Файл: Классификация языков программирования высокого уровня.pdf

Таким обؚразом, сфеؚрой пؚрименения данного языка является решение логических задач. Для создания вычислительных, гؚрафически задач, реализации пользовательского интеؚрфейса данный язык не предназначен.

Большинство объектно-оؚриентированных языков являются веؚрсиями пؚроцедурно-ориентированных и проблемно-ориентированных.

В настоящий момент наиболее активно использؚуются и развиваются следؚующие среды программирования [3, с. 28]:

а) Delphi (Lazarus некоммерческая – веؚрсия для ОС семейства Linux) – основана на Object Pascal;

б) C++, С# (~ C);

в) Visual Basic (~ Basic);

г) Visual Fortran (~ Fortran);

д) Prolog++ (~ Prolog).

Пؚредметом исследования данной куؚрсовой работы является изؚучение такого актؚуального вопؚроса, как использование пؚроцедур, фؚункции и подпؚрограмм в языках пؚрограммирования высокого уؚровня, а также основных подходов к созданию пользовательских меню.

2. Теоретические аспекты использования процедур и функций в языке Паскаль

В алгоритмическом языке Паскаль различают два вида подпрограмм – процедуры и функции.

Составляя программу, в особенности достаточно большую, даже не задумываясь, автор разбивает ее на отдельные блоки, выполняющие ту или иную функцию. Соединяя их (компонуя), в конечном итоге, добиваются решения поставленной задачи. Такие блоки программы не обязательно носят завершенный вид. Они называются ⎯ процедурами [10, с.43]. В отличие от процедур, функции имеют завершенный вид [7, с.128].

Процедуры и функции могут быть как стандартными (находятся в библиотеке Паскаля), так и созданные пользователем. С помощью процедур и функций можно сделать программу компактнее с учетом того, что они могут несколько раз повторяться. Процедура, как и программа, имеет свое имя.

Форма записи процедуры: PROCEDURE имя ;

После объявления процедуры идет, как и в программе, объявление переменных процедуры и между Begin ⎯ End ; записывается ее программа (порядок выполнения операторов). Программы, с применением процедур, имеет следующую структуру:

Program имя программы ;

Label .... ; Определение меток, констант,

Const ..... ; массивов и других переменных

: программы

Var ..... ;

Procedure имя ; Определение процедур и функций

Var ...... ; пользователя

Begin

:

End ;

Procedure имя ;

Var ...... ;

---

Begin

:

End ;

:

Procedure имя ;

Var ...... ;

Begin

:

:

End ;

BEGIN Основная программа, в которой

: процедуры и функции могут вызы-

: ваться сколь угодно раз

:

END.

Отметим только одну особенность [13, с.55] - в процедуре после End ставится точка с запятой. Принято считать, что если большая часть программы размещается в процедурах и функциях, тем рациональнее она составлена.

Подпрограмма-функция предназначена для вычисления какого-либо параметра [10, с. 236]. Результат ее работы возвращается в виде значения этой функции и может использоваться в выражениях. У этой подпрограммы два основных отличия от процедуры.

Первое отличие – в заголовке [7, с. 147]: через двоеточие указывается тип возвращаемого параметра. Второе отличие заключается в том, что в теле функции хотя бы один раз имени функции должно быть присвоено значение. Для вызова функции следует в выражении, где используется ее значение, указать имя функции.

В качестве примера рассмотрим функцию, которая возвращает максимальное значение из двух чисел.

uses crt;var a,b:byte;function max(a,b:byte):byte; {a,b – формальные параметры функции}begin {начало функции} if a>b then max:=a else max:=b;

end; {конец функции}

{ основная программа}

begin

clrscr;

readln(a,b);

write(max(a,b)); {фактические параметры a,b передаются функции max}

readkey

end.

С применением процедур и функций возникает вопрос использования переменных. Понятие места работы этих переменных можно пояснить на простом примере [10, с,58]. Имеется некоторый внутригородской транспорт и междугородний. Естественно, что внутригородской не работает на маршрутах между городами. Т.е., его применение ограничено (локализовано). Это является прямой аналогией работы переменной внутри процедуры (работа транспорта внутри города) ⎯ такие переменные называются локальными переменными. Но, междугородний транспорт может перемещаться как между городами, так и внутри любого города переменная работает не только между процедурами, но и внутри каждой из них. Подобные переменные называются ⎯ глобальными переменными [10, с.69].

Если программа содержит много процедур и переменных, то может возникнуть ситуация, когда глобальные и локальные идентификаторы имеют одинаковые имена. Для компилятора это не имеет никакого значения. Дело в том, что при такой ситуации [18, с.20], с входом в процедуру, запоминается значение глобальной переменной, а при выходе из нее ⎯ возвращается первоначальное значение. Из этого следует, что Паскаль дает возможность нескольким программистам писать одну программу, не заботясь об опасности перепутать идентификаторы [7,с. 19].

---

Любая большая программа, в основном, собирается из процедур и функций. В свою очередь процедуры и функции объединяются в большие блоки, которые называются программными модулями. Каждый программный модуль транслируется отдельно [10, с.102], объединяясь в выполняемую программу. Для подключения модуля к программе, необходимо упомянуть его имя в предложении:

USES имя модуля (модулей - через запятые) ;

Объявление модулей должно записываться в программе второй строкой, после имени программы. При объявленном модуле процедуры и функции, встроенные в этот модуль, вписываются в программу только своим именем, без раскрытия их программного содержания. Это существенно сокращает текстовую часть основной программы [8, с.214]. Ниже, в краткой форме, изложено содержание и назначение некоторых программных модулей [1, с.47].

Модуль SYSTEM: содержатся средства ввода - вывода, процедуры и функции для работы со строками, вещественными числами и динамической памятью. Этот модуль необходим так часто, что он автоматически подсоединяется к программе, без предварительного его объявления.

Модуль CRT: в нем находятся средства управления дисплеем в текстовом режиме, клавиатурой и динамиком. С помощью его процедур можно изменять цвет, выводить информацию в любом месте экрана, создавать окна, обрабатывать расширенные коды клавиш и воспроизводить звуки различной тональности.

Модуль DOS: открывает доступ к возможностям операционной системы MS DOS - обработка даты и времени, информация о состоянии дисков, вызов программы или установить программу резидентной и многое другое.

Модуль GRAPH: содержит процедуры позволяющие воспроизводить точки, отрезки, многоугольники, окружности и многое другое в различной цветовой гамме и начертании, вывода текста в графическом режиме.

Ниже приведена простая программа использования модулей:

Program Pascal ;

Uses Crt, Graph ;

Var D,M : Integer ;

Key : Char ;

BEGIN

D := Detect ;

InitGraph(D, M, '') ;

SetTextStyle(0,0,10) ;

SetColor(4) ;

OutTextXY(80,150,'Turbo') ;

OutTextXY(60,250,'Pascal') ;

Key:=ReadKey;

CloseGraph;

END.

Результатом работы этой программы является ⎯ написание по центру экрана дисплея, на темном фоне, красными буквами: Turbo Pascal.

Таким образом, во второй главе курсовой работы нами были рассмотрены основные принципы использования подпрограмм – процедур и функций в алгоритмическом языке Паскаль. Также затронута смежная тема использование модулей для лучшей организации блочного использования процедур и функций. Приведены примеры программной реализации описанных структур.

---

Рассмотренные нами теоретические сведения будут применены для реализации практической части курсовой работы.

3. Проблемы и перспективы развития языков программирования высокого уровня

Тезисно сформулируем основные проблемы и перспективы языков программирования:

Во-первых, следует отметить, что новые языки программирования будут появляться и дальше. Рано или поздно у нас возникнут кардинально новые мысли о программировании и, согласно гипотезе Хурфа-Сэпира, они потребуют новых языков.

Во-вторых, следует обратить внимание на грамотное воплощение идей, заложенных в языках. Идея может быть хорошей, даже отличной, но ее решение и воплощение в конкретном языке - неудачным и безобразным.

Некоторые выводы о распространении новых языков можно сделать на основе языка Java [12, с.147].

• Продвижение языка Java происходило за счет мощной рекламы, а не из-за достоинств самого языка.
• На широкое распространение в наше время могут претендовать только те языки, которые поддержаны крупными фирмами, а не те, которые являются лучшими.
• Время распространения и становления языка программирования (для получивших известность языков) составляет в среднем от 3 до 10 лет. В случае Java язык получил широкое распространение за один год.

В третьих, в условиях застоя в развитии языков программирования есть смысл тщательно проанализировать все полезные накопленные за это время идеи. Существуют попытки создания единой семантики современных языков программирования, в каком-то смысле опять приводящие к идее "универсального" языка [5, с.127].

В четвертых, Интернет требует языковых средств и подходов, обеспечивающих правильное взаимодействие большого числа независимо разработанных программ.

В пятых, использование структур и данных, которые раньше бы считались неприемлемыми из-за их неэффективности, сейчас вполне допустимо и может привести к новой организации языков. .,

Общий, несколько обнадеживающий итог звучит так. Ряд известных фирм и компаний (например, Microsoft, Sun Microsystems и т. п.) постепенно приходит к идеям, заложенным несколько десятков лет назад командой под руководством Никлауса Вирта.

Если разделять языки программирования по популярности, то они делятся на три эшелона. Первый эшелон включает мейнстрим-языки, такие как Java, JavaScript, Python, Ruby, PHP, C#, C++ и Objective-C. Несмотря на то, что некоторые из ведущих языков возможно увядают, вам лучше знать один или несколько из них, если вы хотите иметь возможность легко найти работу.

---

Языки второго эшелона пытаются пробиться в мейнстрим, но ещё не добились этого. Они доказали свою состоятельность путем создания сильных сообществ, но они до сих пор не используются большинством консервативных IT-компаний. Scala, Go, Swift, Clojure и Haskell — языки, которые я бы отнёс ко второму эшелону. Некоторые компании используют эти языки для отдельных сервисов, но широкое применение встречается редко (за исключением Swift, который начинает обгонять Objective-C в качестве основного языка для iOS). Go и Swift имеют хорошие шансы на переход из второго эшелона в первый в течение ближайших двух-трёх лет.

Большинство языков в первом эшелоне прочно укоренились на своих позициях. Поэтому выпадение языка с лидирующих позиций занимает ощутимое время, а для языка второго эшелона очень трудно пробиться в первый.

Пять языков программирования, о которых пойдёт речь, весьма новы (не исключено, что о каком-то вы услышите впервые), и они явно имеют отличные шансы пробиться во второй эшелон в ближайшие 2-3 года. Может быть, когда-нибудь один из этих языков сможет потеснить и языки первого эшелона.

Вот почему эти пять языков были выбраны для этого списка:

Elm набирает популярность в сообществе JavaScript, в первую очередь среди тех, кто предпочитает функциональное программирование, которое находится на подъеме. Как и TypeScript или Dart, Elm транспилируется в JavaScript.

Rust является языком системного программирования, предназначенным в основном для ниш, где применяют С и С++. Поэтому удивительно видеть, что популярность этого языка быстрее растёт среди веб-разработчиков. Этот факт становится более осмысленным, когда вы выясняете, что язык был создан в Mozilla, которая хотела дать лучший вариант веб-разработчикам, которые вынуждены писать низкоуровневый код, и при этом более производительный, чем PHP, Ruby, Python или JavaScript. Rust был также признан лучшим в номинации ”сама любимая технология” по результатам опроса разработчиков, проведённом StackOverflow в 2016 году (это означает, что большинство пользователей хотели бы продолжать использовать этот язык).

Kotlin существует уже около пяти лет, но только в этом году он достиг production-ready версии 1.0. Несмотря на то, что он ещё не достиг популярности Scala, Groovy или Clojure — три самых популярных и зрелых (не считая Java) языков под JVM — он выделяется из множества других JVM-языков и, кажется, готов занять свое место среди лидеров этой группы. Язык возник в JetBrains (создатель популярной IntelliJ IDEA IDE). Так что он продуман с упором на производительность труда разработчиков.

---