Министерство образования и науки Российской Федерации

ФАОГОУ ВПО «Уральский Федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Высшая школа экономики и менеджмента

Кафедра экономики и управления строительством и рынком недвижимости

Реферат по информационным технологиям на тему:

«Языки программирования. История развития».

Выполнила:

студентка группы ЭМ-120603

Лунегова Мария Евгеньевна

Екатеринбург

2012 г.

Оглавление

Общая характеристика языков программирования 3

Виды языков программирования 4

Классы языков программирования 8

Стандартизация языков программирования 10

Типы данных 10

Структуры данных 11

Семантика языков программирования 11

Парадигма программирования 11

Способы реализации языков 12

Используемые символы 13

Языки программирования 13

ABAP 14

АДА 14

Примеры: 16

Alef 19

ALGOL 19

APLAN 20

Языки программирования и интегрированные среды 26

Basic 27

Список языков программирования 36

Языки программирования, имеющие название в кириллице 36

Литература 39

Ссылки 41

Определение

Основная задача языка программирования - помочь программисту в совершенствовании его искусства. Хоар

Язы́к программи́рования — формальная знаковая система, предназначенная для записи компьютерных программ. Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, задающих внешний вид программы и действия, которые выполнит исполнитель (компьютер) под ее управлением.

Со времени создания первых программируемых машин человечество придумало более двух с половиной тысяч языков программирования. Каждый год их число увеличивается. Некоторыми языками умеет пользоваться только небольшое число их собственных разработчиков, другие становятся известны миллионам людей. Профессиональные программисты иногда применяют в своей работе более десятка разнообразных языков программирования. Создатели языков по-разному толкуют понятие язык программирования. К наиболее распространённым утверждениям, признаваемым большинством разработчиков, относятся следующие:

• Функция: язык программирования предназначен для написания компьютерных программ, которые применяются для передачи компьютеру инструкций по выполнению того или иного вычислительного процесса и организации управления отдельными устройствами.

• Задача: язык программирования отличается от естественных языков тем, что предназначен для передачи команд и данных от человека к компьютеру, в то время как естественные языки используются для общения людей между собой. Можно обобщить определение «языков программирования» — это способ передачи команд, приказов, чёткого руководства к действию; тогда как человеческие языки служат также для обмена информацией.

• Исполнение: язык программирования может использовать специальные конструкции для определения и манипулирования структурами данных и управления процессом вычислений.

• Общая характеристика языков программирования

• Даже при наличии десятков тысяч программ для PC пользователям может потребоваться что-то такое, чего не делают (или делают, но не так) имеющиеся программы. В этих случаях следует использовать системы программирования, т.е. системы для разработки новых программ. Эти системы обычно включают компилятор, осуществляющий преобразование программ на языке программирования в программу в машинных кодах, или интерпретатор, осуществляющий непосредственное выполнение программы на языке программирования, редактор текстов программ, библиотеки полезных подпрограмм, отладчики, а иногда и различные вспомогательные программы. Для популярных языков программирования (Си, Си++, Паскаль, Бейсик, Фортран и др.) имеется множество систем программирования, позволяющих создавать программы, работающие в среде DOS, Windows и др. В последнее время стали появляться системы программирования на языке Java, они позволяют создавать программы, вызываемые при просмотре Web-страниц в глобальной электронной сети Internet. Особым классом систем программирования являются системы для создания приложений типа клиент-сервер. Эти системы позволяют быстро создавать информационные системы для подразделений и даже крупных предприятий. В них содержатся средства для создания пользовательского интерфейса, описания процедур обработки данных, заготовки для выполнения типовых действий по обработке данных и т.д. Эти системы, как правило, позволяют работать с самыми различными СУБД — Oracle, Microsoft SQL Server и др.

Виды языков программирования

Формализованный язык, предназначенный для описания программ и алгоритмов решения задач на ЭВМ. Языки программирования являются искусственными. В них синтаксис и семантика строго определены. Поэтому они не допускают свободного толкования выражения, что характерно для естественного языка. Языки программирования разделяются на две основные категории языки высокого уровня и языки низкого уровня :

• Язык высокого уровня [high-level language] - Язык программирования, средства которого обеспечивают описание задачи в наглядном, легко воспринимаемом виде, удобном для программиста. Он не зависит от внутренних машинных кодов ЭВМ любого типа, поэтому программы, написанные на языках высокого уровня, требуют перевода в машинные коды программами транслятора либо интерпретатора. К языкам высокого уровня относят Фортран , ПЛ/1 , Бейсик , Паскаль , Си , Ада и др.

• Язык низкого уровня , [low-level language ] - Язык программирования, предназначенный для определенного типа ЭВМ и отражающий его внутренний машинный код (см. ниже также “машинный язык “, “ машинно-ориентированный язык “ и “ язык ассемблера “).

Различают также следующие виды языков программирования:

• Алгоритмический язык [algorithmic language ] - Совокупность символов, соглашений и правил, используемых для однозначного описания алгоритмов и обычно являющаяся часть языка программирования ;

• Неалгоритмический язык [nonalgorithmic language] - Язык программирования, тексты которого не содержат указаний на порядок выполнения операций и служат лишь исходным материалом для синтеза алгоритма решения задачи;

• Формальный язык [formal language] – Язык программирования, построенный по правилам некоторого логического исчисления или формальной грамматики [formal grammar ], представляющей собой систему правил построения в заданном алфавите конечных знаковых последовательностей, множество которых образует формальный язык;

• Исходный язык [source language] - Язык программирования, на котором написана программа, в отличие от машинного языка, на котором программы выполняются компьютером. Исходные языки классифицируются на языки высокого уровня и языки низкого уровня .

• Машинный ( абсолютный ) язык , язык ЭВМ [computer (machine) language] - Язык программирования, предназначенный для представления программ в форме, обеспечивающей возможность их выполнения техническими средствами;

• Машинозависимый ( машинно-ориентированный ) язык , машинозависимый язык программирования [computer-sensitive (computer-oriented) language] - Язык программирования, учитывающий структуру и характеристики ЭВМ определенного типа или конкретной ЭВМ;

• Машиннонезависимый язык [machine-independent language] - Язык программирования, структура и средства которого не связаны ни с какой конкретной ЭВМ и позволяют выполнять составленные на нем программы на любой ЭВМ, снабженной трансляторами (см. ниже) с этого языка;

• Символический язык , язык символического кодирования [symbolic language] - Язык программирования, ориентированный на конкретные ЭВМ и основанный на кодировании машинных операций при помощи определенного набора символов;

• Гибридный ( комбинированный ) язык [hibrid language] - Язык программирования, использующий также средства другого языка;

• Графический язык [graphic language ] - Язык, предназначенный для написания программ машинной графики и пользования ими.

• Базовый язык [base language] – Машинный язык , общий для семейства ЭВМ (язык программирования в СУБД с автономным языком).

• Общий язык [common language] - Машинный язык, общий для группы ЭВМ и используемых ими внешних устройств;

• Эталонный язык [reference language ] - Язык, являющийся основой для всех его конкретных версий, являющихся вариантами адаптации эталонного языка к определенным условиям применения и назначения;

• Язык ассемблера , ассемблер [assembler language ] - Универсальный язык программирования , относящийся к категории языков низкого уровня, структура которого определяется форматами команд, данными машинного языка и архитектурой ЭВМ. Используется программистами в тех случаях, когда невозможно применение языка высокого уровня или требуются эффективные программы в машинных кодах.

• Декларативный ( непроцедурный ) язык [declararative (nonprocedural) language] - Язык программирования, который позволяет задавать связи и отношения между объектами и величинами, но не определяет последовательность выполнения действий (например, языки Пролог , QBE);

• Императивный ( процедурный ) язык [imperative language] - Язык программирования, который позволяет в явной форме (при помощи задания выполняемых операторов) определять действия и порядок (последовательность) их выполнения;

• Язык функционального программирования , функциональный язык [functional language] - Декларативный язык программирования, основанный на понятии функций, которые задают зависимость, но не определяют порядок вычислений.

• Специализированный язык [special language] - Язык программирования, ориентированный на решение определенного круга задач;

• Язык описания страниц [PDL - Page Description Language] - Специализированный язык, предназначенный для печатающих устройств. Предусматривает возможность использования изображений в формате, независимом от параметров устройства отображения. Наиболее известным языком такого типа является PostScript.

• Автономный язык [freestanding language] - Специализированный язык высокого уровня, в замкнутых СУБД (“ СУБД с автономным языком “);

• Язык конструирования интерактивных технологий - В СУБД - язык, предназначенный для описания технологических процессов обработки данных с учетом разделения характера операций по их типам, а также обеспечения диалога с администратором системы;

• Язык манипулирования данными , ЯМД [DML - Data Manipulation Language] - В СУБД - язык, предназначенный для обращения к базе данных и выполнения поиска, чтения и модификации ее записей;

• Язык обработки списков [list language] - Специализированный язык, предназначенный для описания процессов обработки данных, представленных в виде списков объектов ;

• Язык описания данных [DDL - Data Description Language ] - Язык, предназначенный для описания “концептуальной схемы” базы данных ;

• Язык описания хранения данных [DSDL - Data Storage Description Language ] - Язык, предназначенный для описания физической структуры ( схемы ) базы данных ;

• Язык описания страниц [page description language] - Система для кодировки документов, которая позволяет точно описать ее внешний вид после подготовки к выводу на печать или на дисплей. Примером использования такого языка служит PDF (Portable Document Format), разработанный Adobe для хранения и представления изображений страниц.

• Язык представления знаний [KRL - Knowledge Representation Language] - Декларативный или декларативно-процедурный язык, предназначенный для представления знаний в памяти ЭВМ (например, языки Лисп и Пролог );

• Язык публикаций [publication language ] - Язык, используемый для публикации алгоритмов и программ;

• Язык спецификаций [specification language] - Декларативный язык для задания спецификаций программ ;

• Проблемно-ориентированный язык [problem-oriented language] - Язык программирования, предназначенный для решения определенного класса задач (проблем);

• Процедурный ( процедурно-ориентированный ) язык [procedure-orinted language] - Проблемно-ориентированный язык, который облегчает выражение процедуры, как точного алгоритма;

• Язык реального времени [real-time language] - Язык, используемый для программирования задач, в которых критическим является время реакции ЭВМ на сигналы, требующие от нее немедленных действий (например, язык Ада );

• Язык управления пакетом [batch control language ] - Набор команд , директив , квалификаторов и правил их использования для управления пакетной обработкой данных;

• Язык управления заданиями [job-control language ] - Язык, на котором записывается последовательность команд, управляющих выполнением задания. В отличие от обычных языков программирования, в которых объектами описания являются элементы, связанные с решением отдельной задачи, в языках управления заданиями преобразуемыми объектами являются целые программы и выходные потоки данных, обработанных этими программами.

• Общесетевой командный язык [CNCL - Common Network - Command language ] - Стандартный в рамках вычислительной сети язык диалогового (интерактивного) поиска данных, предназначенный для унификации работы пользователей с неоднородными базами данных, управляемых различными СУБД ;

• Системный язык [system language ] - Язык общения оператора ЭВМ с вычислительной системой, представляющий собой совокупность команд оператора и сообщений системы;

• Язык общего назначения , универсальный язык [universal programming language] - Язык программирования, ориентированный на решение задач практически из любой области и объединяющий на единой методической основе наиболее существенные свойства и средства современных машино- и проблемноориентированных языков программирования (например, язык ассемблера , ПЛ/1 и др.);

• Язык ориентированный на пользователя [user-oriented language ] - Слабоформализованный язык программирования, близкий к естественному языку ;

• Язык меню [menu language ] - Язык диалога пользователя с системой, основанный на использовании меню.

Классы языков программирования

• Функциональные объединяют разные подходы к определению процессов вычисления на основе достаточно строгих абстрактных понятий и методов символьной обработки данных. Сформулированная Джоном Мак-Карти (1958) концепция символьной обработки информации компьютером восходит к идеям Черча и других математиков, известным как лямбда-исчисление с конца 20-х годов XX века. Выбирая лямбда-исчисление как теоретическую модель, Мак-Карти предложил рассматривать функции как общее базовое понятие, к которому достаточно естественно могут быть сведены все другие понятия, возникающие при программировании. Существуют различия в понимании функции в математике и функции в программировании, вследствие чего нельзя отнести Си-подобные языки к функциональным, использующим менее строгое понятие. Функция в математике не может изменить вызывающее её окружение и запомнить результаты своей работы, а только предоставляет результат вычисления функции. В функциональных языках (равно как и вообще в языках программирования и математике) функции могут быть переданы другим функциям в качестве аргумента или возвращены в качестве результата. Функции, принимающие функциональные аргументы, называются функциями высших порядков или функционалами.

• Процедурные (императивные) - являются отражением архитектуры традиционных ЭВМ, которая была предложена фон Нейманом в 1940-х годах. Теоретической моделью процедурного программирования служит алгоритмическая система под названием Машина Тьюринга. Выполнение программы сводится к последовательному выполнению операторов с целью преобразования исходного состояния памяти, то есть значений исходных данных, в заключительное, то есть в результаты. Таким образом, с точки зрения программиста имеются программа и память, причем первая последовательно обновляет содержимое последней. Процедурный язык программирования предоставляет возможность программисту определять каждый шаг в процессе решения задачи. Особенность таких языков программирования состоит в том, что задачи разбиваются на шаги и решаются шаг за шагом. Используя процедурный язык, программист определяет языковые конструкции для выполнения последовательности алгоритмических шагов.

• Стековые - для передачи параметров используется машинная модель стека. Этому описанию соответствует несколько языков, в первую очередь Forth и PostScript, а также многие ассемблерные языки (использующие эту модель на низком уровне — Java, C#). При использовании стека, в качестве основного канала передачи параметров между словами, элементы языка, естественным образом, образуют фразы (последовательное сцепление). Это свойство сближает данные языки с естественными языками. Выполнение программы в стековом языке программирования представляет собой операции на одном или нескольких стеках, которые могут иметь различное предназначение. Вследствие этого программные конструкции других языков программирования должны быть изменены, прежде чем они могут быть использованы в стековом языке. Cтековые языки программирования используют так называемую «обратную польскую» нотацию (англ. RPN, reverse polish notation), или постфиксную нотацию, в которой аргументы или параметры команды должны быть записаны перед самой командой. Например, в обратной польской нотации операция сложения записывается как «2 3 +», а не «+ 2 3» (префиксная или «польская» нотация) или «2 + 3» (инфиксная нотация). Это позволяет использовать, в полной мере, стековые языки при ограниченных аппаратных ресурсах памяти в контроллерах встроенных систем.

• Векторные

• Аспектно-ориентированные - парадигмы программирования, основанные на идее разделения функциональности для улучшения разбиения программы на модули.

• Декларативные - программистом не задается пошаговый алгоритм решения задачи ("как" решить задачу), а некоторым образом описывается, "что" требуется получить в качестве результата. Механизм обработки сопоставление по образцу декларативных утверждений уже реализован в устройстве языка. Типичным примером таких языков являются языки логического программирования (языки, основанные на системе правил). В программах на языках логического программирования соответствующие действия выполняются только при наличии необходимого разрешающего условия. Характерной особенностью декларативных языков является их декларативная семантика. Основная концепция декларативной семантики заключается в том, что смысл каждого оператора не зависит от того, как этот оператор используется в программе. Декларативная семантика намного проще семантики императивных языков, что может рассматриваться как преимущество декларативных языков перед императивными.

• Динамические - позволяют определять типы данных и осуществлять синтаксический анализ и компиляцию «на лету», непосредственно на этапе выполнения. Динамические языки больше подходят для быстрой разработки приложений.

• Учебные - предназначены для обучения специалистов программированию. Такой язык должен отвечать главному требованию: простота. Чем проще он будет, тем быстрее его освоит новичок. Возможности таких языков могут быть ниже чем возможности полноценных, но они не предназначены для серьёзной работы. Однако, такие языки тоже способны к развитию: многие учебные языки программирования впоследствии превратились в полноценные языки высокого уровня.

• Описания интерфейсов - спецификации для описания интерфейсов, синтаксически похожий на описание классов в языке C++.

• Прототипные - отсутствует понятие класса, а повторное использование (наследование) производится путём клонирования существующего экземпляра объекта — прототипа.

• Объектно-ориентированные - построены на принципах объектно-ориентированного программирования. В основе концепции объектно-ориентированного программирования лежит понятие объекта — некоей субстанции, которая объединяет в себе поля (данные) и методы (выполняемые объектом действия).

• Рефлексивные — поддерживающие отражение

• <p align=justify>Логические - основанные на автоматическом доказательстве теорем, а также раздел дискретной математики, изучающий принципы логического вывода информации на основе заданных фактов и правил вывода. Логическое программирование основано на теории и аппарате математической логики с использованием математических принципов резолюций.

• Параллельного программирования

• Скриптовые (сценарные) - разработаны для записи «сценариев», последовательностей операций, которые пользователь может выполнять на компьютере. Простые скриптовые языки раньше часто называли языками пакетной обработки (batch languages или job control languages). Сценарии обычно интерпретируются, а не компилируются (хотя всё чаще применяют компиляцию каждый раз перед запуском).

• Эзотерические - не предназначены для практического применения. Образец компьютерного юмора. Эзотерические языки придумываются для развлечения, часто они пародируют «настоящие» или являются абсурдным воплощением «серьёзных» концепций программирования. Некоторые эзотерические языки нарочно ограничены, (как, например, язык HQ9+), другие — универсальны и обладают тьюринговской полнотой. Общее свойство, присущее любому эзотерическому языку — текст программы на нём понятен лишь «посвящённому», либо непонятен вообще, потому что для составления программы нужно написать программу на обычном языке. В то время, как разработчики «реальных» языков программирования стараются сделать синтаксис максимально понятным, а программирование — удобным, создатели эзотерических языков обычно ставят перед собой иные задачи. В целом такие языки бесполезны, однако, программирование на некоторых из них является неплохой тренировкой. Эзотерические языки нередко включают в список разрешённых языков на конкурсах по программированию.

• C русским синтаксисом