Лекция 10

Алгоритмические языки. Общие представления.

Алгоритмический язык С++

Алгоритмический язык – это язык программирования, который используется как средство общения человека с компьютером. Это специально разработанный язык, который содержит определенный набор слов (ключевых слов) и фраз. Объем такого языка значительно меньше объема разговорного языка. Он лаконичен, не имеет слов – синонимов, все его фразы не имеют двоякого смысла и четко определяют конкретные действия. В общем же это «человеческий» язык, так как он использует слова и фразы, взятые из разговорного языка. Основная масса распространенных алгоритмических языков использует английский язык. Последнее объясняется тем, что они разработаны американскими компаниями. Основное назначение алгоритмического языка это описывать алгоритм вычислений. Такое описание называют программой.

Современные алгоритмические языки – это универсальные языки высокого уровня. Чем выше уровень языка, тем больше степень обобщения команд (инструкций). Это означает, что команды, записанные на алгоритмическом языке, имеют уровень макрокоманд в отличие от компьютера, который выполняет операции на уровне микрокоманд, то есть элементарных операций. Написание программы с использованием макрокоманд существенно сокращает объем программы и упрощает ее восприятие. Программа, написанная на алгоритмическом языке понятна человеку, но она не «понятна» компьютеру. Компьютер воспринимает информацию на языке машинных (двоичных) кодов. Поэтому, чтобы довести компьютеру ту информацию, которая изложена в программе, ее необходимо «перевести» на машинный язык. Для этой цели используются программы – переводчики. Они бывают различными, но наиболее распространенными среди них являются программы, называемые компиляторами. Компиляторы не только выполняют перевод с алгоритмического языка на машинный язык, но одновременно и производят синтаксический анализ программы. Синтаксический анализ – это проверка на соответствие, написанных в программе слов и фраз, установленным в языке правилам. В случае обнаружения такого несоответствия, компилятор выдает об этом сообщение на экран. Пока ошибки не будут устранены, программа не начнет выполняться. Компилятор является обязательной составляющей языка.

Путь, пройденный при разработке алгоритмических языков высокого уровня – это путь от применения команд микроуровня до команд макроуровня. Он естественный, поскольку написание программ на языке низкого уровня – очень трудоемкий процесс, а такие программы очень громоздки и трудно воспринимаемые.

История разработки алгоритмических языков знает достаточно много языков высокого уровня таких, как АЛГОЛ, БЭЙСИК, ФОРТРАН, PL/1, ПАСКАЛЬ, Си и др. Каждый из них оставил свой след, имел своих поклонников, но путь совершенствования непрерывен и поэтому на смену одним языкам приходят другие, более совершенные и более привлекательные алгоритмические языки.

1. Алгоритмический язык С++

Одним из последних разработанных языков является алгоритмический язык высокого уровня С++. Он является расширенной версией языка Си. Основой языка С++ является объектно – ориентированное программирование (ООР – Objekt Oriented Programmation). Этот язык получил большую популярность в мире среди программистов. Его называли языком XXI века.

С++ был разработан сотрудником научно – исследовательского центра АТ & T (Нью – Джерси, США) Бьярном Страуструпом в 1979 году. Первоначально он имел название «Си с классами». Затем это название в 1983 году было заменено на С++. Начиная с 1980 г., С++ притерпел две существенные модернизации, в 1985 и 1990 годах. Последняя, третья модернизация, связана с процессом стандартизации С++. Для создания единого международного стандарта по С++ был сформирован объединенный комитет по стандартизации ANSI (American National Standards Organization) и ISO (Inernational Standards Organization). Первый рабочий проект указанного стандарта был представлен 25 января 1994 года. Комитет ANSI / ISO по С++ фактически сохранил все черты языка, заложенные еще Страуструпом и добавил несколько новых инструментов. Вскоре, после завершения работы над первым проектом стандарта, произошло событие, которое заставило существенно этот проект изменить. Дело в том, что к этому моменту появилась, разработанная Александром Степановым, библиотека стандартных шаблонов (Standard Library, STL). Эта библиотека представляет набор основополагающих процедур, которые можно использовать для обработки данных. Библиотека стандартных шаблонов – это мощный и элегантный инструмент программирования, хотя и достаточно объемный. Сразу же после появления первого проекта стандарта комитет ANSI / ISO проголосовал за включение библиотеки стандартных шаблонов в спецификацию языка С++. С этого момента стандарт на язык С++ стал реальностью и получил название STANDARD C++ . В новом стандарте, кроме добавления библиотеки стандартных шаблонов, есть некоторые изменения в синтаксисе языка.