Файл: Обзор языков программирования высокого уровня (Понятие и развития языка программирования).pdf

1. В языке программирования C++ существуют следующие операции отношения: == (равно), > (больше, чем), < (меньше, чем), <= (меньше или равно), >= (больше или равно), != (не равно), ! (отрицание), && (конъюнкция), || (дизъюнкция).
2. В языке программирования C++ имеются условные конструкции:
3. If – проверяет истинность условий, если проверка успешна, то выполняется блок.
4. Else – выполняется, если условия в if не выполняется.
5. Else if – альтернативный вариант условий.
6. Switch – сравнение выражения.
7. Case – выполняется если выражение в switch найдено после данного оператора.
8. ? – тернарный оператор, является сокращением для конструкций if else.
9. В языке программирования C++ для выполнения некоторых действий множество раз в зависимости от условий используются циклы:
10. while (выполняется, пока условие истинно),
11. for (установка начальной условий, затем предоставляет условие при соблюдении которого выполняется цикл, затем изменение параметров цикла),
12. do…while (сначала выполняется код цикла, а потом происходит проверка условия в инструкции),
13. break (прерывание цикла до его завершения),
14. continue (переход к следующей итерации).
15. В языке программирования C++ имеют место быть функции. Функция — это именованный блок кода. Она состоит из типа функции (int, string, void и другие), имени функции (ее идентификатор), параметров, тела функции, возвращение результата (return).
16. В языке программирования C++ помимо существующих классов (int, float, string и другие) можно определять свои классы. Класс предназначен для описания некоторого типа объектов. То есть, по сути, класс является планом объекта. А объект представляет конкретное воплощение класса, его реализацию. Класс может определять переменные и константы для хранения состояния объекта и функции для определения поведения объекта.
17. В языке программирования C++возможно обрабатывать исключения при возникновении ошибок. Одним из операторов является throw – через него можно передать информацию об ошибке. Другой оператор исключения – try…catch. Он в свою очередь является предостережением на случай потенциального возникновения ошибки.

В наше время язык программирования C++ является наиболее популярным и предпочтительным языком как для программирования, так и для обучения. Но на этом его история не закончилась и в 2002 году язык программирования C#. Будучи гораздо более современным языком программирования, C# был разработан для работы с текущей платформой Microsoft .NET в клиентских и веб-приложениях. В то время как C++ является объектно-ориентированным языком, C# считается компонентно-ориентированным языком программирования. Объектно-ориентированное программирование концентрируется на ассоциациях между классами, которые объединяются в большой двоичный исполняемый файл, в то время как компонентно-ориентированное программирование использует модули сменного кода, которые работают сами по себе, и вам не нужно знать их внутреннюю работу, чтобы использовать их.

Вот некоторые основные различия между C++ и C#:

1. C++ компилируется в машинный код, а C# компилируется в CLR, что интерпретируется ASP.NET.
2. C++ требует, чтобы вы обрабатывали память вручную, а C# работает на виртуальной машине, которая может автоматически обрабатывать управление памятью.
3. C# не использует указатели, в то время как C++ может использовать указатели где угодно.
4. C++ поддерживает множественное наследование в то время, как C# не может поддерживать.
5. C++ можно использовать на любой платформе, хотя изначально он был разработан для систем на основе Unix. C# стандартизирован, но редко используется вне сред Windows.
6. C++ может создавать автономные и консольные приложения. C# может создавать консоль, Windows, ASP.NET и мобильные приложения, но не может создавать автономные приложения.

Язык программирования C++, несомненно, является одним из старейших и наиболее эффективных языков программирования, который все еще продолжает доминировать в сфере программирования. Это один из самых важных языков программирования, потому что почти все программы / системы, которые мы используем, имеют ту или иную часть кода, написанная на C ++.

2.2 Java

В начале 1990-х годов Sun Microsystems работала над проектом по разработке простого и высокопроизводительного программного обеспечения, работающего в Personal Digital Assistant (PDA). Язык C++ был выбран для программирования этого программного обеспечения, но язык он оказался неэффективным, особенно в отношении безопасности и простоты использования. Поэтому Джеймс Гослинг, один из участников проекта, решил создать объектно-ориентированный язык, включающий основные характеристики языка C ++, и при этом модернизировать его использование. Этим языком в последствии стал Java [9]. В отличие от обычных языков, которые обычно предназначены для компиляции в машинный код или для интерпретации из исходного кода во время выполнения, Java предназначена для компиляции в байт-код (обычно с использованием JIT-компиляции). Сам язык заимствует много синтаксиса из C и C++, но имеет более простую объектную модель и меньше средств низкого уровня. Еще одна особенность этого языка, а также его создания, заключалась в том, что он позволял генерировать машинный код, который мог быть выполнен на любой платформе: этот подвиг стал возможен благодаря включению эмулятор в среде выполнения. Проблема в том, что этот проект оказался не таким успешным, как следовало бы, и с определенной точки зрения Java могла бы исчезнуть. Однако в то же время появилась сеть. Интернет позволял машинам, подключенным через Интернет, обмениваться гипертекстовыми документами через HTTP (протокол передачи гипертекста) и HTML (язык разметки гипертекста). Эти машины были (и остаются) основаны на разнородном оборудовании и используют несколько операционных систем. У Java, конечно, были все характеристики, которые делали ее идеальным языком для Интернета. В 1994 году Sun Microsystems разработала веб-браузер HotJava. Это интегрирует среду исполнения Java, позволяющую вставлять в HTML-страницы небольшие Java-приложения: известные Java-апплеты. Netscape быстро интегрировал технологию Java в свой браузер, и к середине 1990-х годов Java получила огромную популярность, которая остается и по сей день [10]. Существуют множество сред разработки для Java, имеющие свои преимущества. Например: Eclipse, IntelliJ IDEA, Netbeans и другие. Первые три являются наиболее часто используемыми интегрированными средами разработки Java.

Рассмотрим код простой программы:

//комментарий

public class ABC {

public static void main (String args[]){

System.out.println("The chosen one!");

}

}

//коментарий

Компилятор игнорирует комментарии при выполнении кода, что позволяет использовать любое количество комментариев, чтобы описать его.

public class ABC

При определении класса вначале идет модификатор доступа public, который указывает, что данный класс будет доступен всем. Затем class – название класса (в нашем случае ABC)

{ и }

Фигурные скобки сигнализируют, что о начале и конце функции.

public static void main (String args[])

Класс может содержать различные переменные и методы. Здесь объявлен один метод main. Это главный метод в любой программе на Java, он является входной точкой программы и с него начинается все управление. String args[] - это массив args, который хранит значения типа String, то есть строки.

System.out.println("The chosen one!")

Для вывода на консоль используется встроенный метод System.out.println. В этот метод передается выводимая строка (в нашем случае строка «The chosen one!»)

Пройдем по основам языка программирования Java:

1. В языке Java определены следующие основные типы данных:
2. Boolean – хранит значение true (истина) или false (ложь).
3. Int - хранит целое число от -2147483648 до 2147483647 и занимает 4 байта.
4. Byte - хранит целое число от -128 до 127 и занимает 1 байт.
5. Short - хранит целое число от -32768 до 32767 и занимает 2 байта.
6. Long - хранит целое число от –9 223 372 036 854 775 808 до 9 223 372 036 854 775 807 и занимает 8 байт.
7. Float – хранит число с плавающей точкой от 3.4E-38 до 3.4E+38 и занимает 4 байта.
8. Double - хранит число с плавающей точкой от ±4.9*10-324 до ±1.8*10308 и занимает 8 байт.
9. Char – хранит одиночный символ и занимает 2 байта.
10. В языке программирования Java арифметические операции могут быть бинарными (производятся над двумя операндами) и унарными (выполняются над одним операндом). К бинарным операциям относят: +, -, *, /, % (получение остатка от деления).

К унитарным операциям относят: ++ (инкремент) и -- (декремент). Каждая из операций имеет два типа: префиксная и постфиксная: ++a (увеличивает значение переменной на единицу и полученный результат используется как значение выражения ++а), a++ (увеличивает значение переменной на единицу, но значением выражения a++ будет то, которое было до увеличения на единицу), --a (уменьшает значение переменной на единицу, и полученное значение используется как значение выражения --a), a—(уменьшает значение переменной на единицу, но значением выражения a-- будет то, которое было до уменьшения на единицу).

1. В языке программирования C++ существуют следующие операции отношения: == (равно), > (больше, чем), < (меньше, чем), <= (меньше или равно), >= (больше или равно), != (не равно), | (один из операндов или все операнды истинны), & (все операнды истинны), ! (если операнд ложен), ^ (один из операндов истинен), || (один из операндов или все операнды истинны), && (все операнды истинны).

Операции | и || (а также & и &&) выполняют похожие действия, однако же они не равнозначны. В выражении же c=a||b; вначале будет вычисляться значение a, и если оно равно true, то вычисление значения b уже смысла не имеет. В выражении же c=a&&b; сначала будет вычисляться значение a, и если оно равно false, то вычисление значения b уже не имеет смысла.

1. В языке программирования Java имеются условные конструкции:
2. If – проверяет истинность условий, если проверка успешна, то выполняется блок.
3. Else – выполняется, если условия в if не выполняется.
4. Else if – альтернативный вариант условий.
5. Switch – сравнение выражения.
6. Case – выполняется если выражение в switch найдено после данного оператора.
7. ? – тернарный оператор, является сокращением для конструкций if else.
8. В языке программирования Java для выполнения некоторых действий множество раз в зависимости от условий используются циклы:
9. for (установка начальной условий, затем предоставляет условие при соблюдении которого выполняется цикл, затем изменение параметров цикла),
10. do…while (сначала выполняется код цикла, а потом происходит проверка условия в инструкции),
11. while (выполняется, пока условие истинно),
12. break (прерывание цикла до его завершения),
13. continue (переход к следующей итерации).
14. В языке программирования Java существуют методы, которые содержат набор операторов, выполняющие определенные действия. Вызов метода: модификатор имя(аргументы). Одним из главных классов в Java содержит метод main. Модификаторы и параметры не обязательны.
15. В языке программирования Java существуют, как и во всех объектно-ориентированных языках программирования, классы и объекты. Шаблоном или описанием объекта является класс, а объект представляет экземпляр этого класса. Любой объект может обладать двумя основными характеристиками: состояние - некоторые данные, которые хранит объект, и поведение - действия, которые может совершать объект. Также классы объединены в пакеты. Они позволяют организовать классы логически в наборы. По умолчанию Java уже имеет ряд встроенных пакетов, например, java.lang, java.util, java.io и другие. Организация классов в виде пакетов позволяет избежать конфликта имен между классами.
16. В языке программирования Java присутствует обработка исключений. Одним из таких средств является конструкция try...catch. При возникновении исключения в блоке try управление переходит в блок catch, который может обработать данное исключение. Если такого блока не найдено, то пользователю отображается сообщение о необработанном исключении, а дальнейшее выполнение программы останавливается. При этом возможно обработать несколько исключений, добавляя дополнительные блоки catch. Другим оператором является оператор throw. С его помощью можно создать исключение самостоятельно и вызвать его в процессе выполнения.
17. В языке программирования Java возможно выделить выражение в отдельную переменную и многократно возвращаться к ней. Оно называется лямбда-выражение. Его основу составляет лямбда-оператор, который представляет стрелку -> и состоит из двух частей: левая часть содержит список параметров выражения, а правая представляет тело лямбда-выражения, где выполняются все действия. Лямбда-выражение не выполняется само по себе, а образует реализацию метода. Одним из ключевых моментов в использовании лямбд является отложенное выполнение (deferred execution). Это значит, что необходимо определить в одном месте программы лямбда-выражение и затем вызывать его неограниченное количество раз в различных частях программы.

Как и начинающий программист, так и люди, далекие от программирования, путают Java и JavaScript, но их единственная сходство — это слово «Java». Каждый из них является языком программирования и у каждого есть свои преимущества перед другим. Программисты используют как Java, так и JavaScript для различных задач. JavaScript — это язык программирования («язык сценариев»), который используется для создания интерактивных веб-страниц. Он может вставлять динамический текст в HTML. Первоначально JavaScript был создан всего за несколько коротких недель, поэтому он был далек от идеального языка. При этом Брендан Эйх смог реализовать несколько основных концепций. Сначала он сделал функции переменными. В то время это было крайне редко в языках программирования. Во-вторых, он сделал JavaScript чрезвычайно расширяемым. В-третьих, как язык сценариев для Интернета, он был открытым, что действительно помогло сообществу открытого исходного кода процветать в Интернете.

Java — это универсальный язык компьютерного программирования, который не только пронизывает Интернет, но и появляется многих приложений и устройств, которые обеспечивают нашу повседневную жизнь.

2.3 Ruby

В середине 1990-х годов Юкихиро Мацумото не смог из существующих языков программирования найти подходящий и поэтому потратив несколько месяцев на написание был создан новый язык – Ruby. Он был разработан для продуктивности программистов с идеей, что программирование должно быть интересным для них. Это подчеркивает необходимость понимания программного обеспечения людьми в первую очередь, а компьютеров – вторыми [11]. Тщательно смешивая части языков Perl, Smalltalk, Lisp, Eiffel и Ada, Мацумото установил баланс между функциональным и императивным программированием. Ему удалось сделать Ruby не таким простым (на самом деле это очень сложный язык), а скорее естественным. Ruby очень быстро завоевал популярность в Японии. Вскоре после первого выпуска в 1995 году Matz (псевдоним Юкихиро Мацумото) был нанят японской консалтинговой группой по разработке программного обеспечения под названием Netlab (известная как Network Applied Communication Laboratory). К 2000 году, всего через пять лет после его выхода, Ruby стал более популярным в Японии, чем Python [12]. В 2001 году была выпущена первая английская книга по Ruby, «Programming Ruby» («The Pickaxe»). Благодаря этой новой информации о Ruby гораздо больше людей смогли выучить язык.

Рассмотрим код простой программы:

#комментарий

class XYZ

def f

puts “The chosen one!”

end