Файл: ПОНЯТИЕ «ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ.pdf

ВВЕДЕНИЕ

В последнее время все большей популярностью среди программистов пользуются языки программирования высокого уровня, наиболее гибкие для работы в современном мире. Такие языки пользуются позволяют использовать преимущества объектно-ориентированного подхода не только на этапах проектирования и конструирования программных систем, но и на этапах их реализации, тестирования и сопровождения.

Наиболее популярными и востребованными языками программирования на протяжении длительного времени стали: Фортран, Алгол, Кобол, Лисп, Паскаль, Бейсик, которые заложили основы программировании и дали толчок для развития более простых и современных языком, таких как Си, С++, JAVA и т.п.

Актуальность данной работы заключается в том, что важной вехой в развитии программирования явилось создание и широкое распространение языков программирования Данные языки, сохранив средства ставшего общепризнанным стандартом для написания системных и прикладных программ, ввели в практику программирования возможности нового технологического подхода к разработке программного обеспечения.

Внедрение в практику написания программ дает развитие новых областей информатики, значительное повышение уровня технологичности создаваемых программных средств, сокращение затрат на разработку и сопровождение программ, их повторное использование, вовлечение в процесс расширения интеллектуальных возможностей ЭВМ.

Цель курсовой работы – провести обзор языков программирования и определить наиболее гибкие из них в современном мире.

Задачи, решение которых необходимо для достижения поставленной цели:

1. Охарактеризовать исторический аспект развития языков программирования.

2. Проанализировать современные тенденции развития языков программирования.

3. Ознакомится с основными языками программирования:

1. Фортран;
2. Алгол 60;
3. Кобол;
4. Лисп;
5. Бейсик;
6. ПЛ/1;
7. АПЛ;
8. СНОБОЛ-4;
9. Паскаль;
10. Си;
11. С++;
12. JAVA.

4. Рассмотреть TYPESCRIPT как одни из современных языков программирования высокого уровня.

5. Сравнить TypeScript и JavaScript. Выявить позитивные и негативные аспекты их использования.

Объект исследования – языки программирования, а предмет – особенности использования языков программирования в современном мире. Методы исследования: анализ, синтез, реферирование, сравнительный анализ.

ГЛАВА 1. ПОНЯТИЕ «ЯЗЫКИ ПРОГРАМИРОВАНИЯ»

1.1 История развития языков программирования

Язык программирования - знаковая система^[1] состоящая из лексических, синтаксических, семантических правил определяющих внешний вид программы и действия, который выполнит ЭВМ (электронно-вычислительная машина) под управлением программиста. Этот язык отличается от естественных языков человека.

Первым программистом в истории примерно с 1830 года считают
А. Лавлейс. Она составила некоторое количество предписаний, для проекта аналитической машины Ч. Бэббиджа. Так же А. Лавлейс ввела основательно понятие программирования – цикл^[2] (многократное выполнение одних и тех же действий). Уже тогда ученая предполагала, что машина может работать не только с цифрами, но и произвольными объектами, выраженными алгебраически в символьной форме (что сейчас называют символическими выражениями или компьютерной алгеброй). К сожалению машина Ч. Бэббиджа так и не была построена, она стала бы первым программируемым компьютером. По записям и чертежам Ч. Бэббиджа базовые части аналитической машины были реализованы в XX веке.^[3]

В 1945 году немецкий инженер К. Цузе, по окончанию Второй Мировой войны, переехал из Берлина в Баварские Альпы, чтобы заняться разработкой языка для логической машины. Здесь он создал язык высокого уровня Plankalkül, что в приблизительном переводе на русский обозначает «планирующее исчисление». К. Цузе хотел создать что-то подобное современным трансляторам, но, к сожалению, послевоенные возможности и технологии не дали возможности воплотить в реальность задуманное.

Так, в первой половине ХХ в. программы вводились в память ЭВМ с пульта, перемычками или тумблерами. Кодировщики (специалисты в сфере ввода кодов в память ЭВМ) приспосабливались к переводу языка программирования в машинный код, переводя таблицы соответствия программы в код. Стоит отметить, что, как и в первой половине ХХ в., так и на сегодняшний день память ЭВМ воспринимает и хранит только двоичные представления. Примером программы^[4] в машинном коде архитектуры PDP-11/СМ ЭВМ можно представить:

0110010111000001

0000000000000100

0000000000000000

Шаг вперед в мире программирования произошел, когда машине позволили выполнять подобный перевод с помощью специальной системной программы – ассемблера (от англ. assembler- сборщик частей в одно целое, сборщик программы) - транслятора, у которого объектный язык является машинным языком^[5]. Процесс сборки называется ассемблированием. Также стало возможным обозначать ячейки по номерам, а символическими именами и потом ссылаться на них в программе. Данную технологию и используемый язык программирования назвали автокодом (автокод – «автоматическое кодирование в машинных кодах») или по-другому ассемблером, например:

ADD #100, R1

HALT,

где ADD – «сложить»;

HALT – «стоп».

Стоит отметить, что ассемблер считается языком программирования второго поколения. За счет языков ассемблера повысилась производительность труда, сократились сроки разработки. Так же за счет меньшего количества возможностей внесения ошибок в программу повысилась надежность и количество создаваемых программ. Главный недостаток ассемблера заключался в том, что программы на ассемблере не были переносимыми – при смене ЭВМ на более новое или мощное оборудование специалистам приходилось все разработки, программы и т.д. переписывались заново.

Следующим «скачком» в языках программирования ученые считают появление более современных для того времени языков программирования высокого уровня (третьего поколения). Их основной особенностью являлось применение характерных для ЭВМ понятий, похожих на используемые в математике. Среди прочих популярным и одним из первых языков программирования стал Фортран. Фортран (Fortran - от англ. – «формульный транслятор) до сих пор используется в научных расчетах, хотя он не приспособлен для написания системных программ.

С появлением языков программирования высокого уровня программирование стало намного удобнее. Позже был создан язык Алгол^[6] (Algol – от англ. Algorithmic — «алгоритмический» и англ. Language — «язык»). Он оказал серьезное влияние на развитие языков высокого уровня, но для практического программирования оказался не очень удобным.

Также к языкам, которые осуществили влияние на общее развитие программирования можно отнести LISP (от англ. LISt Processing language — «язык обработки списков»; современное написание - Lisp), который был разработан Дж. Маккарти в 60х гг. и применяется до сих пор в научных расчетах и программах для игр. Стоит отметить, что на сегодняшний день, один из старейших языков программирования считается COBOL (от англ. COmmon Business Oriented Language – «совместно ориентированный бизнес-язык»), который относится к языкам для обработки деловой информации

Из всего выше сказанного, можно сделать вывод, что такие языки как Фортран, Лисп, Алгол и Кобол получили широкое распространение в 60х годах. Позже были созданы более современные языки, которые охватывали больший спектр функций– АПЛ, Снобол 4 и ПЛ/1. Данные языки и сотни других имели успех определенное время, некоторые из них до сих пор используются, а некоторые считаются нецелесообразными для использования сегодня. Среди популярных языков программирования, которые долгое время занимали лидирующие позиции в использовании также можно выделить:

• Кобол, который использовался в США для обслуживания работы государственных учреждений;
• Фортран и ПЛ/1, которые имели популярность за счет инвестиций в их создание различных фирм;
• Алгол и Лисп, которые служили для изучения студентами теории.^[7]

В настоящее время создано более 8000 языков программирования, но лишь несколько из них массово применялись в практике.^[8]

Стоит отметить, что создание и реализации языков программирования - это всегда трудоемкая и сложная работа. Затраты труда исчисляются в человеко- годах, поэтому большинство языков исчезает с мира IT по мере прогрессивного роста машинных технологий и остаются в истории. Но есть и свои преимущества данной тенденции, так как в связи с созданием нового оборудования приходиться создавать новые языки или дополнять старые.

1.2 Современные тенденции развития языков программирования

На сегодняшний день существует большое количество языков программирования различных типов: языки низкого и высокого уровня, языка функциональные, структурные, объектно-ориентированные и даже эзотерический язык программирования. Каждый из них имеет свое назначение, преимущества и недостатки по сравнению с другими.

Проанализировав литературные и интернет-источники можно с уверенностью сказать, что самыми популярными в настоящее время являются:

• Java - одна из самых распространенных языков для создания приложений, программ, веб-контента, игр на Android и многое другое;
• C, C ++ и C # - императивные языки, формирующие базу для программ на других популярных языках;
• PHP - язык для написания скриптов к динамическим веб-сайтам и разработке приложений;
• Python - высокоуровневый серверный язык для вебсайтов и мобильных приложений (считается одним из перспективных и самых популярных в современном мире);
• Ruby - динамичный и простой язык для вебсайтов и приложений;
• JavaScript (JS) - язык для написания скриптов к сайтам, мультиплатформенный и динамичный.

Рассмотрим подробнее C # (си-шарп). С # - объектно-ориентированный язык программирования для платформы .NET (Microsoft .NET). Синтаксис языка разработан под влиянием других языков, таких как Java, Objective-C, C ++, Visual Basic и Delphi. Язык имеет строгую типизацию, поддерживает полиморфизм и комментарии в формате XML, атрибуты, имеет обработчик событий и исключений. Переняв многое от своих предшественников - языков С ++, Delphi, модули и Smalltalk - С #, опираясь на практику их использования, исключает некоторые модели, которые зарекомендовали себя как проблематичные при разработке программных систем, например, множественное наследование классов (в отличие от C ++).

Разработку языка программирования C # начали в декабре 1998 г. Проект получил кодовое название COOL (C-style Object Oriented Language). Первая версия была анонсирована в июне 2000 г., вместе с платформой .NET, тогда же и была выпущена первая общедоступная бета-версия языка. С # 1.0 официально вышел вместе с Microsoft Visual Studio .NET в феврале 2002 г.^[9].

Первая версия языка очень напоминала язык Java 1.4 по своим возможностям, несколько их расширяя. Так в C # были свойства, которые в коде выглядят как поля объекта, индексаторы, подобные свойств, но которые принимали параметр как индекс массива, события, делегаты, циклы foreach, структуры, автоматическое преобразование встроенных типов в объекты при необходимости, встроенные средства взаимодействия с неуправляемым кодом и тому подобное.

Время шло, за ним шел прогресс и развитие информационных технологий и языков программирования. На сегодняшний день C # имеет большое количество встроенных возможностей^[10]:

• создание интерфейсов с помощью Windows Forms и WPF (Windows Presentation Foundation);
• упрощенные операторы;
• встроенная библиотека для написания SQL-запросов (ключевые слова select, from, where);
• инициализация объекта вместе с его свойствами;
• автоматическое определение типов локальных переменных;
• динамическая типизация объектов;
• асинхронные методы;
• препроцессорные директивы;
• фильтры исключений и др.

Параллельно с C # особого внимания заслуживают интегрированная среда разработки Visual Studio и Python.

Выводы по Главе 1

Проведя анализ истории происхождения и формирования основных языков программировании и их развития, можно прийти к следующим выводам.

1. А. Лавлейс – основательница языка программирования, которая заложила основания всей концепции языка программирования как отдельного и самодостаточного языка. Среди основных языков программирования первой половины ХХ в. Можно выделить следующие: