1.3. История создания языков

Одним из первых языков программирования, созданных специально для учебных целей, был БЕЙСИК, разработанный в 1964 г. в Дартмутском колледже (США). Его создание преследовало цель предоставить возможность студентам пользоваться средствами ЭВМ без длительной предварительной подготовки. Предполагалось также, что БЕЙСИК будет использоваться в качестве универсального языка людьми, не имеющими опыта работы на ЭВМ – рядовыми пользователями. Одним из достоинств языка является его удобство для работы в интерактивном режиме, что послужило использованием Бейсика при разработке диалоговых обучающих программ.

К концу 60-х гг. сложилась ситуация, когда для профессиональных целей использовались языки типа ФОРТРАН, КОБОЛ и пр., а весь учебный мир предпочитал БЕЙСИК. Естественно, что многие считали такую ситуацию неудовлетворительной. По этой причине две группы исследователей приступили к созданию универсального языка программирования, отвечающего современным требованиям. Этот язык должен был включать в себя все достоинства существующих языков, иметь логически обоснованную структуру и быть легким для восприятия. Такие языки были созданы. Одним из них являлся АЛГОЛ-68, другой был разработан в Институте информатики г. Цюриха (Швейцария) Н. Виртом в 1971 г. Этот язык получил название ПАСКАЛЬ в честь великого французского ученого XYII в., сумевшего первым в мире изобрести автоматическое устройство для проведения вычислений. Транслятор с этого языка был разработан в 1973 г.

Так же, как и Бейсик, Паскаль довольно просто изучать. Главное, чем обладает Паскаль, – он удовлетворяет требованиям как обыкновенных пользователей, так и специалистов по ВТ. Известно, что первым нужен язык, который легко изучать, а вторым – логически правильно построенный язык. Паскаль имеет практически все конструкции языков PL/1 и АЛГОЛ-68, однако он более лаконичен. Грамматические правила языка можно уместить на четырех страницах.

Хотя Паскаль почти так же прост, как и Бейсик, он имеет перед ним ряд преимуществ. Так, Паскаль способствует внедрению современной технологии программирования, основанной на поэтапном построении программы по принципу «cверху-вниз», состоящей из небольших, четко определенных процедур (структурный подход). Таким образом, преодолевается главный недостаток, свойственный Бейсику, – неэффективная организация подпрограмм. Разработанный Н. Виртом вариант языка является стандартом. Помимо стандарта языка, в связи с разработкой различных компиляторов появились версии Паскаля, среди которых наиболее популярными стали системы TurboPascal, BorlandPascal и Delphi.

1.4. Базовые структуры языков программирования

Понятие «структурное программирование» появилось в 1968 г., когда была опубликована статья одного из видных программистов того времени Дж. Дейкстры. Он в своей статье констатировал вредность применения оператора безусловного перехода (оператора, позволяющего сделать переход от одного оператора к другому, находящемуся в любом месте программы) и нашел хорошее объяснение причине, по которой он вреден.

Программист В. Норт четко обосновал, что использование основных базовых конструкций способствует обеспечению ясности и читаемости при написании и дальнейшей доработке программ. Таким образом, структурным языком назовем тот, у которого любая программа состоит только из базовых структур.

Имеется четыре типа управляющих структур: следование, выбор, повторение (цикл) и группирование.

Для реализации следования есть правило: все команды выполняются в порядке их следования.

Для выбора и повторения есть свои специальные инструкции (операторы, команды). Выбор предусматривает проверку условия с последующим выполнением одной или нескольких команд в зависимости от истинности или ложности условия. Выбор (или развилка) бывает полный или неполный в зависимости от выполняемых команд (см. рис. 1, 2).

Рис. 1. Полная развилка

Рис. 2. Неполная развилка

Итак, конструкция работает следующим образом: при истинности условия выполняется Оператор 1, в противном случае либо Оператор 2, либо управление передается следующей за развилкой конструкции.

Повторение, или цикл, представляет собой конструкцию, которая состоит, как и выбор, из проверки условия и серии команд. Однако, в отличие от выбора, данная серия команд может выполняться неоднократно, в зависимости от проверки условия. Повторения подразделяются на циклы с предусловием (циклы-пока) и циклы с постусловием (циклы-до) (см. рис. 3, 4).

Рис. 3. Цикл с предусловием

Рис. 4. Цикл с постусловием

Тело цикла выполняется циклически до тех пор, пока условие истинно в первом случае и ложно – во втором.

Группирование означает объединение одной или нескольких инструкций внутри специальной инструкции. Во всех языках имеются средства для формирования единого блока из группы инструкций (подпрограммы в Бейсике, составные инструкции и процедуры в Паскале). Примером группирования может являться также выполнение в конструкциях циклов следования или выбора и т.д.