долго времени BASIC подвергается жёсткой критике за то, что его простота и бесструктурность поощряют порочные методики и привычки программирования, которые могут быть уместны при создании малых программ, но способны привести к краху крупных проектов.
2. Pascal.^[11] Данный язык является языком программирования высокого уровня, впрочем, он очень устарел морально, так как мир не стоит на месте, и иные языки, такие как: C# и Java обладает большей востребовательностью и эффективностью написания кода в отличие от Паскаля. Данный язык не столько для применения, как для обучения в учебных заведениях, и потому что он прост для понимания, и нанести вред системе от некорректного кода пользователя не может. Особенностями Pascal являются: - строгая типизация; - наличие средств структурного (процедурного) программирования.^[12]
3. Delphi. Язык программирования Delphi – это язык программирования, на основе языка Pascal является объектно-ориентированным. Язык программирования Delphi пользуется популярностью среди программистов, поскольку предоставляет значительные возможности в реализации тех или иных программ, при относительной своей простоте. Delphi по своей сути является комбинацией нескольких важных технологий:

- Высокопроизводительный компилятор в машинный код;

- Объектно-ориентированная модель компонент;

- Визуальное построение приложений из программных прототипов;

- Масштабируемые средства для построения баз данных.^[13]

Язык программирования Delphi предоставляет возможность создавать как самые простые приложений, на разработку которых требуется 2-3 часа, так и серьезные корпоративные проекты, которые предназначены для работы десятков и сотен пользователей. И потому можно с уверенностью сказать, что Delphi может быть использовано не только программистами-профессионалами, но и учителями и врачами, преподавателями ВУЗов, и бизнесменами, вообщем всеми теми, кто используют компьютер с чисто прикладной целью, иными словами для того, чтобы быстро решить какие-то свои задачи, не привлекая для этого программистов со стороны.