Языки программирования

     Федеральное агенство по образованию

       Государственное  образовательное  учреждение

     «НИЖЕГОРОДСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

                                                       им. Н.И.ЛОБАЧЕВСКОГО»

     ФИНАНСОВЫЙ  ФАКУЛЬТЕТ

     КУРСОВАЯ  РАБОТА

     По  дисциплине:

     «Информатика»

     на  тему:

     «Языки программирования»

 
 

                    Выполнил

                                                          студент 1 курса, группы 13101(а)                  

                                    дневного отделения,

                                                                   специальности «Финансы и

                                                                   кредит» Быстров И.В.

                                                              ______________________________

                                                               подпись

                                         Проверил: к.э.н.,доцент

                      Киселев В.Г.

                                                               _______________________________

                                                              Подпись 

                                            Нижний Новгород

                                                      2009 г.

СОДЕРЖАНИЕ.

Введение

1.Интерпретаторы

2. Компиляторы

3. Классификация языков программирования

   3.1. Машинно-ориентированные языки

      3.1.1. Машинные языки

      3.1.2. Языки символического кодирования

      3.1.3. Автокоды

      3.1.4. Макрос

   3.2. Машинно-независимые языки

      3.2.1. Машинно-независимые языки

      3.2.2. Универсальные языки

      3.2.3. Диалоговые языки

      3.2.4. Непроцедурные языки

4. Развитие языков программирования

   4.1. Ассемблер

   4.2. Лисп

   4.3.Фортран

   4.4. Бейсик

   4.5. Рефал

   4.6. Пролог и Пролог++

   4.7. Лекс

   4.8. Си

      4.8.1. Особенности языка Си

      4.8.2. Недостатки языка Си

   4.9. Си++

      4.9.1. Замечания по проекту языка  Си++

 Заключение

 Литература 
 

ВВЕДЕНИЕ 

Прогресс компьютерных технологий определил процесс появления  новых разнообразных знаковых систем для записи алгоритмов – языков программирования. Смысл появления такого языка – оснащенный набор вычислительных формул дополнительной информации, превращает данный набор в алгоритм. 

Язык программирования служит двум связанным между собой  целям: он дает программисту аппарат  для задания действий, которые должны быть выполнены, и формирует концепции, которыми пользуется программист, размышляя о том, что делать. Первой цели идеально отвечает язык, который настолько "близок к машине", что всеми основными машинными аспектами можно легко и просто оперировать достаточно очевидным для программиста образом. Второй цели идеально отвечает язык, который настолько "близок к решаемой задаче", чтобы концепции ее решения можно было выражать прямо и коротко. 

Связь между  языком, на котором мы думаем/программируем, и задачами и решениями, которые мы можем представлять в своем воображении, очень близка. По этой причине ограничивать свойства языка только целями исключения ошибок программиста в лучшем случае опасно. Как и в случае с естественными языками, есть огромная польза быть, по крайней мере, двуязычным. Язык предоставляет программисту набор концептуальных инструментов, если они не отвечают задаче, то их просто игнорируют. Например, серьезные ограничения концепции указателя заставляют программиста применять вектора и целую арифметику, чтобы реализовать структуры, указатели и т.п. Хорошее проектирование и отсутствие ошибок не может гарантироваться чисто за счет языковых средств. 

Может показаться удивительным, но конкретный компьютер  способен работать с программами, написанными на его родном машинном языке. Существует почти столько же разных машинных языков, сколько и компьютеров, но все они суть разновидности одной идей простые операции производятся со скоростью молнии на двоичных числах.  

Персональные  компьютеры IBM используют машинный язык микропроцессоров семейства 8086, т.к. их аппаратная часть основывается именно на данных микропроцессорах.  

Можно писать программы  непосредственно на машинном языке, хотя это и сложно. На заре компьютеризации (вначале 1950-х г.г.), машинный язык был единственным языком, большего человек к тому времени не придумал. Для спасения программистов от сурового машинного языка программирования, были созданы языки высокого уровня (т.е. немашинные языки), которые стали своеобразным связующим мостом между человеком и машинным языком компьютера. Языки высокого уровня работают через трансляционные программы, которые вводят "исходный код" (гибрид английских слов и математических выражений, который считывает машина), и в конечном итоге заставляет компьютер выполнять соответствующие команды, которые даются на машинном языке. Существует два основных вида трансляторов: 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.  

1. Интерпретаторы 

Одно, часто упоминаемое  преимущество интерпретаторной реализации состоит в том, что она допускает "непосредственный режим". Непосредственный режим позволяет нам задавать компьютеру задачу вроде PRINT 3.14159*3/2.1 и возвращает нам ответ, как только мы нажимаем клавишу ENTER. Кроме того, интерпретаторы имеют специальные атрибуты, которые упрощают отладку. Можно, например, прервать обработку интерпретаторной программы, отобразить содержимое определенных переменных, бегло просмотреть программу, а затем продолжить исполнение.  

Больше всего  программистам нравится в интерпретаторах  возможность получения быстрого ответа. Здесь нет необходимости  в компилировании, так как интерпретатор всегда готов для вмешательства в вашу программу. Введите RUN и результат вашего самого последнего изменения оказывается на экране.  

Однако интерпретаторные языки имеют недостатки. Необходимо, например, иметь копию интерпретатора в памяти все время, тогда как многие возможности интерпретатора, а следовательно и его возможности могут не быть необходимыми для исполнения конкретной программы.  

Слабо различимым недостатком интерпретаторов является то, что они имеют тенденцию  отбивать охоту к хорошему стилю программирования. Поскольку комментарии и другие формализуемые детали занимают значительное место программной памяти, люди стремятся ими не пользоваться. Но хуже всего то, что интерпретаторы тихоходны. Ими затрачивается слишком много времени на разгадывание того, что делать, вместо того чтобы заниматься действительно делом.  

При исполнении программных операторов, интерпретатор  должен сначала сканировать каждый оператор с целью прочтения его  содержимого человек, а затем выполнить запрошенную операцию. Операторы в циклах сканируются излишне много.  
 

2. Компиляторы 

Компилятор-это  транслятор текста на машинный язык, который  считывает исходный текст. Он оценивает  его в соответствии с синтаксической конструкцией языка и переводит  на машинный язык. Другими словами, компилятор не исполняет программы, он их строит. Интерпретаторы невозможно отделить от программ, которые ими прогоняются, компиляторы делают свое дело и уходят со сцены. При работе с компилирующим языком, таким как Турбо-Бейсик, вы придете к необходимости мыслить о ваших программах в признаках двух главных фаз их жизни: периода компилирования и периода прогона. Большинство программ будут прогоняться в четыре - десять раз быстрее их интерпретаторных эквивалентов. Если вы поработаете над улучшением, то сможете достичь 100-кратного повышения быстродействия. Оборотная сторона монеты состоит в том, что программы, расходующие большую часть времени на работу с файлами на дисках или ожидание ввода, не смогут продемонстрировать какое-то впечатляющее увеличение скорости.  

3. КЛАССИФИКАЦИЯ ЯЗЫКОВ ПРОГРАММИРОВАНИЯ 

3.1. Машинно-ориентированные языки 

 Машинно –  ориентированные языки – это  языки, наборы операторов и  изобразительные средства которых  существенно зависят от особенностей  ЭВМ (внутреннего языка, структуры памяти и т.д.). Машинно –ориентированные языки позволяют использовать все возможности и особенности Машинно – зависимых языков:

- высокое качество  создаваемых программ (компактность  и скорость  выполнения);

- возможность  использования конкретных аппаратных ресурсов;

- предсказуемость  объектного кода и заказов  памяти;

- для составления  эффективных программ необходимо  знать систему команд и особенности  функционирования данной ЭВМ;

- трудоемкость  процесса составления программ ( особенно на машинных языках и ЯСК), плохо защищенного от появления ошибок;

- низкая скорость  программирования;

- невозможность  непосредственного использования  программ, составленных на этих  языках, на ЭВМ других типов. 

Машинно-ориентированные  языки по степени автоматического программирования подразделяются на классы. 

3.1.1. Машинный язык 

Как я уже  упоминал, в введении, отдельный  компьютер имеет свой определенный Машинный язык (далее МЯ),  ему  предписывают выполнение указываемых  операций над определяемыми ими  операндами, поэтому МЯ является командным. Однако, некоторые семейства ЭВМ (например, ЕС ЭВМ, IBM/370/ и др.) имеют единый  МЯ для ЭВМ разной мощности. В команде любого из них сообщается информация о местонахождении операндов и типе выполняемой операции. 

В новых моделях ЭВМ намечается тенденция к повышению внутренних языков машинно – аппаратным путем реализовывать более сложные команды, приближающиеся по своим функциональным действиям к операторам алгоритмических языков программирования. 

3.1.2. Языки Символического Кодирования 

Языки Символического Кодирования (далее ЯСК), так же, как  и МЯ, являются командными. Однако коды операций и адреса в машинных командах, представляющие собой последовательность двоичных  (во внутреннем коде) или  восьмеричных (часто используемых при написании программ) цифр, в ЯСК заменены на символы (идентификаторы), форма написания которых помогает программисту легче запоминать смысловое содержание операции. Это обеспечивает существенное уменьшение числа ошибок при составлении программ. 

Использование символических адресов – первый шаг к созданию ЯСК. Команды ЭВМ вместо истинных (физических) адресов содержат символические адреса. По результатам составленной программы определяется требуемое количество ячеек для хранения исходных промежуточных и результирующих значений. Назначение адресов, выполняемое отдельно от составления программы в символических адресах, может проводиться менее квалифицированным программистом или специальной программой, что в значительной степени облегчает труд программиста.