Понятие о программировании.Языки программирования

    Есть  также языки, включающие в себя все  возможности ЯСК, посредством расширенного введения макрокоманд - они называются Автокоды.

    В различных программах встречаются  некоторые достаточно часто использующиеся командные последовательности, которые соответствуют определенным процедурам преобразования информации. Эффективная реализация таких процедур обеспечивается оформлением их в виде специальных макрокоманд  и включением последних в язык программирования, доступный программисту.

    Язык, являющийся средством для замены последовательности символов описывающих выполнение требуемых действий ЭВМ на более сжатую форму - называется Макрос (средство замены).

    В основном, Макрос предназначен для того, чтобы сократить запись исходной программы. Компонент программного обеспечения, обеспечивающий функционирование макросов, называется макропроцессором. На макропроцессор поступает макроопределяющий и исходный текст. Реакция макропроцессора на вызов- выдача выходного текста.

    Следующий вид языков - машинно-независимые языки. Это средства описания алгоритмов решения задач и информации, подлежащей обработке. Они удобны в использовании для широкого круга пользователей и не требуют от них знания особенностей организации функционирования ЭВМ и ВС.

    Подобные  языки получили название высокоуровневых  языков программирования. Программы, составляемые на таких языках, представляют собой последовательности операторов, структурированные согласно правилам рассматривания языка(задачи, сегменты, блоки и т.д.). Операторы языка описывают действия, которые должна выполнять  система после трансляции программы на МЯ.

    Таким образом, командные последовательности (процедуры, подпрограммы), часто используемые в машинных программах, представлены в высокоуровневых языках отдельными операторами. Программист получил возможность не расписывать в деталях вычислительный процесс на уровне машинных команд, а сосредоточиться на основных особенностях алгоритма.

    С расширением областей применения вычислительной техники возникла необходимость формализовать представление постановки и решение новых классов задач. Необходимо было создать такие языки программирования, которые, используя в данной области обозначения и терминологию, позволили бы описывать требуемые алгоритмы решения для поставленных задач, ими стали проблемно - ориентированные языки. Эти языки, ориентированные на решение определенных проблем, должны обеспечить программиста средствами, позволяющими коротко и четко формулировать задачу и получать результаты в требуемой форме.

    Универсальные языки были созданы для широкого круга задач: коммерческих, научных, моделирования и т.д. Первый универсальный язык был разработан фирмой IBM. Он позволяет работать с символами, разрядами, числами с фиксированной и плавающей запятой. Язык учитывает включенные во многие машины возможности прерывания и имеет соответствующие операторы. Предусмотрена возможность параллельного выполнения участков программ.

    Появление новых технических возможностей поставило задачу перед системными программистами - создать программные средства, обеспечивающие оперативное взаимодействие человека с ЭВМ их назвали диалоговыми языками.

    Эти работы велись в двух направлениях. Создавались специальные управляющие языки для обеспечения оперативного воздействия на прохождение задач, которые составлялись на любых раннее неразработанных (не диалоговых) языках. Разрабатывались также языки, которые кроме целей управления обеспечивали бы описание алгоритмов решения задач.

    Непроцедурные языки составляют группу языков, описывающих организацию данных, обрабатываемых по фиксированным алгоритмам (табличные языки и генераторы отчетов), и языков связи с операционными системами.

    Позволяя  четко описывать как задачу, так  и необходимые для её решения  действия, таблицы решений дают возможность в наглядной форме определить, какие условия должны быть выполнены, прежде чем переходить к какому-либо действию. Одна таблица решений, описывающая некоторую ситуацию, содержит все возможные блок-схемы реализаций алгоритмов решения.Программы, составленные на табличном языке, удобно описывают сложные ситуации, возникающие при системном анализе. 

3. Описание  некоторых языков программирования

    Что ж, перейдем, наконец, непосредственно  к языкам программирования.

    Кобол(COBOL - COmmon Business-Oriented Language)- язык программирования высокого уровня, разработанный в конце 1950-х гг. ассоциацией КАДАСИЛ для решения коммерческих и экономических задач. Отличается развитыми средствами работы с файлами. Поскольку команды программ, написанных на этом языке, активно используют обычную английскую лексику и синтаксис, Кобол рассматривается как один из самых простых языков программирования. В настоящее время используется для решения экономических, информационных и других задач.

    Лисп(LISP - LISt Processing)- алгоритмический язык, разработанный в 1960г. Дж. Маккарти и предназначенный для манипулирования перечнями элементов данных. Используется преимущественно в университетских лабораториях США для решения задач, связанных с искусственным интеллектом. В Европе для работ по искусственному интеллекту предпочитают использовать Пролог.

    ЛОГО(LOGO)- язык программирования высокого уровня, разработан в Массачусетском технологическом институте ориентировочно в 1970 г. для целей обучения математическим понятиям. Используется также в школах и пользователями ПК при написании программ для создания чертежей на экране монитора и управления перьевым графопостроителем.

    Паскаль(PASCAL - акроним с французского - Program Applique a la Selection et la Compilation Automatique de la Litterature)- процедурно-ориентированный язык программирования высокого уровня, разработанный в конце 1960-х гг. Никлаусом Виртом первоначально для обучения программированию в университетах. Назван в честь французского математика XVII в. Блеза Паскаля. В своей начальной версии Паскаль имел довольно ограниченные возможности, поскольку предназначался для учебных целей, однако последующие доработки позволили сделать его хорошим универсальным языком, широко используемым в том числе для написания больших и сложных программ. Существует ряд систем программирования на этом языке для разных типов ЭВМ. Для IBM PC наиболее популярной является система Turbo Pascal фирмы Borland (США).

    Пролог(PROLOG - PROgramming in LOGic)- язык программирования высокого уровня декларативного типа, предназначенный для разработки систем и программ искусственного интеллекта. Относится к категории языков пятого поколения. Был разработан в 1971 г. в университете г. Марселя (Франция), относится к числу широко используемых и постоянно развиваемых языков.

    Си(С)- многоцелевой язык программирования высокого уровня, разработанный Денисом Ритчи в начале 1970-х гг. на базе языка BCPL. Используется на мини-ЭВМ и ПК. Является базовым языком операционной системы Unix, однако применяется и вне этой системы для написания быстродействующих и эффективных программных продуктов, включая и операционные системы. Для IBM PC имеется ряд популярных версий языка Си, в том числе Turbo С (фирмы Borland), Microsoft С и Quick С (фирмы Microsoft), а также Zortech С (фирмы Symantec). Многие из указанных версий обеспечивают также работу с Си и Си++ .

    Си++(C++)- язык программирования высокого уровня, созданный Бьярном Страустрапом на базе языка Си. Является его расширенной версией, реализующей принципы объектно-ориентированного программирования. Используется для создания сложных программ. Для IBM PC наиболее популярной является система Turbo C++ фирмы Borland (США).

    Фортран(FORTRAN - FORmula TRANslation)- язык программирования высокого уровня, разработанный фирмой IBM в 1956 г. для описания алгоритмов решения вычислительных задач. Относится к категории процедурно-ориентированных языков. Наиболее распространенными версиями этого языка являются Фортран IV, Фортран 77 и Фортран 90. Используется на всех классах ЭВМ.

    В середине 60-х годов (1963 г.) в Дартмутском  колледже (США) был создан язык Бейсик (англ. BASIC от Beginner’s Allpurpose Instruction Code - всецелевой символический код инструкций для начинающих). Со временем, когда стали появляться другие диалекты, этот «изначальный» диалект стали называть Dartmouth BASIC. Язык был основан частично на Фортран II и частично на Алгол-60, с добавлениями, делающими его удобным для работы в режиме разделения времени и, позднее, обработки текста и матричной арифметики.Бейсик был спроектирован так, чтобы студенты могли писать программы, используя терминалы с разделением времени. Он создавался как решение для проблем, связанных со сложностью более старых языков. Он предназначался для более «простых» пользователей, не столько заинтересованных в скорости программ, сколько просто в возможности использовать компьютер для решения своих задач. В силу простоты языка Бейсик многие начинающие программисты начинают с него свой путь в программировании.

    Рефал, разработан у нас в России (СССР), в 1966г. Этот язык прост и удобен для описания манипуляций над произвольными текстовыми объектами.

    Рефал широко применяется при разработке трансляторов с алгоритмических  языков как универсальных и проблемно  - ориентированных, так и автокодов. Кроме использования в задачах трансляции, Рефал имеет такие важные сферы применения, как машинное выполнение громоздких аналитических выкладок в теоретической физике и прикладной математике; проектирование «умных» информационных систем, осуществляющих нетривиальную логическую обработку информации; машинное доказательство теорем; моделирование целенаправленного поведения; разработка диалоговых обучающих систем; исследования в области искусственного интеллекта и т.п.Вследствие того, что в Рефале программист сам определяет структуру обрабатываемой информации, эффективность программы существенно зависит от удачного или неудачного выбора этой структуры. Правильное использование некоторых переменных также позволяет значительно повысить эффективность Рефал - программы.

    AppleScript- машинно-зависимый (ориентирован на работу с ПК типа Macintosh фирмы Apple), близкий к естественному английскому язык программирования, предназначенный для автоматизации повторяющихся задач, преимущественно связанных с процессами компьютерной графики (в том числе обработки результатов сканирования, ввода изображений, цветоделения, составления каталогов, передачи печатных документов в World Wide Web и др.).

    Clipper- язык высокого уровня и система программирования, предназначенные для разработки программ для ПК, преимущественно систем управления большими объемами данных. Владельцем и разработчиком языка и системы Clipper является фирма Nantucket (США). Первые программные продукты Clipper - ClipperWinter'84 (май 1985 г.), МсМах (версия для ПК Macintosh -1986 г.). Они реализует концепцию открытой архитектуры и представляет собой язык, компилятор и систему разработки программ для ПК, включающую набор команд и функций, препроцессор, компоновщик, набор утилит.

    dBASE - язык программирования высокого уровня, предназначенный для создания пакетов прикладных программ, связанных с манипулированием большими объемами данных (Xbase). Первая версия языка dBASE II вышла в свет в начале 1980-х гг., в августе 1994 г. была выпущена версия dBASE 5.0 для Windows.

    HTML, html (HyperText Markup Language) - язык разметки гипертекста, разработан в исследовательском центре CERN в 1992 г. Он является производным от SGML. HTML устанавливает формат гипермедийных документов в сети WWW. HTML-документы представляют собой ASCII-файлы, доступные для просмотра и редактирования в любом текстовом редакторе. Отличием от обычного текстового файла является наличие в HTML-документах специальных команд - тэгов, которые указывают правила форматирования документа.

    PostScript- объектно-ориентированный язык, разработанный фирмой Adobe Systems (США). Является одним из основных стандартов для печати и передачи документов, работает с изображениями, включая шрифты. Представляет собой набор команд по формированию сложных геометрических фигур из коллекции простейших заготовок (круги, прямоугольники, прямые и кривые линии и т. д.). Шрифты и чертежи, выполненные с использованием векторной графики языка PostScript, могут масштабироваться без потери качества их печати или отображения на экране монитора. Используется для управления лазерными принтерами при печати документов и другими устройствами вывода данных.

    SQL (Structured Query Language) - язык структурированных запросов - предназначен для обеспечения доступа к реляционным базам данных. Создан корпорацией IBM. Большинство файловых серверов и многие СУБД используют SQL в качестве стандартного средства доступа к данным из приложений-клиентов.

    VRML (Virtual Reality Modelling Language) - язык моделирования виртуальной реальности (сленговый термин - вермел) - предназначен для унификации и упрощения представления трехмерной и подвижной графики, в том числе синхронизации изображения и звука. VRML рассматривается разработчиками как язык хотя и родственный, но альтернативный по отношению к HTML и взаимодействующий с ним. Впервые идея языка была предложена Марком Песке (Mark Pesce) в 1993г. 
 

3.  Язык программирования Java 

3.1.    Обзор языка Java

    Данная  часть работы посвящена одному из самых перспективных на сегодняшний день языков программирования - языку Java. Технологию по имени Java можно без преувеличения назвать революционной в индустрии разработки программного обеспечения. В чём же перспективность и революционность этой технологии?