Развитие языков программирования. Ассемблер Язык Ассемблера это символическое представление машинного языка. Он облегчает процесс программирования по сравнению с программированием в машинных кодах.
Программисту не обязательно употреблять настоящие адреса ячеек памяти с размещенными в них данными, участвующими в операции, и вычисляемые результаты, а также адреса тех команд, к которым программа не обращается. Некоторые задачи, например, обмен с нестандартными устройствами обработки данных сложных структур невозможно решить с помощью языков программирования высокого уровня. Это под силу ассемблеру. В принципе, язык Ассемблер является машинным языком. И программист реализующий какую-либо задачу на языках высокого уровня, с помощью Ассемблера может определить осмыслено ли решение данной задачи, с точки зрения использования ЭВМ. Умея разобраться в распечатке языка ассемблера, дает возможность облегчить поиск ошибок в программах, т.к. некоторые языки являются компиляторами см. п. 1.2 3.2. Лисп Один из самых старых языков программирования Фортран был создан в 50-х гг. нашего века. Фортран и подобные ему языки программирования Алгол, ПЛ1 предназначались для решения вычислительных задач, возникающих в математике, физике, инженерных расчетах, экономике и т.п. Эти языки в основном работают с числами. Второй старейший язык программирования Лисп List Information Symbol Processing, Дж. Маккарти в 1962 г. скорее для работы со строками символов, нежели для работы с числами.
Это особое предназначение Лиспа открыло для программистов новую область деятельности, известную ныне, как искусственный интеллект.
В настоящее время Лисп успешно применяется в экспертных системах, системах аналитических вычислений и т.п. Обширность области возможных приложений Лиспа вызвала появление множества различных диалектов Лиспа. Это легко объяснимо применение Лиспа для понимания естественного языка требует определенного набора базисных функций, отличных, например, от используемого в задачах медицинской диагностики.
Существование множества различных диалектов Лиспа привело к созданию в начале 80-х гг. Common LISP Комитета, который должен был выбрать наиболее подходящий диалект Лиспа и предложить его в качестве основного.
Этот диалект, выбранный Комитетом в 1985г получил название Common LISP . В дальнейшем он был принят в университетах США, а также многими разработчиками систем искусственного интеллекта, в качестве основного диалекта языка Лисп. Язык программирования Лисп существенно отличается от других языков программирования, таких, как Паскаль, Си и т.п. Работа с символами и работа с числами как с основными элементами требует разных способов мышления.
Первоначально Лисп был задуман как теоретическое средство для рекурсивных построений, а сегодня он превратился в мощное средство, обеспечивающее программиста разнообразной поддержкой, позволяющей ему быстро строить прототипы весьма и весьма серьезных систем. Профессор Массачусетского технологического института Дж. Самман заметил, что математическая ясность и предельная четкость Лиспа это еще не все. Главное Лисп позволяет сформулировать и запомнить идиомы, столь характерные для проектов по искусственному интеллекту. 3.3. Фортран Одним из первых и наиболее удачных компиляторов стал язык Фортран, разработанный фирмой IBM. Профессор Дж. Букс и группа американских специалистов в области программирования в 1954 году опубликовало первое сообщение о языке. Дословно, название языка FORmulae TRANslation преобразование формул.
Среди причин долголетия Фортрана а он один из самых распространенных языков в мире, можно отметить простую структуру, как самого Фортрана, так и предназначенных для него трансляторов.
Программа на Фортране записывается в последовательности предложений или операторов описание некоего преобразования информации, и оформляется по определенным стандартам. Эти стандарты накладывают ограничения, в частности, на форму записи и расположения частей оператора в строке бланка для записи операторов. Программа, записанная на Фортране, представляет собой один или несколько сегментов подпрограмм из операторов. Сегмент, управляющий работой всей программы в целом, называется основной программой.
Фортран был задуман для использования в сфере научных и инженерно-технических вычислений. Однако на этом языке легко описываются задачи с разветвленной логикой моделирование производственных процессов, решение игровых ситуаций и т.д некоторые экономические задачи и особенно задачи редактирования составление таблиц, сводок, ведомостей и т.д Модификация языка Фортран, появившиеся в 1958 году, получила название Фортран II и содержала понятие подпрограммы и общих переменных для обеспечения связи между сегментами. К 1962 году относится появление языка, известного под именем Фортран IV и ставшего наиболее употребительным в настоящее время.
К этому же времени относится и начало деятельности комиссии при Американской Ассоциации Стандартов ASA, которая выработала к 1966 году два стандарта языки Фортран и базисный основной Фортран Basic FORTRAN. Эти языки приблизительно соответствуют модификациям IV и II, однако базисный Фортран является подмножеством Фортрана, в то время, как Фортран II таковым для Фортрана IV не является.
Язык Фортран до сих пор продолжает развиваться и совершенствоваться, оказывая влияние на создание и развитие других языков. Например, Фортран заложен в основу Basic диалогового языка, очень популярного для решения небольших задач, превосходного языка для обучения навыкам использования алгоритмических языков в практике программирования. Разработан этот язык Beginner s All purpose Symbolic Instruction Code группой сотрудников Вычислительного центра Дармутского колледжа, штат Нью-Хемпшир созданный в 19 Но это уже следующий язык. 3.4. Бейсик Как знаменитые гамбургеры, бейсбол и баскетбол, Бейсик - это продукт Новой Англии.
Как я говорил, созданный в 1964г как язык обучения программированию. Бейсик является общепринятым акронимом отBeginners All-purpose Symbolic Insruction Code BASIC - Многоцелевой Символический Обучающий Код для Начинающих. Вскоре как обучаемые, так и авторы программ обнаружили, что Бейсик может делать практически все то, что делает скучный неуклюжий Фортран.
А так как Бейсику было легко обучиться и легко с ним работать, программы на нем писались обычно быстрее, чем на Фортране. Бейсик был также доступен на персональных компьютерах, обычно он встроен в ПЗУ. Так Бейсик завоевал популярность. Интересно, что спустя 20 лет после изобретения Бейсика, он и сегодня самый простой для освоения из десятков языков общецелевого программирования, имеющихся в распоряжении любителей программирования.
Более того, он прекрасно справляется с работой. Несмотря на высказывания снобов - сторонников языков Си и Паскаля, Бейсик считается деловым языком, снабженным мощными средствами решения специфических задач, которые обычно большинство пользователей решают при помощи небольших компьютеров, а именно работая с файлами и выводя текстовое и графическое изображение на экране дисплея. Несмотря на отдельные недостатки Бейсика, никто не будет отрицать, что Кемени и Куртс достигли основной цели сделать программирование доступнее для большего числа людей.
Исторически Бейсик обычно реализовался как интерпретатор знакомым изомером является сам интерпретаторный Бейсик. Причинами перехода от любительского уровня к профессиональному являются многочисленные расширения классической версии языка возможность отключения нумерации строк, многостроковые структурированные программные конструкции, структуры типа запись, поименованные подпрограммы с параметрами и локальные переменные.
Более того, с появлением транслятора QuickBasic фирмы Microsoft разработчики получили возможность строить на Бейсике приложения из раздельно откомпилированных модулей, некоторые из которых могут быть написаны на других языках. Теперь, как и в случае других ведущих языков программирования, разработчик имеет выбор из нескольких промышленных библиотек подпрограмм, которые содержат готовые решения для распространенных задач программирования. 3.5. Рефал Несомненно надо рассказать и о некоторых языках программирования созданных у нас на родине.
Один из таких языков является Рефал, разработанный у нас в России СССР, в 1966г. ИПМ АН СССР. Этот язык прост и удобен для описания манипуляций над произвольными текстовыми объектами. Рефал широко применяется при разработке трансляторов с алгоритмических языков как универсальных и проблемно ориентированных, так и автокодов. Кроме использования в задачах трансляции, Рефал имеет такие важные сферы применения, как машинное выполнение громоздких аналитических выкладок в теоретической физике и прикладной математике проектирование умных информационных систем, осуществляющих нетривиальную логическую обработку информации машинное доказательство теорем моделирование целенаправленного поведения разработка диалоговых обучающих систем исследования в области искусственного интеллекта и т.п. Программирование на Рефале имеет специфику, связанную, прежде всего, с тем, что Рефал является языком функционального типа в отличие от обычных операторных языков типа Алгол, Фортран и т.д Если программа на операторных языках ни что иное, как совокупность приказов-операторов, то программа на Рефале представляет собой по существу описание связей и отношений между определенными понятиями.
Вследствие того, что в Рефале программист сам определяет структуру обрабатываемой информации, эффективность программы существенно зависит от удачного или неудачного выбора этой структуры.
Для задания структур в Рефале используются скобки, а специфика всех реализаций языка такова, что использование скобок резко повышает эффективность выполнения программы.
Это достигается с помощью адресного соединения скобок. Определенной спецификой обладают и переменные типа выражения имеется в виду их способность удлиняться при отождествлении. Правильное использование переменных этого типа также позволяет значительно повысить эффективность Рефал программы. 3.6.