История языков программирования

С момента изобретения разностного двигателя Чарльза Бэббиджа в 1822 году компьютерам требовалось инструктировать их для выполнения конкретной задачи. Это средство известно как язык программирования. Компьютерные языки были сначала составлены из последовательности шагов, чтобы связать определенную программу; они превратились в последовательность шагов, введенных в компьютер и затем выполненных; позже эти языки приобрели расширенные функции, такие как логическое ветвление и объектная ориентация. Компьютерные языки последних пятидесяти лет прошли в два этапа: первые основные языки и вторые основные языки, которые используются сегодня.

В начале, механизм различий Чарльза Бэббиджа мог быть сделан только для выполнения задач путем изменения передач, которые выполняли вычисления. Таким образом, самой ранней формой компьютерного языка было физическое движение. В конце концов, физическое движение было заменено электрическими сигналами, когда правительство США построило ENIAC в 1942 году. Оно следовало многим из тех же принципов двигателя Бэббиджа и, следовательно, могло быть «запрограммировано» только путем предварительной установки переключателей и перемонтирования всей системы для каждого нового « программа »или расчет. Этот процесс оказался очень утомительным.

В 1945 году Джон фон Нейман работал в Институте перспективных исследований. Он разработал две важные концепции, которые непосредственно повлияли на путь языков программирования. Первый был известен как «метод общей программы». Эта методика показала, что фактическое компьютерное оборудование должно быть простым и не должно быть подключено вручную для каждой программы. Вместо этого следует использовать сложные инструкции для управления простым оборудованием, позволяя перепрограммировать его намного быстрее.

Вторая концепция также была чрезвычайно важна для разработки языков программирования. Фон Нейман назвал это «условной передачей управления». Эта идея породила понятие подпрограмм или небольших блоков кода, к которым можно перейти в любом порядке, вместо единого набора хронологически упорядоченных шагов, которые должен предпринять компьютер. Во второй части идеи говорилось, что компьютерный код должен иметь возможность ветвиться на основе логических операторов, таких как IF (выражение) THEN, и зацикливаться, например, с помощью оператора FOR. «Условная передача управления» породила идею «библиотек», представляющих собой блоки кода, которые можно многократно использовать повторно.(Обновлено 1 августа 2004 г .: Примерно в это же время Конрад Цузе, немец, самостоятельно изобрел свои собственные вычислительные системы и разработал многие из тех же концепций, как на своих машинах, так и на языке программирования Plankalkul. Увы, его работа не получила широкого распространения известно намного позже.

В 1949 году, через несколько лет после работы фон Неймана, появился язык Short Code. Это был первый компьютерный язык для электронных устройств, и он требовал, чтобы программист вручную изменил свои утверждения на 0 и 1. Тем не менее, это был первый шаг к сложным языкам сегодня. В 1951 году Грейс Хоппер написала первый компилятор A-0. Компилятор – это программа, которая превращает утверждения языка в 0 и 1, чтобы компьютер мог их понять. Это привело к более быстрому программированию, поскольку программисту больше не приходилось выполнять работу вручную.

В 1957 году первый из основных языков появился в форме фортрана. Его название расшифровывается как система Формулы Транслейтинг. Язык был разработан в IBM для научных вычислений. Компоненты были очень просты и предоставляли программисту низкоуровневый доступ к внутренностям компьютеров. Сегодня этот язык будет считаться ограничительным, поскольку он включает только операторы IF, DO и GOTO, но в то время эти команды были большим шагом вперед. Основные типы данных, которые используются сегодня, получили свое начало в FORTRAN, в их число входили логические переменные (TRUE или FALSE), а также целые, действительные числа и числа с двойной точностью.

Хотя FORTAN был хорош в обработке чисел, он не был так хорош в обработке ввода и вывода, что больше всего имело значение для бизнес-вычислений. Бизнес-вычисления начали развиваться в 1959 году, и из-за этого был разработан COBOL. Он был разработан с нуля как язык для бизнесменов. Его единственными типами данных были числа и строки текста. Это также позволило сгруппировать их в массивы и записи, чтобы данные можно было отслеживать и организовывать лучше. Интересно отметить, что программа на языке COBOL построена так же, как и эссе, с четырьмя или пятью основными разделами, которые составляют элегантное целое. У операторов COBOL также есть очень похожая на английский грамматика, что делает его довольно простым для изучения. Все эти функции были разработаны, чтобы облегчить среднему бизнесу его изучение и внедрение.

(Обновлено 11 августа 2004 г.)В 1958 году Джон Маккарти из MIT создал язык LISt Processing (или LISP). Он был разработан для исследования искусственного интеллекта (ИИ). Поскольку он был разработан для специализированной области, оригинальная версия LISP имела уникальный синтаксис: по сути, нет. Программисты писали код в деревьях разбора, которые обычно являются сгенерированным компилятором посредником между более высоким синтаксисом (таким как в C или Java) и кодом более низкого уровня. Другое очевидное различие между этим языком (в оригинальной форме) и другими языками состоит в том, что основным и единственным типом данных является список; в середине 1960-х годов LISP приобрел другие типы данных. Список LISP обозначается последовательностью элементов, заключенных в скобки. Сами программы LISP написаны в виде набора списков, так что LISP обладает уникальной способностью изменять себя и, следовательно, расти самостоятельно. Синтаксис LISP был известен как «Кембриджский польский,

  • x V y – Cambridge Polish, что использовалось для описания программы LISP
  • OR (x, y) – обозначение префикса в скобках, что использовалось в программе LISP
  • x OR y – стандартная булева логика

LISP остается в использовании сегодня, потому что его узкоспециализированный и абстрактный характер.

Язык Algol был создан комитетом для научного использования в 1958 году. Его основной вклад – это корень дерева, которое привело к таким языкам, как Pascal, C, C ++ и Java. Это был также первый язык с формальной грамматикой, известной как Форма Бэкуса-Наара или BNF ( Энциклопедия науки и техники МакГроу-Хилла , 454). Хотя Algol реализовал некоторые новые концепции, такие как рекурсивный вызов функций, следующая версия языка, Algol 68, стала раздутой и трудной в использовании. Это привело к принятию меньших и более компактных языков, таких как Паскаль.

Паскаль был основан в 1968 году Никлаусом Виртом. Его развитие было главным образом из-за необходимости хорошего учебного пособия. Вначале дизайнеры языка не надеялись на его широкое распространение. Вместо этого они сосредоточились на разработке хороших инструментов для обучения, таких как отладчик и система редактирования, а также на поддержке распространенных ранних микропроцессорных машин, которые использовались в учебных заведениях.

Паскаль был разработан в очень упорядоченном подходе, он сочетал в себе многие из лучших возможностей используемых в то время языков: COBOL, FORTRAN и ALGOL. При этом были устранены многие нарушения и странные высказывания этих языков, что помогло ему получить пользователей (Bergin, 100-101). Сочетание функций ввода / вывода и четких математических функций сделали его очень успешным языком. Паскаль также улучшил тип данных «указатель», очень мощная функция любого языка, который его реализует. Он также добавил оператор CASE, который позволял командам разветвляться подобно дереву таким образом:

CASE выражение OF-
возможного-значения-значения-1 :
операторы для выполнения
возможное-выражения-значения-2 :
операторы для выполнения
КОНЕЦ

Паскаль также помог в разработке динамических переменных, которые можно было создавать во время работы программы с помощью команд NEW и DISPOSE. Однако Паскаль не реализовал динамические массивы или группы переменных, которые оказались необходимыми и привели к их падению (Bergin, 101-102). Позже Вирт создал преемника Pascal, Modula-2, но к тому времени, когда он появился, C набирал популярность и пользователей в быстром темпе.

C был разработан в 1972 году Деннисом Ритчи во время работы в Bell Labs в Нью-Джерси. Переход в использовании от первых основных языков к основным языкам сегодня произошел с переходом между Паскалем и С. Его прямыми предками являются B и BCPL, но его сходство с Паскалем совершенно очевидно. Все функции Pascal, включая новые, такие как оператор CASE, доступны в C. C широко использует указатели и был создан, чтобы быть быстрым и мощным за счет того, что его трудно читать. Но поскольку он исправил большинство ошибок, допущенных Паскалем, он довольно быстро завоевал бывших пользователей Паскаля.

Ричи разработал C для новой системы Unix, создаваемой в то же время. Из-за этого C и Unix идут рука об руку. Unix предоставляет C такие расширенные возможности, как динамические переменные, многозадачность, обработка прерываний, разветвление и сильный низкоуровневый ввод-вывод. Из-за этого C очень часто используется для программирования операционных систем, таких как Unix, Windows, MacOS и Linux.

В конце 1970-х и начале 1980-х годов разрабатывался новый метод программирования. Это было известно как объектно-ориентированное программирование, или ООП. Объекты – это фрагменты данных, которые могут быть упакованы и обработаны программистом. Бьярну Страуструпу понравился этот метод, и он разработал расширения для C, известные как «C With Classes». Этот набор расширений превратился в полнофункциональный язык C ++, выпущенный в 1983 году.

C ++ был разработан, чтобы организовать всю мощь C с помощью ООП, но поддерживать скорость C и иметь возможность работать на многих различных типах компьютеров. C ++ чаще всего используется в симуляциях, таких как игры. C ++ предоставляет элегантный способ отслеживать и манипулировать сотнями людей в лифтах или армиях, заполненных солдатами разных типов. Это язык, выбранный в современных курсах AP Computer Science.

В начале 1990-х интерактивное телевидение стало технологией будущего. Sun Microsystems решила, что для интерактивного телевидения необходим специальный, портативный (может работать на многих типах компьютеров) язык. Этот язык в конечном итоге стал Java. В 1994 году команда разработчиков Java изменила свое внимание на веб, что стало «крутой вещью» после неудачного интерактивного телевидения. В следующем году Netscape лицензировал Java для использования в своем интернет-браузере Navigator. На этом этапе Java стала языком будущего, и несколько компаний объявили о приложениях, которые будут написаны на Java, но ни одна из них не стала использоваться.

Хотя Java имеет очень высокие цели и является примером хорошего языка в учебниках, это может быть «язык, которого не было». У него серьезные проблемы с оптимизацией, а это означает, что программы, написанные на нем, работают очень медленно. А Sun повредила признанию Java, вступив в политическую борьбу за это с Microsoft. Но Java может оказаться учебным языком завтрашнего дня, поскольку он действительно объектно-ориентирован и реализует передовые методы, такие как истинная переносимость кода и сборка мусора.

Visual Basic сегодня часто преподается как первый язык программирования, так как он основан на языке BASIC, разработанном в 1964 году Джоном Кемени и Томасом Курцем. БЕЙСИК – очень ограниченный язык и был разработан для людей, не являющихся информатиками. Операторы в основном выполняются последовательно, но управление программой может меняться на основе операторов IF..THEN и GOSUB, которые выполняют определенный блок кода и затем возвращаются к исходной точке в потоке программы.

Microsoft расширила BASIC в своем продукте Visual Basic (VB). Сердцем VB является форма или пустое окно, в которое можно перетаскивать такие компоненты, как меню, изображения и ползунки. Эти элементы известны как «виджеты». Виджеты имеют свойства (например, его цвет) и события (например, щелчки и двойные щелчки) и играют центральную роль в создании любого пользовательского интерфейса сегодня на любом языке. VB чаще всего используется сегодня для создания быстрых и простых интерфейсов с другими продуктами Microsoft, такими как Excel и Access, без необходимости в большом количестве кода, хотя с его помощью можно создавать полноценные приложения.

Perl часто называют «клейкой лентой Интернета», потому что он чаще всего используется в качестве движка для веб-интерфейса или в сценариях, которые изменяют файлы конфигурации. Он имеет очень сильные функции сопоставления текста, которые делают его идеальным для этих задач. Perl был разработан Ларри Уоллом в 1987 году, потому что Unix-инструменты sed и awk (используемые для манипулирования текстом) уже не были достаточно сильны, чтобы удовлетворить его потребности. В зависимости от того, кого вы спрашиваете, Perl обозначает «Практическое извлечение и язык отчетности» или «Патологически эклектичный мусорный список».

Языки программирования были в разработке в течение многих лет и останутся таковыми в течение многих лет. Они начали со списка шагов, чтобы подключить компьютер для выполнения задачи. Эти шаги в конечном итоге нашли свое отражение в программном обеспечении и начали приобретать новые и лучшие функции. Первые основные языки характеризовались тем простым фактом, что они были предназначены только для одной цели и одной цели, в то время как современные языки различаются по способу их программирования, поскольку они могут использоваться практически для любой цели. И, возможно, завтрашние языки станут более естественными с изобретением квантовых и биологических компьютеров.

0

Автор публикации

не в сети 1 неделя

admin

1-70 История языков программирования 10K
Комментарии: 0Публикации: 596Регистрация: 21-04-2017

Добавить комментарий

Войти с помощью: