Теория и практика языков программирования

Рассмотрение общих сведений и уровней языков программирования. Ознакомление с историей развития, использования языков программирования. Обзор достоинств и недостатков таких языков как Ассемблер, Паскаль, Си, Си++, Фортран, Кобол, Бейсик, SQL, HTML, Java.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Содержание

язык программирование паскаль бейсик

Введение

1. Понятие о языках программирования

1.1 Классификация языков программирования

1.2 Классы языков программирования

2. Развитие языков программирования

2.1 Первый этап развития

2.2 Второй этап развития

3. Достоинства и недостатки основных классов языков программирования

3.1 Ассемблер

3.2 Паскаль

3.3 Си

3.4 Си++

3.5 Фортран

3.6 Кобол

3.7 Бейсик

3.8 SQL

3.9 HTML

3.10 Java

Заключение

Список литературы

Введение

Если вы хотите создавать программы, которые будут выполняться на компьютере, то ниже приведен список современных языков программирования.

На вопрос "какой язык программирования лучше всего использовать" однозначного ответа нет. Такой ответ вам могут дать только профессора в учебных заведениях. Другой путь это если вы точно знаете, что хотите делать и как это будет выглядеть

Языки программирования - это формальные языки, специально созданные для общения человека с компьютером. Каждый язык программирования, равно как и "естественный" язык (русский, английский и т.д.), имеет алфавит, словарный запас свои грамматику и синтаксис, а также семантику.

Языки программирования претерпели большие изменения с тех пор, как в сороковых годах началось их использование. Они все еще продолжают изменяться и теперь даже быстрее, чем когда-либо ранее. Развиваться именно как компьютерные программы эти языки начали в середине 60-х - начале 70х, когда были созданы первые настоящие компьютеры, способные исполнять несколько различных функций. Со временем количество компиляторов увеличивалось по мере того, как расширялись направления работы компьютеров. Например, некоторые из них использовались исключительно для создания операционных систем, другие - только для написания программного обеспечения разнообразных направлений. Процесс написания элементарного калькулятора - уже достаточно сложная процедура, требующая определённых знаний и навыков.

Цели курсовой работы:

1. Просмотреть общее сведения и уровни языков программирования.

2. Просмотреть историю развития языков программирования.

3. Сделать обзор достоинств и недостатков языков программирования.



1. Понятие о языках программирования

Основные понятия в языках программирования.

Алфавит - фиксированный для данного языка набор основных символов, допускаемых для составления текста программы на этом языке.

Синтаксис - система правил, определяющих допустимые конструкции языка программирования из букв алфавита.

Семантика - система правил однозначного толкования отдельных языковых конструкций, позволяющих воспроизвести процесс обработки данных.

Взаимодействие синтаксических и семантических правил определяют те или иные понятия языка, например, операторы, идентификаторы, переменные, функции и процедуры, модули и т.д. В отличие от естественных языков правила грамматики и семантики для языков программирования, как и для всех формальных языков, должны быть явно, однозначно и четко сформулированы.

Синтаксис - описывает структуру программ как наборов символов (обычно говорят -- безотносительно к содержанию).

Пример синтаксической ошибки: употребление оператора цикла For без To или Next, или отсутствие знака равенства в приведенной на рисунке программе.

Синтаксические ошибки распознаются встроенным синтаксическим анализатором.

Синтаксису языка противопоставляется его семантика. Синтаксис языка описывает "чистый" язык, в то же время семантика приписывает значения (действия) различным синтаксическим конструкциям.

Семантика - определяет смысловое значение предложений алгоритмического языка. Пример семантической ошибки:

1) For i As Integer = 1 To 10 Step -2

2) Если надо вычислить, то запись x = a / b * c содержит семантическую ошибку, т.к. приоритет операций деления и умножения одинаков, то вначале а делится на b, а затем полученный результат умножает на с.

Поиск этих ошибок происходит с помощью логического анализа работы программы и ее тестирования.

1.1 Классификация языков программирования

Языки программирования - искусственные языки. Они отличаются от естественных человеческих языков малым количеством слов, значение которых понятно транслятору (эти слова называются ключевыми), и довольно жесткими требованиями по форме записи операторов (совокупность этих требований образует грамматику и синтаксис языка программирования). Нарушения формы записи приводят к тому, что транслятор не может правильно выполнить перевод и выдает сообщение об ошибке.

Существуют два уровня языков программирования:

1. Языки низкого уровня

2. Языки высокого уровня

Язык программирования низкого уровня - это язык программирования, созданный для использования со специальным типом процессора и учитывающий его особенности. Он близок к машинному коду и позволяет непосредственно реализовать некоторые команды процессора. Они мало похожи на привычный человеку язык. Большие программы на таких языках пишутся редко. Но программы работают быстро, занимая маленький объем и допуская минимальное количество ошибок. Чем ниже и ближе к машинному уровень языка, тем меньше и конкретнее задачи, которые ставятся перед каждой командой.

Для каждого типа процессоров самым низким уровнем является язык ассемблера, который позволяет представить машинный код не в виде чисел, а в виде условных обозначений, называемых мнемониками. У каждого типа процессора свой язык ассемблера; его можно рассматривать одновременно и как особую форму записи машинных команд, и как язык программирования самого низкого уровня.

Достоинством языков низкого уровня является то, что с их помощью создают самые эффективные программы (краткие и быстрые). Недостаток таких языков в том, что их трудно изучать из-за необходимости понимать устройство процессора и в том, что программа, созданная на таком язык, неприменима для процессоров других типов.

Языки программирования высокого уровня заметно проще в изучении и применении. Программы, написанные с их помощью, можно использовать на любой компьютерной платформе при условии, что для нее существует транслятор данного языка. Эти языки вообще никак не учитывают свойства конкретного процессора и не предоставляют прямых средств для обращения к нему. В некоторых случаях это ограничивает возможности программистов, но зато и оставляет меньше возможностей для совершения ошибок.

Языки высокого уровня в большей степени ориентированы на человека; команды этих языков - понятные человеку английские слова.

Каждый язык используется для решения определённого типа задач:

1. Фортран - старейший язык программирования, предназначен для решения математических задач.

2. Кобол - для решения экономических задач

3. Delphi - универсальный.

4. Бейсик, Pascal - для обучения.

5. Java - язык сетевого программирования.

6. Для системного программирования наиболее подходят языки C, C++, C#. Cи - язык разработанный для написания операционной системы UNIX (обычно ядро операционных систем писали на Assembler).

Программа, написанная на языке программирования, представляет собой просто текст. Чтобы компьютер мог выполнять команды, содержащиеся в этой программе, надо перевести программу в набор понятных компьютеру инструкций, записанных в двоичной форме (в код). Такой перевод называется трансляцией.

По способу трансляции языки делятся на:

1. Компиляторы

2. Интерпретаторы

В компиляторах перевод всего текста программы в код осуществляется сразу, и создаются исполняемый файл, который затем можно неоднократно запускать.

В интерпретаторах при запуске программы каждая ее строчка последовательно переводится в код и выполняется; затем переводится в код и выполняется другая строчка, и так далее.

Рис. 1 - Схема языков программирования

1.2 Классы языков программирования

Различают несколько классов языков программирования:

1. Императивное

2. Декларативное

3. Функциональное

4. Логическое

1. Императивные языки программирования - Бейсик, Паскаль, Си и прочие (включая объектно-ориентированные). Характеризуются последовательным, пошаговым изменением состояния вычислителя. При этом управление изменениями полностью определено и полностью контролируемо.

Одна из характерных черт императивного программирования - наличие переменных с операцией "разрушающего присвоения". То есть, была переменная А, было у нее значение Х. Алгоритм предписывает на очередном шаге присвоить переменной А значение Y. То значение, которое было у А, будет "навсегда забыто".

Если задача описывается последовательным исполнением опер...