13. Языки программирования.

Алгоритмические языки или языки высокого уровня.

Алгоритмические языки имеют следующие отличия от машинных языков:

1) алгоритмический язык обладает гораздо большими выразительными возможностями, т.е. его алфавит значительно шире, что повышает наглядность текста программы;

2) набор операций, допустимых для использования, не зависит от набора машинных операций, а выбирается из соображений удобства формулирования алгоритмов решения задач определенного класса;

3) формат предложений достаточно гибок и удобен для использования, что позволяет с помощью одного предложения задать содержательный этап обработки данных;

4) операции задаются в удобном для человека виде, в частности в виде общепринятых математических выражений;

5) используемым данным (операндам) присваиваются индивидуальные имена и ссылка на операнды производится через эти имена;

6) может быть предусмотрен более широкий набор типов данных.

Алгоритмический язык, как и язык человеческий образуют три составляющие:

- алфавит – набор основных символов, из которых конструируются тексты языка;

- синтаксис – система правил, определяющая допустимые конструкции языка из символов алфавита;

- семантика – система правил истолкования языковых конструкций (смысловое определение конструкций языка).

Бейсик – один из первых языков для микроЭВМ и ПЭВМ, имел интерпретатор с малым объемом (от 32 кб), что позволяло его использовать в машинах с малой емкостью ОЗУ. Часто используется для обучения программированию.

Фортран - один из первых языков высокого уровня, был разработан для программирования математики, что видно из его названия: ФОРмульный ТРАНслятор. Основу языка составляют арифметические операторы с синтаксисом, соответствующим традиционной записи математических формул, логические операторы, близкие по синтаксису к представлению логических функций в алгебре логики, и операторы циклов. Предусмотрены средства разбиения сложных алгоритмов на подпрограммы и функции. Данные в языке представлены целыми и действительными числами и их массивами.

Алгол – (Algorithmic Language) – первая версия появилась в 1958г. Исключителен по строгости описания и структуры, на нем отрабатывались методы трансляции с языков высокого уровня. Впервые появились понятия блока и рекурсивного вызова процедуры. Сыграл важную роль в развитии языков программирования, но в настоящее время используется мало.

Паскаль – был разработан Никласом Виртом первоначально для обучения программированию вообще и назван в честь французского ученого Блеза Паскаля. По сути, является идеологическим развитием Алгола. Предоставляет гибкие возможности в отношении используемых структур данных, широко используется для программирования прикладных задач методом нисходящего проектирования, а также для систематического обучения программированию, поскольку в нем реализованы идеи теории программирования.

Си – язык разработан Деннисом М. Ритчи в начале 70-х годов почти одновременно с Паскалем, как средство для реализации операционной системы UNIX для ЭВМ PDP-11фирмы DEC. Язык быстро и успешно развивался, стал очень популярен и в 1983году Американский институт стандартов учредил спец.комитет для выработки «однозначного и машинно-независимого определения языка СИ». В результате деятельности комитета в 1988г. появился стандарт ANSI языка СИ. Один из наиболее универсальных языков с компактным способом записи выражений и современными способами управления структурами данных, наряду с характерными для языков высокого уровня модульностью, структурностью, широким набором операторов содержит средства программирования, по уровню близкие к ассемблеру (например, побитовые операции и работа с указателями). Опытному и аккуратному программисту СИ позволяет создавать компактные и эффективные программы.

Си нашел свое развитие в языках С++ и Java, которые сохранив в известной мере синтаксис, эффективность и выразительность СИ добавили более широкие системы типов и библиотек.

При создании перечисленных языков в них фиксировались достижения теории и практики программирования и создавались предпосылки для дальнейшего развития. ФОРТРАН показал возможность отрыва от конкретной машины; АЛГОЛ – использование строгого и элегантного математического стиля для реализации сложных алгоритмов; ПАСКАЛЬ – конструирование новых типов данных; СИ – интеграцию языка программировании с операционной средой, в которой этот язык функционирует.

Выбор языка определяется решаемой задачей: для разработки операционных систем более подойдут языки типа СИ, для написания пользовательского интерфейса – языки Java и Visual Basic и т.д.