Реферат: Исторический обзор классификация и характеристика языков программирования
Второе поколение (1959-1961)
| FORTRAN II | Подпрограммы, раздельная компиляция |
| ALGOL-60 | Блочная структура, типы данных |
| COBOL | Описание данных, работа с файлами |
| Lisp | Обработка списков, указатели, сборка мусора |
Третье поколение(1962-1970)
| PL/I | FORTRAN+ALGOL+COBOL |
| ALGOL-68 | Более строгий приемник ALGOL-60 |
| Pascal | Более простой приемник ALGOL-60 |
| Simula | Классы, абстрактные данные |
· Потерянное поколение (1970-1980)
Языки созданные, но не выжившие. Например, PL/1 , Malboge .
3. Исторический обзор зыков программирования
В 1830-е годы математик Чарльз Беббидж загорелся великолепной и (по тем временам) абсолютно сумасшедшей идеей построения "думающей" машины. Он решился на постройку полностью автоматического счетного устройства. Эта машина должна была выполнять одно сложение в секунду и работать без участия человека. Наверное, первым языком программирования нужно считать язык программирования для машины Беббиджа. Он предполагал, что его машина будет складывать и вычитать за одну секунду, умножать два пятидесятизначных числа за минуту, делить стозначное на пятидесятизначное тоже за минуту. Но он так и не достроил машину из-за нехватки средств (к тому времени вся машина целиком занимала огромную комнату) и рабочих. Своих денег Беббиджу не хватило, а никто другой не соглашался ему помочь, потому что никто не верил в эту затею с автоматической машиной. Ее даже называли "чудачеством Беббиджа". А первым программистом стала дочь лорда Байрона – Ада Лавлейс. Она помогала ему составлять программы для этой "чудо-машины".
Обратимся к истокам развития вычислительной техники. Вспомним самые первые компьютеры и программы для них. Это была эра программирования непосредственно в машинных кодах, а основным носителем информации были перфокарты и перфоленты. Программисты обязаны были знать архитектуру машины досконально. Программы были достаточно простыми, что обуславливалось, во-первых, весьма ограниченными возможностями этих машин, и, во-вторых, большой сложностью разработки и, главное, отладки программ непосредственно на машинном языке. Вместе с тем такой способ разработки давал программисту просто невероятную власть над системой. Становилось возможным использование таких хитроумных алгоритмов и способов организации программ, какие и не снились современным разработчикам. Например, могла применяться (и применялась!) такая возможность, как самомодифицирующийся код. Знание двоичного представления команд позволяло иногда не хранить некоторые данные отдельно, а встраивать их в код как команды.
Первым значительным шагом представляется переход к языку ассемблера. Не очень заметный, казалось бы, шаг переход к символическому кодированию машинных команд имел на самом деле огромное значение. Программисту не надо было больше вникать в хитроумные способы кодирования команд на аппаратном уровне. Более того, зачастую одинаковые по сути команды кодировались совершенно различным образом в зависимости от своих параметров (широко известный пример из мира современных компьютеров - это кодирование инструкции mov в процессорах Intel: существует несколько совершенно по-разному кодируемых вариантов команды; выбор того или иного варианта зависит от операндов, хотя суть выполняемой операции неизменна: поместить содержимое (или значение) второго операнда в первый). Появилась также возможность использования макросов и меток, что также упрощало создание, модификацию и отладку программ. Появилось даже некое подобие переносимости — существовала возможность разработки целого семейства машин со сходной системой команд и некоего общего ассемблера для них, при этом не было нужды обеспечивать двоичную совместимость.
Вместе с тем, переход к новому языку таил в себе и некоторые отрицательные (по крайней мере, на первый взгляд) стороны. Становилось почти невозможным использование всяческих хитроумных приемов сродни тем, что упомянуты выше. Кроме того, здесь впервые в истории развития программирования появились два представления программы: в исходных текстах и в откомпилированном виде. Сначала, пока ассемблеры только транслировали мнемоники в машинные коды, одно легко переводилось в другое и обратно, но затем, по мере появления таких возможностей, как метки и макросы, дизассемблирование становилось все более и более трудным делом. К концу ассемблерной эры возможность автоматической трансляции в обе стороны была утеряна окончательно. В связи с этим было разработано большое количество специальных программ-дизассемблеров, осуществляющих обратное преобразования, однако в большинстве случаев они с трудом могут разделить код и данные. Кроме того, вся логическая информация (имена переменных, меток и т.п.) теряется безвозвратно. В случае же задачи о декомпиляции языков высокого уровня примеры удовлетворительного решения проблемы и вовсе единичны.
В 1954 году в недрах корпорации IBM группой разработчиков во главе с Джоном Бэкусом был создан язык программирования Fortran. Значение этого события трудно переоценить. Это первый язык программирования высокого уровня. Впервые программист мог по-настоящему абстрагироваться от особенностей машинной архитектуры. Ключевой идеей, отличающей новый язык от ассемблера, была концепция подпрограмм. Напомним, что это современные компьютеры поддерживают подпрограммы на аппаратном уровне, предоставляя соответствующие команды и структуры данных прямо на уровне ассемблера, в 1954 же году это было совершенно не так. Поэтому компиляция Fortran'а была процессом отнюдь не тривиальным. Кроме того, синтаксическая структура языка была достаточно сложна для машинной обработки в первую очередь из-за того, что пробелы как синтаксические единицы вообще не использовались. Это порождало массу возможностей для скрытых ошибок, таких, например: в Фортране следующая конструкция описывает <цикл for до метки 10 при изменении индекса от 1 до 100>:
DO 10 I=1,100
Если же здесь заменить запятую на точку, то получится оператор присваивания:
DO10I = 1.100 .
Язык Фортран использовался (используется и по сей день) для научных вычислений. Он страдает от отсутствия многих привычных языковых конструкций и атрибутов, компилятор практически никак не проверяет синтаксически правильную программу с точки зрения семантической корректности (соответствие типов и проч.). В нем нет поддержки современных способов структурирования кода и данных. Это осознавали и сами разработчики. По признанию самого Бэкуса, перед ними стояла задача скорее разработки компилятора, чем языка. Понимание самостоятельного значения языков программирования пришло позже.
Появление Фортрана было встречено еще более яростной критикой, чем внедрение ассемблера. Программистов пугало снижение эффективности программ