Файл: «Классификация языков программирования высокого уровня».pdf

Глава 3. Непроцедурные языки

3.1 Объектно-ориентированные языки

C++ явился результатом эволюции С, который был продуктом двух более
ранних языков программирования, BCPL и В. BCPL был разработан в 1967
году Мартином Ричардсом в качестве языка для написания системного программного обеспечения и компиляторов для операционных систем. Кен Томпсон разработал многие элементы своего языка В по образцу BCPL и применил В при создании в Bell Laboratories первых версий операционной системы UNIX в 1970 году. [3. с.61]

Большинство программ ++ выглядят так же, как и программы на языке С, и так оно и есть. В C++ введено несколько новых языковых элементов, но ключевые слова и структура программ полностью совпадают с языком С.

Большинство введенных в C++ изменений является результатом внедрения технологии объектно-ориентированного программирования. Основное отличие заключается не в командах или ключевых словах, а в том, как язык поддерживает использование объектов. [1.с.208]

Алфавит C++ включает:

• прописные и строчные латинские буквы и знак подчеркивания;
• арабские цифры от 0 до 9, шестнадцатиричные цифры от А до F;
• специальные знаки: " { } . ! [ ] ( ) + - / % * . \ ' : ? < = > ! & # - ;
• пробельные символы: пробел, символы табуляции, символы перехода на новую строку. [18, с.17-18]

Из символов алфавита формируются лексемы языка:

• идентификаторы;
• ключевые (зарезервированные) слова:
• знаки операций;
• константы:
• разделители (скобки, точка, запятая, пробельные символы).

Границы лексем определяются другими лексемами, такими, как разделители или знаки операций. Знак операции - это один или более символов, определяющих действие над операндами. Внутри знака операции пробелы не допускаются. [18,с.18]

Компиляция – это процесс преобразования программы, написанный на языке программирования высокого уровня из исходного кода в объектный код. [20,с.356]

Данные, обрабатываемые компилятором, - это переменные и константы.
Переменные - это данные, которые могут изменять свои значения в процессе
выполнения программы. Все переменные в языке C++ должны быть описаны
явно. Это означает, что, во-первых, в начале каждой программы или функции
Вы должны привести список имен (идентификаторов) всех используемых переменных, а во-вторых, указать тип каждой из них. Оператор описания состоит из спецификации типа и списка имен переменных, разделенных запятой. В конце обязательно должна стоять точка с запятой. При описании возможно задание начального значения переменной. Имя переменной - любая последовательность прописных и строчных букв английского алфавита, цифр и символа подчеркивания Имя должно начинаться с буквы или символа подчеркивания. Имя может быть произвольной длины, но значимыми являются только первые 32 символа; остальные символы имени игнорируются. [19,с.30-31]

Спецификация типа формируется из ключевых слов, указывающих на различные типы данных. Основные типы в C++ подразделяются на две группы: целочисленные типы и типы с плавающей точкой. К целочисленным типам относятся типы, представленные следующими именами основных типов: char, short, int, long. Имена целочисленных типов могут использоваться в сочетании с парой модификаторов типа signed и unsigned. К плавающим типам относятся три типа, представленные следующими именами типов, модификаторов и их сочетаний: float, double, long double. Они используются для работы с вещественными числами, которые представляются в форме записи с десятичной точкой и в "научной нотации". [19,с.31]

Эти модификаторы изменяют формат представления данных, но не влияют на размеры выделяемых областей памяти. Модификатор типа signed указывает, что переменная может принимать как положительные, так и отрицательные значения. Модификатор типа unsigned указывает, что переменная принимает только положительные значения. [21,с.43]

Может появиться подозрение, что спецификация программы с помощью более подробной системы типов приведет к увеличению исходных текстов программы. В С++ это не так. С++ программа, описывающая типы параметров функций, использующая классы и т.д., обычно немного короче эквивалентной C программы, в которой эти средства не используются. [22,с.6]

Практически любая программа, используемая в настоящее время, откомпилирована с помощью компилятора С++. Компилятор С++ поддерживает язык С, а также ООП - дополнения (объектно-ориентированно программирование) – С++. [1.с.209]

Вторым языком, который я разберу в этой главе будет Delphi.

Система Delphi базируется на использование языка программирования Object Pascal, который является логическим продолжением и развитием классического языка программирования Pascal. Свое название система программирования Delphi получила по имени существовавшего в древней Греции города Дельфы, где находился знаменитый храм Бога Аполлона. В настоящее время система Delphi представляет собой мощное орудие, которое современные ученые и инженеры используют для познания и преобразования окружающего мира. [33,с.-7-9]

Алфавит языка Delphi включает в себя
буквы, цифры, специальные символы, пробелы и зарезервированные слова. Для составления кода программы можно использовать только латинские
буквы от а до z и А до Z. При этом в языке Delphi нет различия между строчными и прописными буквами (если только они не входят в символьные и строковые выражения). Дополнительно с буквами может использоваться и знак подчеркивания ( _ ). Буквы кириллицы допускается использовать только для символьных и строковых выражений. Цифры - только арабские от 0 до 9. К специальным символам относятся следующие символы: + - * / = . , : ; ^ < > ( ) { } [ ] @ # $. Кроме специальных символов, допускается использование и специальных пар символов: / / < > > = < = : = (* *) (. .)

В тексте программы такие парные символы нельзя разделять пробелами. [34,с.132]

Массив это - фундаментальная структура данных, состоящая из одно- или многомерной таблицы, которая рассматривается в программе в качестве одного элемента данных. Любая информация в массиве может быть определена путём упоминания наименования (имени) массива и номера требуемого элемента в массиве. Все элементы массива имеют один и тот же тип. [20,с.386]

В Delphi имеется три типа поддерживаемых языком массивов. Первый – стандартный массив, который объявляется с помощью ключевого слова array. Второй тип был впервые введен в Delphi 4 - динамический массив, т.е. массив, длина которого может изменяться в процессе выполнения кода. И последний тип массивов, как правило, не считается массивом. Конечно, мы говорим о строках:однобайтных строках (тип shortstring в 32-разрядной версии Delphi), строках сзавершающим нулем (тип Pchar) и длинных строках в 32-разрядных версияхDelphi (которые имеют отдельную вариацию для "широких" символов). [35,с.48]

Составной оператор Begin - последовательность произвольных операторов, заключенных в операторные скобки, - зарезервированные слова begin и end. Язык программирования Delphi не предполагает никаких ограничений по использованию этого оператора - составной оператор может содержать сколько угодно вложенных составных операторов.

Условный оператор позволяет проверить некоторое условие и в зависимости от результатов выполнить то или иное действие. Таким образом, условный оператор - это средство ветвления вычислительного процесса. Структура условного оператора имеет следующий вид: if < условие > then < оператор 1 > else < оператор 2 >.[34, с.167]

В языке Delphi имеются специальные операторы, позволяющие выполнять идентичные операции некоторое количество раз. Такие операторы называются операторами повторения, или операторами цикла: счетный оператор цикла for-to-do, оператор цикла с предпроверкой условия while…do,оператор цикла с постпровркой repeat…until. [34, с.170-171] В цикле while  выполняется только одно действие. Если вы захотите выполнить в цикле сразу два действия, то должны заключить их  операторные в скобки begin и end. [36,с.171]

Оператор выбора позволяет выбрать одно из нескольких возможных продолжений программы. Параметром, по которому осуществляется выбор,
служит ключ выбора - выражение целого, символьного или логического типа.
Структура оператора выбора следующая:

case < ключ_выбора > оf <список выбора» (alee < оператор(ы] >]
end;

Оператор перехода позволяет передать управление вместо программы, обозначенной меткой. Оператор перехода имеет следующий вид: goto < метка > . [34,с.179-181]

Метка – языковая конструкция, устанавливающая имя оператору и включающая идентификатор. Метка позволяет в дальнейшем ссылаться на помеченный оператор и передавать ему управление. [20,с.391]

Одним важным достоинством системы программирования Delphi является ее универсальность. Дело в том, что многие современные языки совершенствующие системы программирования созданы для решения узко специальных задач. Так язык Cobol предназначен в первую очередь для создания программ в области экономики, язык Fortran – для инженерно – технических расчетов, языки Lisp и Prolog – для работы над системами искусственного интеллекта и т.д. Система же Delphi позволяет создавать профессиональные и эффективно работающие приложения, используемые в самых различных сферах человеческой деятельности. [33,с.9]

Третьим языком будет Visual Basic.

Бурное развитие вычислительной техники, потребность в эффективных средствах разработки программного обеспечения, привели к появлению систем программирования, ориентированных на так называемую "быструю разработку".[37,с.1]

В основе идеологии систем быстрой разработки или RAD-систем (Rapid Application Development — среда быстрой разработки приложений) лежат технологии визуального проектирования и событийного объектно-ориентированного программирования. Суть этих технологий заключается в том, что среда разработки берет на себя большую часть рутинной работы по формированию программного кода, оставляя программисту решение задач по
конструированию диалоговых окон и созданию функций обработки событий.

Среди RAD-систем особо выделяется среда Microsoft Visual Basic,
которая позволяет создавать различные программы от простейших однооконных приложений, до программ управления базами данных В качестве языка программирования в среде Microsoft visual Basic используется Visual Basic. [37,с.1]

RAD - концепция включает следующие элементы: а) сбор и накопление требований в рамках проведения конференций и рабочих совещаний; б) прототипирование и раннее многократное тестирование разрабатываемых для заказчиков программных продуктов; в) повторное использование программных компонентов; г) жёстко выдерживаемое расписание выполнения этапов разработки вместе с постоянным улучшением каждой новой версии продукта. RAD обычно опирается на методологию объектно-ориентированного программирования, обеспечивающего повторное использование компонентов. [20,с.172]

Среда Visual Basic – это не только язык программирования, но и набор графических элементов управления. Визуальная среда программирования требует наличие элементов управления для взаимодействия с ними. [1,с.82]

Visual Basic называется Visual (виртуальным) не зря. Большинство его визуальных эффектов обеспечивается именно благодаря его графическими возможностями. Для вывода различных фигур предназначенный элемент управления Shape. [1,с.138]

Свойство каждого элемента точно определяет вид изображения. Вот список элементов, которые можно реализовать с помощью элемента Shape: прямоугольники; квадраты; овалы; окружности; прямоугольники и квадраты с округленными краями.

Фигура Line (линия) используется для рисования линии различной ширины, длины и вида. Элемент Shape управляет воспроизведением всех основным фигур. Фигура Line имеет свойства, определяющий длину и толщину выводимой линии. [1,с.138-139]

При создании объекта может потребоваться его размер, включающий ширину и высоту. С этой целью используется структура Size. Она имеет конструктор, который позволяют задавать размер с помощью координат точки или по указанной ширине и высоте. Важным компонентом любого графического объекта является цвет.

Структура Color предоставляет в распоряжение огромное количество цветов, но существует возможность создавать и свои собственные цвета. [38,с.262]

Мультимедиа – это технология, позволяющая при помощи компьютера работать с аудио-и видеоинформацией на любых носителях, будто компакт-диск, магнитная лента или жесткий диск. [39,с.370]

Для управления устройствами мультимедиа в Visual Basic 2005 применяется специальный интерфейс MCI (Multimedia Control Interface). [38,с.329]

Основным компонентом этого интерфейса является элемент управления Microsoft Multimedia Control, имеющий большой набор средств и команд, позволяющих обеспечить полный контроль и управление мультимедиа. [38,с.331]

Четвертый язык, который я разберу, относящийся к группе объектно-ориентированных, будет Java.

Ява (Java); платформенно-независимый язык объектно- ориентированного программирования, чрезвычайно эффективен для создания интерактивных веб-страниц. Этот язык был создан компанией Sun в начале 90-х годов на основе Си++. Он призван упростить разработку приложений на основе Си++ путем исключения из него всех низкоуровневых возможностей. [28,с21]

История Java восходит к 1991 году, когда группа инженеров из компании Sun под ру­ководством Патрика Нотона (Patrick Naughton) и члена Совета директоров (и разно­стороннего специалиста) Джеймса Гослинга (James Gosling) занялась разработкой язы­ка, который можно было бы использовать для программирования бытовых устройств, например, контроллеров для переключения каналов кабельного телевидения. Так как подобные устройства не потребляют много энергии и имеют малый памяти, язык дол­жен был быть маленьким и генерировать очень компактные программы. Кроме того, поскольку разные производители могут выбирать разные процессоры, было важно не привязаться к конкретной архитектуре. Проект получил кодовое название “Green”. [29,с.30]