Лекция №2

Лекция №2
Введение в языки программирования.
История и классификация языков
программирования.
Архитектура и возможности семейства
языков высокого уровня.
Уровни языков
программирования




Разные типы процессоров имеют разные наборы команд. Если язык
программирования ориентирован на конкретный тип процессора и учитывает его
особенности, то он называется языком программирования низкого уровня. В данном
случае «низкий уровень» не значит «плохой». Имеется в виду, что операторы языка
близки к машинному коду и ориентированы на конкретные команды процессора.
Языком самого низкого уровня является язык ассемблера, который просто
представляет каждую команду машинного кода, но не в виде чисел, а с помощью
символьных условных обозначений, называемых мнемониками.
Однозначное преобразование одной машинной инструкции в одну команду
ассемблера называется транслитерацией.
Так как наборы инструкций для каждой модели процессора отличаются, конкретной
компьютерной архитектуре соответствует свой язык ассемблера, и написанная на нем
программа может быть использована только в этой среде. С помощью языков низкого
уровня создаются очень эффективные и компактные программы, так как разработчик
получает доступ ко всем возможностям процессора. С другой стороны, при этом
требуется очень хорошо понимать устройство компьютера, затрудняется отладка
больших приложений, а результирующая программа не может быть перенесена на
компьютер с другим типом процессора.
Поколения языков
программирования






Языки программирования принято делить на пять поколений.
Первое поколение - языки, созданные в начале 50-х годов, когда первые компьютеры
только появились на свет. Это был первый язык ассемблера, созданный по принципу
«одна инструкция- одна строка».
Второе поколение - конец 50-х- начало 60-х годов. Тогда был разработан
символический ассемблер, в котором появилось понятие переменной. Он стал первым
полноценным языком программирования. Благодаря его возникновению заметно
возросли скорость разработки и надежность программ.
Третье поколение - 60-е годы. В это время родились универсальные языки высокого
уровня, с их помощью удается решать задачи из любых областей.
Четвертое поколение - начала 70-х годов по настоящее время. Продолжается период
языков, предназначенных для реализации крупных проектов, повышения их
надежности и скорости создания.
Пятое поколение - середина 90-х годов. К ним относятся системы автоматического
создания прикладных программ с помощью визуальных средств разработки, без
знания программирования. Главная идея, которая закладывается в эти языки, —
возможность автоматического формирования результирующего текста на
универсальных языках программирования (который потом требуется
откомпилировать).
Обзор языков
программирования
высокого уровня






Pascal (Паскаль). Язык Паскаль, созданный в конце 70-х годов основоположником
множества идей современного программирования Никлаусом Виртом, во многом
напоминает Алгол, но в нем ужесточен ряд требований к структуре программы и
имеются возможности, позволяющие успешно применять его при создании крупных
проектов.
С (Си). Данный язык был создан в лаборатории Bell.
Он планировался для замены ассемблера, чтобы иметь возможность создавать столь
же эффективные и компактные программы, и в то же время не зависеть от
конкретного типа процессора.
C++ . Си++ — это объектно-ориентированное расширение языка Си, созданное
Бьярном Страуструпом в 1980 году.
Delphi. Среда Delphi построена на основе объектно-ориентированной версии языка
программирования Pascal.
Java (Джава, Ява). Этот язык был создан компанией Sun в начале 90-х годов на основе
Си++.
Языки программирования
баз данных.




Для управления большими базами данных и их эффективной обработки разработаны
СУБД (Системы Управления Базами Данных).
Практически в каждой СУБД помимо поддержки языка SQL имеется также свой
уникальный язык, ориентированный на особенности этой СУБД и не переносимый на
другие системы.
Сегодня в мире насчитывается пять ведущих производителей СУБД: Microsoft (SQL
Server), IBM (DB2), Oracle, Software AG (Adabas), Informix и Sybase. Их продукты
нацелены на поддержку одновременной работы тысяч пользователей в сети, а базы
данных могут храниться в распределенном виде на нескольких серверах.
В Oracle имеется встроенный язык PL/SQL, в Informix — INFORMIX 4GL, в AdabasNatural и т.д.
Языки программирования
для Интернета.




HTML. Общеизвестный язык для оформления документов.
Perl. В 80-х годах Ларри Уолл разработал язык Perl. Он задумывался как средство
эффективной обработки больших текстовых файлов, генерации текстовых отчетов и
управления задачами.
Tcl/Tk. В конце 80-х годов Джон Аустираут придумал популярный скрипт-язык Тс1 и
библиотеку Tk. В Тсl он попытался воплотить видение идеального скрипт-языка. Тсl
ориентирован на автоматизацию рутинных процессов и состоит из мощных команд,
предназначенных для работы с абстрактными нетипизированными объектами.
VRML. В 1994 году был создан язык VRML для организации виртуальных трехмерных
интерфейсов в Интернете.
Прочие языки
программирования





PL/I (ПЛ/1). В середине 60-х годов компания IBM решила взять все лучшее из языков
Фортран, Кобол и Алгол. По своим возможностям ПЛ/1 значительно мощнее многих
других языков (Си, Паскаля). В этом языке было реализовано множество уникальных
решений.
Smalltalk (Смолток). Работа над этим языком началась в 1970 году в исследовательской лаборатории корпорации XEROX, а закончились спустя 10 лет, воплотившись
в окончательном варианте интерпретатора SMALLTALK-80. Данный язык оригинален
тем, что его синтаксис очень компактен и базируется исключительно на понятии
объекта. В этом языке отсутствуют операторы или данные.
LISP (Лисп). Интерпретируемый язык программирования, созданный в 1960 году
Джоном Маккарти. Ориентирован на структуру данных в форме списка и позволяет
организовывать эффективную обработку больших объемов текстовой информации.
Prolog (Пролог). Создан в начале 70-х годов Аланом Колмероэ. Программа на этом
языке, в основу которого положена математическая модель теории исчисления предикатов, строится из последовательности фактов и правил, а затем формулируется
утверждение, которое Пролог будет пытаться доказать с помощью введенных правил.
Ada (Ада). Структура самого языка похожа на Паскаль. В нем имеются средства
строгого разграничения доступа к различным уровням спецификаций, доведена до
предела мощность управляющих конструкций.