 |
Языки программирования. Их классификации.
|
|
|
|
Языки программирования
Алгоритм решения задачи, заданный в виде последовательности команд на языке вычислительной машины (в кодах машины), называется машинной программой. Команда машинной программы или машинная команда — элементарная инструкция машине, выполняемая ею автоматически без каких-либо дополнительных указаний и пояснений.
Программирование — теоретическая и практическая деятельность, связанная с созданием программ. Процесс перевода алгоритма в машинную программу называется трансляцией.
Осуществление трансляции силами человека — задача очень сложная в силу большого объема работы и сложности системы команд современных ЭВМ. Поэтому в целях облегчения задачи трансляции появились промежуточные способы задания алгоритмов, получившие название языков программирования.
Первоначально появились программы, переводящие символические имена в машинные коды. Затем были созданы программы, транслирующие арифметические выражения и, наконец, в 1958 году появился транслятор Фортрана — первого широко используемого языка программирования. С тех пор было создано множество языков программирования.
Как и естественные языки, языки программирования имеют свой алфавит, синтаксис и семантику (смысловое содержание). В зависимости от уровня абстракции понятий, которыми оперируют языки программирования, их принято подразделять на языки низкого и высокого уровня.
Языки программирования, оперирующие понятиями, близкими к исполнителю, называются языками низкого уровня. Наиболее распространенным языком низкого уровня является Ассемблер. Такие языки рассчитаны на определенную архитектуру ЭВМ и на определенный тип процессора. Они позволяют писать быстродействующие программы, которые используют минимальные ресурсы, однако, написание программ на них очень трудоемко.
|
|
|
Языки программирования, оперирующие понятиями математической или информационной модели (или близкими к ним) называются языками высокого уровня. Языками высокого уровня являются такие языки, как Паскаль, C++, Бейсик, Java и другие. Языки высокого уровня используются для написания сложных программ, они не привязаны к конкретной архитектуре ЭВМ, значительно легче в изучении и рассчитаны на широкий круг задач.
Ряд языков предназначен не для реализации вычислительных алгоритмов, а для «склеивания» частей, реализованных на других языках программирования. Такие языки называются скриптовыми.
Существует два основных вида трансляторов языков высокого уровня: интерпретаторы, которые сканируют и проверяют исходный код в один шаг, и компиляторы, которые сканируют исходный код для производства текста программы на машинном языке, которая затем выполняется отдельно.
Интерпретаторы исполняют алгоритм медленнее, однако позволяют программисту контролировать ход исполнения программы, облегчают отладку и предоставляют разработчику ряд уникальных возможностей;
Программа на машинном языке, полученная с помощью компилятора, исполняется значительно быстрее, но ее отладка значительно труднее. В современном программировании все чаще применяется прием псевдо компиляции, когда программа компилируется в некий промежуточный псевдокод, который потом исполняется в специальном интерпретаторе, называемом средой исполнения. К таким языкам относятся Java, Visual Bask, языки семейства.NET.
Фортран
Язык Фортран был разработан фирмой IBM. Профессор Дж. Букс и группа американских специалистов в области программирования в 1954 году опубликовали первое сообщение о языке. Дословно название языка FORmula TRANslator — преобразование формул.
|
|
|
Фортран в 60-70-е годы являлся одним из самых распространенных языков в мире. Он имеет простую структуру, программа на Фортране записывается в последовательности предложений или операторов (описание некоего преобразования информации) и оформляется по определенным стандартам. Эти стандарты накладывают ограничения, в частности, на форму записи и расположения частей оператора в строке бланка для записи операторов. Программа, записанная на Фортране, представляет собой один или несколько сегментов (подпрограмм) из операторов. Сегмент, управляющий работой всей программы в целом, называется основной программой.
Фортран был задуман для использования в сфере научных и инженерно-технических вычислений. Однако на этом языке легко описываются задачи с разветвленной логикой (моделирование производственных процессов, решение игровых ситуаций и т. д.), некоторые экономические задачи и особенно задачи редактирования (составление таблиц, сводок, ведомостей и т. д.).
Бейсик
Бейсик является сокращением от «Beginner's All-purpose Symbolic Instruction Code» (BASIC) — Многоцелевой Символический Обучающий Код для Начинающих.
Бейсик значительно легче в изучении, чем другие языки, с ним легко работать, программы на нем пишутся обычно быстрее, чем на других языках программирования высокого уровня. Долгое время Бейсик был встроен в ПЗУ персональных компьютеров.
Бейсик считается деловым языком, снабженным мощными средствами решения специфических задач, которые обычно большинство пользователей решают при помощи небольших компьютеров, а именно: работая с файлами и выводя текстовое и графическое изображение на экране дисплея.
Исторически Бейсик обычно реализовался как интерпретатор. Однако сейчас существует множество реализаций Бейсика, использующих методы компиляции и псевдо компиляции.
Версия Бейсика от компании Microsoft — Visual Basic — является самым распространенным средством программирования в мире. Его пользуются более 20 миллионов программистов.
Си
Язык Си — универсальный язык программирования, для которого характерны экономичность выражения, современный поток управления и структуры данных, богатый набор операторов. Язык Си не является языком «очень высокого уровня» и не предназначается для некоторой специальной области применения. Отсутствие ограничений и универсальность языка делают его более удобным и эффективным для многих задач, чем языки, предположительно более мощные.
|
|
|
Язык Си, первоначально предназначавшийся для написания операционной системы UNIX на ЭВМ DEC PDP-11, был разработан и реализован на этой системе Деннисом Ричи. Операционная система, компилятор с языка Си и все прикладные программы системы UNIX написаны на Си. Большинство системного программного обеспечения современных компьютеров разрабатывается на Си и его разновидности Си++.
Паскаль
Язык Паскаль был создан Никлаусом Виртом в конце 60-х годов и назван в честь французского математика Блеза Паскаля. Паскаль по сравнению с другими языками программирования имеет упрощенный синтаксис. Однако Паскаль наиболее близок к идеальному алгоритмическому процедурному языку. Этот язык полностью реализует принципы структурного программирования.
Реализация Паскаля под названием Object Pascal и среда программирования Delphi являются одной из самых популярных систем программирования в мире.
|
|
|
