Лекция: Языки программирования. Программное обеспечение.
При записи алгоритма в словесной форме, в виде блок-схемы допускается определенный произвол при изображении команд. Вместе с тем такая запись точна настолько, что позволяет человеку понять суть дела и исполнить алгоритм.
Однако на практике в качестве исполнителей алгоритмов используются специальные автоматы — компьютеры. Поэтому алгоритм, предназначенный для исполнения на компьютере, должен быть записан на «понятном» ему языке. И здесь на первый план выдвигается необходимость точной записи команд, не оставляющей места для произвольного толкования их исполнителем.
Следовательно, язык для записи алгоритмов должен быть формализован. Такой язык принято называть языком программирования, а запись алгоритма на этом языке — программой для компьютера.
Язык программирования — искусственный язык, являющийся промежуточным при переходе от естественного человеческого языка к машинным двоичным кодам. Языки программирования бывают высокого и низкого уровней. Языки программирования высокого уровня являются более близкими к естественному человеческому языку по сравнению с языками программирования низкого уровня. Создание текста программы на языке программирования выполняется человеком вручную, а перевод текста программы в машинные двоичные коды — трансляция (англ.translation — перевод) выполняется специальными программами- трансляторами.
Языки программирования высокого уровня имеют следующие достоинства:
· aлфавит языка значительно шире машинного, что делает его гораздо более выразительным и существенно повышает наглядность и понятность текста;
· набор операций, допустимых для использования, не зависит от набора машинных операций, а выбирается из соображений удобства формулирования алгоритмов решения задач определенного класса;
· конструкции команд (операторов) отражают содержательные виды обработки данных и задаются в удобном для человека виде;
· используется аппарат переменных и действий с ними;
· поддерживается широкий набор типов данных.
Таким образом, языки программирования высокого уровня являются машинно-независимымии требуют использования соответствующих программ-переводчиков для представления программы на языке машины, на которой она будет исполняться.
К языкам высокого уровня относятся: фортран, бейсик, паскаль, си, АЛГОЛ, АЛМИР, АДА, СИ++, delphi, java и сотни других.
Старейшим языком программирования высокого уровня является фортран. Он был создан группой программистов американской фирмы IBM под руководством Джона Бекуса в 1957 году. Несколько позже в Европе был разработан язык АЛГОЛ. Эти языки послужили основой для других новых языков программирования. Язык БЕЙСИК был создан Джоном Кемени в США в 1965 году. Он представляет собой упрощенную версию ФОРТРАНА. Язык АЛГОЛ послужил основой для не менее популярного языка ПАСКАЛЯ, созданного в 1969 году швейцарским математиком Никласом Виртом. ПАСКАЛЬ не сложнее Бейсика, но в него изначально были заложены более широкие возможности. Дальнейшее развитие язык ПАСКАЛЬ получил в виде системы программирования DELPHI. На Украине в 1965 году на базе АЛГОЛА был создан язык АЛМИР, отличавшийся использованием символики на основе русского, а не английского языка. Этот язык считается первым в мире языком программирования на основе национального языка.
Язык СИ, в котором использованы элементы ПАСКАЛЯ, был создан в 1972 году в американской фирме Bell Laboratories под руководством Дениса Ритчи. Название языка СИ связано с тем, что наиболее удачной оказалась его третья версия (СИ- третья буква английского алфавита). СИ считается наиболее эффективным среди языков программирования высокого уровня. С одной стороны он не намного сложнее ПАСКАЛЯ или ФОРТРАНА, но с другой обладает возможностями, присущими языкам программирования низкого уровня. Поэтому СИ иногда называют языком программирования среднего уровня и используют как при написании прикладных программ, так и при разработке системных. Дальнейшим развитием языка СИ стали языки СИ++ и JAVA.
К языкам низкого уровня относятся ассемблер и Автокод. Ассемблер, как язык низкого уровня, фактически состоит из набора команд данной машины, записанных в виде сокращений на английском языке. Автокод — вариант ассемблера на основе русского языка.
Программы трансляторы бывают двух типов:
Интерпретаторы транслируют текст программы и сразу же выполняют предписанные в нем действия, не создавая.ехе-файл. Компиляторы транслируют текст программы и создают готовую к исполнению программу в виде.ехе-файла, который можно будет после запустить на исполнение.
Языки программирования представляют собой программное обеспечение компьютера.