Общие сведения о языках программирования. Классификация языков программирования

Общие сведения о  языках программирования.

Классификация языков программирования

 

 

Оглавление

 

Общие сведения о языках программирования 2

Классификация языков по стилям программирования 3

Процедурное программирование. 3

Функциональное  программирование. 6

Логическое  программирование. 6

Объектно  – ориентированное программирование. 6

Классификация языков программирования по типам задач. 7

Заключение 8

Практическое задание 9

 

 

 

 

Общие сведения о языках программирования

 

Под программи́рованием понимают процесс создания компьютерных программ.

Работа программистов связана с написанием исходного кода, тестированием и отладкой программ на одном из языков программирования. Язы́к программи́рования — формальная знаковая система, предназначенная для записи программ, задающих алгоритм в форме, понятной для исполнителя. Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, используемых при составлении компьютерной программы. Он позволяет программисту точно определить то, на какие события будет реагировать компьютер, как будут храниться и передаваться данные, а также какие именно действия следует выполнять над этими данными при различных обстоятельствах.

Со времени создания первых программируемых машин человечество придумало уже более восьми с  половиной тысяч языков программирования. Каждый год их число пополняется  новыми. Некоторыми языками умеет  пользоваться только небольшое число  их собственных разработчиков, другие становятся известны миллионам людей.

Для многих широко распространённых языков программирования созданы международные  стандарты. Специальные организации  проводят регулярное обновление и публикацию спецификаций и формальных определений  соответствующего языка. В рамках таких  комитетов продолжается разработка и модернизация языков программирования и решаются вопросы о расширении или поддержке уже существующих и новых языковых конструкций.

 

 

 

Классификация языков по стилям программирования

 

Различные языки программирования поддерживают различные стили. На данный момент различают следующие стили программирования:

 

• процедурный
• функциональный
• логический
• объектно – ориентированный.

Процедурное программирование.

 

Процедурное (императивное) программирование является отражением архитектуры традиционных ЭВМ, которая  была предложена Д. фон Нейманом  в 40–х г.г.

К процедурному программированию относят следующие языки:

 

1. Низкого уровня:

 

1. машинный: двоичный язык, шестнадцатеричный язык;
2. язык детализированных схем программ;
3. символический язык: язык Ассемблера, язык Макроассемблера.

 

2. Высокого уровня:

 

1. универсальные: Фортран, Basic, Алгол, Кобол, ПЛ\1, Паскаль, Ада;

 

2. специализированные.

 

Уровень языка программирования определяется смысловой емкостью его  конструкций и его ориентацией  на программиста – человека.

Двоичный язык – непосредственно  машинный язык. В настоящее время  такие языки программистами не применяются.

Шестнадцатеричный язык обеспечивает некоторое упрощение записи программы  на машинном языке путем представления  четырех двоичных цифр одной шестнадцатеричной. Этот язык используется в качестве дополнения к языкам высокого уровня, таким как Паскаль, для программирования критичных к времени выполнения фрагментов алгоритмов.

 

Язык детализированных схем программ – это не язык программирования, а язык представления алгоритмов при разработке программ, некогда  широко используемый. В связи с  низким уровнем этот язык в настоящее  время на практике не применяется.

Язык Ассемблера – этот язык предназначен для представления  в символической форме программ, записанных на машинном языке. Он позволяет  программисту пользоваться мнемоническими кодами операций, по своему усмотрению присваивать символические имена  регистрам ЭВМ и ячейкам памяти, а также задавать наиболее удобные  в том или ином контексте схемы  адресации.

Язык Макроассемблера  – является расширением языка  Ассемблера за счет включения макросредств, т.е. представляет средство определения  и использования новых, более  мощных команд, как последовательностей  базовых инструкций, что несколько повышает его уровень.

Фортран – первый и распространенный язык, был разработан в 1956 г. сотрудником  формы IBM Дж. Бекусом (математик). Язык за несколько лет совершенствуется и в 1966 г. – Фортран – 66 – стандартизирован Американским национальным институтом стандартов (ANSI). Всем хорош Фортран, но все – таки сложен для многих пользователей, которым желательно прежде всего простота. И такой  язык был изобретен на базе Фортрана – это Бейсик.

BASIC – (многоцелевой язык  символических инструкций для  начинающих) создали его Дж. Кемени  и Т. Куртц. Простой язык  программирования, разработанный в  1964 г. для использования новичками  в Дортмутском колледже, как средство  для обучения программированию, язык популярен.

Алгол – создан в 1960 г. (поэтому  его иногда называют Алгол – 60). Развитием  языка Алгол – 60 является Алгол  – 68, созданный в Западной Европе Международной Федерацией. Версия Алгол  – 68 обладала богатым набором средств, высокой строгостью и стройностью, но и большой сложностью. Ее реализация затянулась на долгие годы, в результате чего время было упущено и данный язык в некотором смысле, пережил  самого себя – устарел, практически  прекратив свое существование.

Кобол – общий язык, ориентированный  на экономические применения, на обработку  коммерческой информации, разработан в 1960 г. для применения в экономике  и за период своего существования, как  и многие языки, претерпевший ряд  изменений. В настоящее время  используются стандарты COBOL – 74, 85.

ПЛ\1 (PL/1) – этот язык является попыткой совместить все лучшее, что  есть в Алголе и Коболе. Был создан на фирме IBM в 1966 – 67 г.г. в настоящее  время практически не используется.

ПАСКАЛЬ (PASCAL) – этот язык является прямым развитием направления  Алгола, он стал одним из наиболее популярных процедурных языков программирования среди прикладных программистов. Он разработан в 1970 г. швейцарским специалистом в области вычислительной техники профессором Н. Виртом, назван в честь французского математика Блеза Паскаля и, по замыслу автора, предназначался для обучения программированию. В настоящее время существует 3 PASCAL – стандарта:

 

• британский стандарт BS6192: 1982 г.,
• международный стандарт ISO 7185:1983г., идентичный предыдущему;
• ANSI – стандарт.

 

АДА – разработан в 1979 г. ведущими специалистами в области  программирования по заказу Министерства обороны США для использования  во встроенных системах с управляющими ЭВМ, что требует поддержки режима реального времени. Язык назван в  честь Августы Лады Лавлейс, она  по праву считается первым в мире программистом. АДА является продолжением направления Алгола. Язык отталкивает  своей громоздкостью, хотя с 1986 г. он стал обязательным для многих военных  приложений в США.

Существующие универсальные  языки моделирования GPSS, Симула, Симскрипт  и другие, в сочетании с универсальными языками программирования, позволяют  создавать специализированные пакеты моделирующих программ.

Язык С – первоначально  разработан в начале 70–х гг. для  реализации разработки систем, трансляторов, баз данных и других системных  и прикладных программ, т.е. создавался не как учебный, а как инструментальный язык.

Modula – 2 – 1979 г. –  создан Н. Виртом, но подобно  С, в нем присутствуют низкоуровневые  средства.

APL – был создан Иверсоном  в 1969 г. и сразу получил широкое  распространение. Основное его  назначение – обработка массивов.

LOGO (ЛОГО) – с целью  обучения детей в 1960 г. разработан  и используется в настоящее  время. Он отличается простотой,  но весьма богатыми возможностями,  среди которых процедуры, графическое  средство и др. Создали С. Пейпер  с коллегами из Массачусетского  технологического института (США)  – управление “черепахой” –  программной моделью малого робота.

GPSS – общецелевая система  моделирования

 

 

 

Функциональное  программирование.

 

“Функциональное (аппликативное) программирование – это способ составления  программ, в которых единственным действием является вызов функции…”

А.П. Ершов

 

LISP (ЛИСП) (обработка списков)  – самый первый функциональный  язык, разработан и реализован  группой авторов под руководством  пионера в области искусственного  интеллекта Джоном Маккарти в  Массачусетском технологическом  институте в 1959 г. для исследования  по проблеме “искусственного  интеллекта”.

Языки: VALID, VAL, ID, LUCID, PLANIVER, CONNIVER, ML.

Логическое  программирование.

 

Язык PROLOG (программирование в терминах логики) – создан в 1972 г. французским ученым А. Кольмероэ, первоначально предназначен для  работы с естественными языками.

Объектно  – ориентированное программирование.

 

Симула (SIMULA) – 1967 г.

Симскрипт (SMALLTALK) – 1972 г. –  разработан А. Кеем для реализации функциональной графики.

 

 

Классификация языков программирования по типам задач

 

Эффективность использования  языков программирования можно значительно  повысить, если знать, для решения  каких задач предназначен тот  или иной из них. По типам задач выделяют следующие классы языков:

 

 

1. Задачи искусственного интеллекта (Lisp, Prolog, Multilisp, Commonlisp, Planner, QA4, FRL, KRL, Qlisp, Рефал).

 

2. Параллельные вычисления (Fun, APL, Alfl, ParAlfl, ML, SML,PPL/1, Hope, Miranda, Occam, PFOR, Glypnir, Actus, параллельный Кобол, ОВС – ЛЯПАС, ОВС – МНЕМОКОД, ОВС – АЛГОЛ, ОВС – Фортран, язык РА (1), язык РА (G)).

 

3. Задачи вычислительной математики и физики (Occam, PFOR, Glypnir, Actus, параллельный Кобол, ОВС – ЛЯПАС, ОВС – МНЕМОКОД, ОВС – АЛГОЛ, ОВС – Фортран, язык РА (1), язык РА (G)).

 

4. Разработка интерфейса (Форт, С, С++, Ассемблер, Макроассемблер, Ява, РПГ, SIMULA – 67, Oak SMALLTALK).

 

5. Разработка программ – оболочек, разработка систем (Форт, С, С++, Ассемблер, Макроассемблер, Ява, РПГ, SIMULA – 67, Oak SMALLTALK).

 

6. Задачи вычислительного характера (Алгол, Фортран, Кобол, Ада, ПЛ\1, Фокал, Бейсик, Паскаль).

 

7. Оформление документов, обработка больших текстовых файлов, организация виртуальных трехмерных интерфейсов в Интернете, разработка баз данных (HTML,Perl,Tc/1Tk, VRML, SQL, PL/SQL, INFORMIX 4GL, NATURAL, DDL, DSDL, SEQUEL, QBE, ISBL).

 

 

 

Заключение

 

 

Изобретение языка программирования высшего уровня позволило нам  общаться с машиной,  понимать её (если конечно Вам знаком используемый язык), как понимает американец немного  знакомый с русским языком древнюю  азбуку Кириллицы. Проще  говоря, мы в нашем развитии науки программирования пока что с ЭВМ на ВЫ.  Поверьте мне это не сарказм вы только  посмотрите  как развилась наука  программирования с того времени, как  появились языки программирования, а ведь  язык программирования высшего  уровня, судя по всему ещё младенец. Но если мы обратим внимание на темпы  роста и развития новейших технологий в области  программирования, то можно предположить, что в ближайшем  будущем, человеческие познания в этой сфере, помогут произвести на свет языки, умеющие принимать,  обрабатывать и передавать информации в виде мысли, слова, звука или жеста. Так и  хочется назвать это детище компьютеризированного  будущего: «языки программирования  "высочайшего" уровня». Возможно, концепция решения этого вопроса  проста, а ближайшее будущее этого  проекта уже не за горами, и в  этот момент,  где нибудь в Запорожье, Амстердаме, Токио или Иерусалиме, перед стареньким 133MHz горбится молодой, никем не признанный специалист и  разрабатывает новейшую  систему  искусственного интеллекта, которая  наконец-то позволит человеку, с помощью  своих машинных языков, вести  диалог с машиной.