Языки программирования высокого уровня

Следующим этапом развития программирования стало создание языков программирования высокого уровня ( ЯПВУ). Примеры ЯПВУ: Паскаль, Бейсик, Фортран. Для каждого языка существует машинно-независимый стандарт. Возможность программирования на данном ЯПВУ зависит от наличия на вашем компьютере транслятора с этого языка. Трансляторы для каждого типа компьютеров составляют системные программисты.

Текст программы на ЯПВУ по своей форме ближе к естественным языкам (чаще всего — английскому), к языку математики. Та же команда сложения двух величин на ЯПВУ похожа на привычную форму математического равенства: c:=a + b (на Паскале); c = a + b (на Фортране, Бейсике, Си).

Гораздо проще освоить программирование на языке высокого уровня, чем на ассемблере. Поэтому с появлением ЯПВУ значительно возросло число прикладных программистов, расширилось применение ЭВМ во многих областях.

Начиная с середины XX века и до нашего времени были созданы сотни языков программирования высокого уровня. Но распространенными и популярными из них стали не все. Одним из долгожителей в семействе ЯПВУ является язык Фортран. Fortran — сокращение словосочетания formula translator — транслятор формул. Первая версия Фортрана была создана в 1954 году. Во времена ЭВМ второго и третьего поколений была популярна версия Фортран-IV. Фортран создавался как специализированный язык для математических расчетов, используемых в науке и технике. И в наше время этот язык, в стандарте Фортран-90 (и в последующих его модификациях Фортран-95, Фортран-2003), остаётся основным языком программирования для расчётов в области физико-технических проблем.

К числу первых ЯПВУ, созданных в 1950- х годах, относятся Кобол (создан в США) и Алгол ( в Европе). Алгол, как и Фортран, был ориентирован на научно-технические расчеты математического характера. Кобол — язык для программирования экономических задач. В Коболе, по сравнению с двумя другими названными языками, слабее развиты математические средства, но зато хорошо представлены средства обработки текстов, организации вывода данных в форме требуемого документа. Для первых ЯПВУ предметная ориентация языков была характерной чертой.

Большое количество языков программирования появилось в 1960-1970 -х годах. В 1965 году в Дартмутском университете был разработан язык Бейсик. По замыслу авторов это простой язык, легко изучаемый, предназначенный для программирования несложных расчетных задач. Наибольшее распространение Бейсик получил с появлением микро-ЭВМ и персональных компьютеров.

Значительным событием в истории языков программирования стало создание в 1969 году языка Паскаль. Его автор — швейцарский профессор Никлаус Вирт разрабатывал Паскаль как учебный язык структурного программирования.

Наибольший успех в распространении языка Паскаль обеспечили персональные компьютеры. Фирма Borland International, Inc (США) разработала систему программирования Turbo Pascal (Турбо Паскаль) для ПК. Турбо Паскаль — это не только язык и транслятор с него, но еще и интегрированная среда программирования, дающая пользователю возможность удобно работать на Паскале: вводить и редактировать текст программы, искать синтаксические ошибки, пользоваться библиотеками подпрограмм и модулей, работать с файлами и пр. Турбо Паскаль вышел за рамки учебного предназначения и стал языком профессионального программирования с универсальными возможностями. Паскаль стал источником многих основных современных языков программирования, например таких, как Ада, Модула-2 и др.
Модула-2 — это еще один язык, предложенный Виртом, являющийся развитием языка Паскаль и содержащий средства для создания больших программ.

Язык программирования Си (английское название — С) появился практически одновременно с Паскалем. Он создавался как инструментальный язык для разработки операционных систем, трансляторов, баз данных и других системных и прикладных программ. Хотя Си и является языком высокого уровня, однако в нем заложены возможности непосредственного обращения к некоторым машинным командам, к определенным участкам памяти компьютера, что ранее было возможно только в ассемблере. С появлением Си многие системные программисты перешли с ассемблера на Си. Дальнейшее развитие Си привело к созданию языка объектно-ориентированного программирования Си++.

На первых ЭВМ с «тесной» памятью и небольшим быстродействием основным показателем качества программы была её экономичность по занимаемой памяти и времени счёта. Чем программа получалась короче, тем класс программиста считался выше.

С ростом памяти и быстродействия ЭВМ, с совершенствованием языков программирования и трансляторов с этих языков проблема экономичности программы становится менее острой. Все более важной качественной характеристикой программ становится их простота, наглядность, надёжность. С появлением машин третьего поколения эти качества стали основными.

Уже в 1960-х годах программирование стало достаточно массовой профессиональной деятельностью. Возникают компании (фирмы) по разработке программ. Актуальной становится задача разработки общепринятой методологии программирования, повышающей производительность работы программистов и, что самое главное, качество программных продуктов. Основной качественный показатель программы — её работоспособность, отсутствие ошибок.

Методология программирования — это совокупность определённых способов написания, отладки и сопровождения программ. Первая наиболее известная и распространенная методология программирования получила название «структурное программирование».

Появление структурного программирования связано с именами Эдсгера Дейкстры и Чарльза Хоара. Начиная с 1960-х годов стали появляться языки структурного программирования. Первым из них был Алгол-60, разработанный Дейкстрой, затем был создан Паскаль. Другие, первоначально «не структурные» языки стали также приобретать «структурные свойства» (Турбо Бейсик, Фортран-77 и пр.). Структурное программирование до настоящего времени остается важнейшей методологией программирования. Соблюдение его принципов позволяет программисту составлять ясные, безошибочные, надёжные программы.
В 1990-х годах с развитием объектно-ориентированной парадигмы программирования, а также средств графического интерфейса на персональных компьютерах, возникает новая технология программирования — визуальное программирование. Визуальная технология программирования позволяет программисту легко и быстро строить наглядный графический интерфейс для своих программ на основе стандартного набора шаблонов, графически отображаемых на экране объектов.

Список рекомендуемой литературы:

1. Голицына О. Л., Попов И. И. Основы алгоритмизации и программирования. 2008г.

2. Колдаев В.Д, Основы алгоритмизации и программирования. Москва ИД «ФОРУМ»-ИНФРА-М 2009 г.

3. Семакин И.Г., Шестаков А.П. Основы программирования. М.: ИД «Академия», 2008 г.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ К РАЗДЕЛУ 1:

1. Сформулируйте понятие алгоритма? Приведите примеры алгоритмов.
2. Какие свойства алгоритмов вы знаете?
3. Какие виды алгоритмов вы знаете?
4. Какие способы записи алгоритмов вы знаете?
5. Что такое исполнитель алгоритмов?
6. Сформулируйте понятие программы?
7. Приведите примеры таблиц истинности для логических операций.
8. Назовите логические операции, используемые при синтезе вычисли­тельных схем.
9. Приведите правила, используемые при решении логических урав­нений.
10. Приведите правила, используемые при решении систем логических уравнений.
11. В чем заключается основная идея метода Вонга?

12. Что такое программирование?

13. В какой форме составлялись программы для первых ЭВМ?

14. Почему языки автокоды (ассемблеры) называются машинно-ориентированными языками программирования?

15. Назовите основные процедурные языки программирования в хронологической последовательности их создания.

16. Что такое парадигма программирования?

17. Назовите основные парадигмы программирования и их отличия друг от друга.

18. Что такое структурное программирование?

19. Что такое визуальное программирование?

Раздел 2 Программирование на алгоритмическом языке Turbo Pascal

Тема 2.1. Основные элементы языка

Алфавит. Алфавит языка состоит из множества символов, включающих в себя буквы, цифры и специальные символы.

Латинские буквы: от A до Z (прописные) и от а до z. (строчные).

Цифры: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Шестнадцатеричные цифры: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, А, В, С, D, E, F.

Специальные символы: + — * / = < > [ ]., ():; { } ^ @ $ #.

Следующие комбинации специальных символов являются едиными символами (их нельзя разделять пробелами):

: = знак присваивания; < = меньше или равно;

> = больше или равно; (* *)ограничители комментариев

< > не равно; (используются наряду с {});

(..) эквивалент [ ].

Пробелы— символ пробела(ASCI1-32) и все управляющие символы кода ASCII (от 0 до 31).

Идентификаторы. Идентификатором называется символическое имя определенного программного объекта. Такими объектами являются имена констант, переменных, типов данных, процедур и функций, программ. С помощью синтаксической диаграммы идентификатор можно определить, как показано на рисунке.

Расшифровать это можно так: идентификатор — это любая последовательность букв и цифр, начинающаяся с буквы. В Турбо Паскале к буквам приравнивается также знак подчеркивания. Строчные и прописные буквы в идентификаторах и служебных словах не различаются. Например: max, MAX, MaX и mAx —одно и то же имя.

Длина идентификатора может быть произвольной, но значащими являются только первые 63 символа.

Комментарии. Следующие конструкции представляют собой комментарии и поэтому игнорируются компилятором:

(любой текст, не содержащий символ «}» }

(* любой текст, не содержащий символы «*)»*)

Буквы русского алфавита употребляются только в комментариях, в литерных и текстовых константах.

Строка, начинающаяся с символов {$ или (*$, является директивой компилятора. За этими символами следует мнемоника команды компилятора.

Дата добавления: 2014-10-17