ЯП – искусственные языки, отличающиеся ограниченным числом «слов», значение которых понятно транслятору/ компилятору и строгими правилами записи команд (операторов). l Совокупность подобных требований образует синтаксис языка, а смысл каждой конкретной команды и других конструкций языка – его семантику. Цели языка программирования:
Язык программирования как инструмент проектирования.
Язык программирования как средство человеческого восприятия.
Язык программирования как средство управления компьютером.
Классификация:
А 1)Высокого уровня
2)Низкого уровня
Б 1)Структурированные
2)ООП
В зависимости от того, какой из целей данный язык программирования отвечает больше, выделяют т.н. языки низкого уровня и языки высокого уровня:
языки низкого уровня (императивные языки) – ориентированы на конкретный тип процессора, их операторы близки к машинному коду;
языки высокого уровня (декларативные языки) – языки, описывающие ключевые абстракции предметной области
ЯП низкого уровня машинно-зависимые языки. Их команды приближены к машинному коду, например ассемблер.
ЯП высокого уровня являются машинно- независимыми языками. Форма записи программ на языке высокого уровня по сравнению с ассемблерами еще ближе к традиционной математической форме, к естественному языку. Такой язык для компьютера еще менее понятен, чем ассемблер. Так ассемблеры на 10-15 %, а языки высокого уровня в 2-4 раза менее эффективны, чем машинные коды.
Фортран (Fortran) — первый алгоритмический язык программирования, созданный в 1954 году фирмой IBM. Его название является аббревиатурой от FORmula TRANslator, т.е. транслятор формул. l Фортран широко использовался в основном для научных и инженерных вычислений. Он используется и по сей день в силу большого количества написанных на нём программ.
Бейсик (Basic) В 1965 г. l По замыслу авторов это простой язык, легко изучаемый, предназначенный для программирования несложных расчетных задач. l Ближе всего Бейсик к Фортрану, поэтому он и многие похожие языки иногда называют «фортраноподобными». l Наибольшее распространение Бейсик получил на микроЭВМ и персональных компьютерах. l В 80-х годах этим языком заинтересовалась фирма Microsoft, выпустившая очень популярный транслятор QBasic (Quick Basic), а затем и революционную для своего времени визуальную среду Visual Basic, у которой до сих пор немало поклонников среди непрофессиональных программистов.
В 1971 г Паскаль (Pascal), как учебный язык структурного программирования. l Наибольший успех в распространении этого языка обеспечили персональные компьютеры. Фирма Borland International, Inc разработала один из самых популярных трансляторов этого языка - Турбо Паскаль (Turbo Pascal). l Турбо Паскаль и его более поздняя версия Object Pascal, ставшая основой визуальной среды программирования Delphi стали очень популярным языком для профессионального программирования прикладных задач, таких как научные расчеты и оболочки управления базами данных. l Параллельно в последние годы активно развивается свободный кроссплатформенный транслятор Free Pascal.
Си (С) создавался как инструментальный язык для разработки операционных систем, трансляторов, баз данных и других системных и прикладных программ. l Так же как и Паскаль, Си - это язык структурного программирования, но, в отличие от Паскаля, в нем заложены возможности непосредственного обращения к некоторым машинным командам, к определенным участкам памяти компьютера. l Язык Си до сих пор является основополагающим языком unix-подобных операционных систем. l На основе языка С был создан язык Си++ (С++) ставший основным языком профессионального системного программирования. l Важным преимуществом С и С++ является их стандартизированность.
ЛИСП и Пролог l ЭВМ будущего, пятого поколения называют машинами «искусственного интеллекта». Но прототипы языков для этих машин были созданы существенно раньше их физического появления. Это языки ЛИСП и Пролог. l ЛИСП появился в 1965 г. Язык ЛИСП основан на понятии рекурсивно определенных функций. С его помощью на ЭВМ можно моделировать достаточно сложные процессы, в частности интеллектуальную деятельность людей. В настоящее время активно применяется в математических пакетах символьных вычислений. l Язык Пролог разработан во Франции в 1972 г. также для решения проблемы «искусственного интеллекта». Пролог позволяет в формальном виде описывать различные утверждения, логику рассуждений и заставляет ЭВМ давать ответы на заданные вопросы. l Интерес к этому языку то возрастает, то затихает, однако на его основе и сейчас создаются новые разработки
Поколения языков программирования
I поколение /1954-1958 гг./ - языки ассемблера, простейшие языки высокого уровня l принцип «одна строка – одна инструкция»; l впервые появились простейшие операции (+,-, := и т.д.), математические формулы; l большинство из языков первого поколения «мертвы», но некоторые используются в специфических программных системах и для специфических задач (например, язык FORTRAN); l П: FORTRAN I, ALGOL – 58, Flowmatic, IPL V.
II поколение /1959-1961 гг./ - разработаны под конкретные задачи l FORTRAN II – появляются подпрограммы, раздельная компиляция; l Algol – 60 – типы данных, блочная структура, составной оператор; l COBOL – язык работы с данными (операции с файлами и т.д.); l LISP – возможность работы со списками, появление указателей.
III поколение /1962-1970 гг./ - «смешение языков» - появление универсальных языков высокого уровня l независимость от конкретного компьютера; l возможность использования мощных синтаксических конструкций; l понятная большинству пользователей структура; l применимость к задачам любой сложности и любой предметной области; l появление первой версии языка Pascal (на основе ALGOL- 68), языка С; l появление языка Simula – прародителя всех современных объектно-ориентированных языков (появляется понятие классов и объектов, абстрактных данных).
IV поколение /1970-80-е гг./ - «потерянное поколение» - появляется огромное количество языков- потомков Simula, большинство из которых «мертвы» l встраиваются мощные операторы, для реализации которых на языках младших поколений потребовались бы тысячи строк исходного кода; l Object Pascal, C++ - результат «смешения» соответствующих языков и Simula, в результате чего в эти языки вошло понятие объектного программирования.
V поколение /1990-е гг./ - системы автоматического создания прикладных программ l автоматическое формирование результирующего текста на универсальных языках программирования; l инструкции вводятся в максимально наглядном виде с помощью методов, наиболее удобных для человека, не знакомого с программированием.
Топология языков программирования /основные элементы программирования и их взаимодействие
I – начало II поколения
наличие одной общей (глобальной) области данных, к которой обращаются подпрограммы; l отсутствие контроля за типами данных (ошибка типов возникает лишь в момент выполнения).
II – начало III поколения
вложенность подпрограмм; l появляется механизм передачи аргументов.
III поколение
появляются модули (некоторая группа подпрограмм); l появление локальных данных модуля (недоступны другим модулям); l обращение подпрограмм как к данным модуля, так и к области глобальных данных
IV поколение /Объектно-ориентированные языки
появление модулей, состоящих из логически связанных классов и объектов, полей и методов; l отсутствие глобальной области данных
3.
