История развития языков программирования

 

Современные языки  объектно-ориентированного и визуального  программирования

 

В последнее время  одним из основных направлений в  развитии программного обеспечения  компьютера стал объектно-ориентированный подход. Под словом "объект" понимается структура, объединяющая в единое целое данные и программы их обработки. Стали популярны объектно-ориентированные операционные системы (например, Windows), прикладные программы, а также системы объектно-ориентированного программирования (ООП). Первым языком с элементами ООП был язык Симула-67. В Turbo PASCAL, начиная с версии 5.5, появились средства ООП. Итогом развития Turbo PASCAL в этом направлении стало создание фирмой Borland системы программирования DELPHI (Делфи). Использование этой системы, в частности, дает возможность легко и быстро программировать сложный графический интерфейс. В 1991 году появилась первая версия языка VISUAL BASIC. Начиная с пятой версии (1997 год) язык стал полностью объектно-ориентированным. По данным на конец 90-х годов прошлого столетия количество программистов, использующих для своих разработок VISUAL BASIC, не уступает числу сторонников VISUAL C++ и DELPHI. В 1985 году лаборатория Bell Labs (США) сообщила о создании языка программирования C++ (СИ++). Этот язык является сегодня наиболее популярным среди языков объектно-ориентированного программирования. С его помощью возможно создание программных приложений, ориентированных на любые машины - от персональных до суперкомпьютеров. Создателем языка является Бьерн Страуструп. Представителем языков объектно-ориентированного программирования является и язык JAVA, созданный в 1995 году под руководством Джеймса Гослинга группой инженеров компании Sun Microsystems. При его разработке была поставлена цель - создать простой язык, не требующий специального изучения. Язык JAVA был разработан так, чтобы быть максимально похожим на C++. JAVA является идеальным инструментом при создании приложений для Интернета.

Схема развития языков программирования

 

 

 

 

 

 

 

Описание языков программирования

 

ADA 

 

Язык Ада был разработан при финансовой поддержке Министерства обороны США. В 1978 году был объявлен конкурс на язык программирования, который бы отвечал следующим  требованиям:

• возможность использовать неоднородные структуры;
• разделение памяти;
• реализация неявных функций преобразования типов.

 

        Этот конкурс завершился появлением в июле 1980г. спецификаций языка Ада.   Этот язык был разработан международным коллективом программистов фирмы Honeywell и ее французского филиала Cii-Bull, которым руководил Ж. Ишбиа. Язык был назван в честь Августы Ады Лайвейс, считающейся первой программисткой, дочери английского поэта Байрона. 
        Окончательная версия спецификаций языка Ада появилась в феврале 1983г. Она послужила основой для нового стандарта Министерства обороны США и стандарта Американского национального института стандартов (ANSI). 
         Конечная версия международного стандарта ISO 8652:1987 была опубликована в 1987 году. Структура Ады очень похожа на Паскаль. Синтаксис большинства операторов и описаний практически идентичен синтаксису Модулы, хотя она появилась практически в одно время с Адой.  
        Ада продолжает позиционироваться как хорошее средство для разработки больших программных комплексов. МО США, учтя отсутствие объектов, в соответствии с современными требованиями к технологии разработки программ, выработало новый стандарт языка ISO/les 8652:1985 (E). Он описывает версию языка Ada95. Самое интересное, что эта версия является первой в мире объектно-ориентированной системой программирования, на которую был введен международный стандарт. Впоследствии МО решило использовать “Ada”, как свой внутренний сертифицированный знак.

 

ALGOL 60

 

27 мая 1958 г. в Федеральном  техническом университете г. Цюрих состоялась конференция по созданию нового языка программирования. Причиной созыва конференции послужило отсутствие единого языка научного программирования. Через неделю после заседания возник язык, названный Алгол-58. В ходе конференции возникало много споров. Американцы настаивали чтобы новый язык был близок к уже используемым языкам, а европейцев больше интересовала мощь языка для решения сложных математических задач. Самый большой спор возник из-за формы записи десятичных дробей.

Язык, созданный на этой конференции, многое унаследовал от Фортрана. В 1959 году Джон Бекус ознакомил  с Алголом организацию потребителей компьютеров. От фирмы IBM потребовали  реализовать Алгол, но она тормозила  развитие языка, возлагая основные свои надежды на Фортран. Несмотря на это Бекус продолжал активно участвовать в развитии Алгола. Вернувшись в Цюрих он занялся синтаксисом языка, в результате чего разработал строгую и точную систему определения каждой структуры языка логическим образом.

Последующее уточнение этой работы датским ученым Питером Науром привел к тому, что такой подход стали называть “форма Бекуса-Наура” (БНФ). Язык образца 1958 года являлся эскизом языка Алгол. В январе 1960г. 13 представителей стран Европы и США, включая 7 человек с прошлой конференции, встретились в Париже чтобы исправить недостатки предыдущей версии языка. Одним из вновь прибывших на эту конференцию был Питер Наур, предложивший вариант измененного Алгола, записанного при помощи БНФ. Группа программистов единогласно приняла решение по языку. (см. рис.) Таким образом появился язык Алгол-60. На него обрушилось много критики в основном со стороны американцев. Программисты Европы сразу приняли Алгол-60, Он позволил их компьютерной индустрии обрести независимость от американской технологии.  
       Несмотря на холодную встречу Алгола-60 в Америке, он все же получил признание у американских программистов, но так и не занял первое место, там по-прежнему находился Фортран. Многие языки, возникшие позднее, базировались частично на Алголе, и его вклад в их развитие связан с некоторыми основными идеями, такими как блочная структура, рекурсия, БНФ.

 

ALGOL 68

 

В начале 1962 г. Международная  федерация по обработке информации (IFIP, International Federation for Information Processing) сформировала новый комитет по Алголу. Его задачей было разработать подмножество языка, в котором бы отсутствовали редко используемые конструкции Алгола-60, а так же создать более совершенный язык. В 1965 г. К.А.Р. Хоар и швейцарский ученый Никлаус Вирт, преподававший в Станфордском университете США, предложили модифицированную версию, которая получила название Алгол-W в честь Вирта, была опубликована и приобрела большую популярность в университетских городках. Но комитет ее отверг.

Наконец, в 1968 г. Появился язык программирования Алгол - 68.Вирт и другие известные ученые выступили против нового языка. Как и предсказывалось, Алгол - 68 оказался слишком громоздким и не получил признание в Европе. В течении многих лет только Британский королевский комитет по связи и радиолокации действительно использовал компилятор с Алгола-68. (Компилятор с языка Алгол-68 для машин серии ЕС был создан в Ленинградском государственном университете).

 

BASIC

 

Джон Кемени и Томас  Курц, сотрудники математического факультета Дармутского коледжа, написали простой и легкий в изучении язык,который назвали Бейсик (Basic Beginner’s All-purpose Symbolic Instruction Code - универсальный код символических инструкций для начинающих). 
        В конце 1975 г. Был создан первый интерпретатор Крошки-Бейсика, состоящий примерно из 20 страниц восьмеричного кода. Его создали два программиста-любителя Дик Уиппл и Джон Арнольд. В США выпускался журнал “Dr. Dobb’s Journal of computer Calisthenics & Orthodonta: Running Light without Overbyte.”, посвященный исключительно Крошке-Бейсику. В это же время изготовитель “Альтаира” фирма MITS (Micro Instrumentation and Telemetry Systems) начала продавать собственную версию языка Бейсик. Эту версию в 1975 г. написал первокурсник Гарвардского университета Бил Гейтс и его друг Пол Аллен, молодой программист фирмы “Хониуэл”.

Эпоха Крошки-Бейсика завершилась  в конце 70-х годов. Микрокомпьютеры  выпускались теперь в полностью  собранном виде, изготовители встраивали интерпретаторы версий Бейсика непосредственно  в ПЗУ компьютера. Вскоре наибольшую популярность завоевал М-Бейсик, с продажи которого Гейтс и Ален начали деятельность созданной ими компании Microsoft Corporation. На протяжении многих лет Кемени и Курц периодически пересматривали первоначальную версию Бейсика и даже заменили оператор GOTO более сложными управляющими структурами.  
        Характерные черты языка:

• диалоговый режим работы;
• нумерация строк;
• вещественный и символьный типы данных,
• управляющие конструкции;
• все переменные являются глобальными,
• наличие массивов.

 

C

 

Язык Си был разработан и реализован Д. Ритчи в 1972г. в  фирме Bell Labs, использовался в самых  различных приложениях, в основном под управлением операционной системы UNIX. Он представлял собой дальнейшее развитие языка Би (B), который основывался на созданном в Кембриджском университете языке BCPL (от Basic Combined Programming Language- базовый комбинированный язык программирования), который в свою очередь был потомком Алгола-60. В 1977г. Была начата работа по созданию машинно-независимой версии транслятора с языка Си с целью облегчит его перенос в новые окружения. Результатом этого явилось появление совместимых по входному языку трансляторов с языка Си для 15 различных типов ЭВМ. В ходе работ по созданию мобильного транслятора с языка Си сам он был переработан для повышения мобильности написанных на нем программ.

 

C++

 

Первые версии языка  программирования Си++ (тогда он назывался "Си с классами") были разработаны  в начале 80-х годов Бьярном  Страуструпом, сотрудником знаменитой AT&T Bell Labs, где ранее были разработаны операционная система UNIX и язык программирования Си. По признанию самого автора языка, Си++ никогда не разрабатывался на бумаге. Проектирование, реализация и документирование новых возможностей происходили фактически одновременно. Единственной целью разработки было создание языка, на котором было бы удобно программировать автору и его друзьям. За основу был взят популярный в среде профессиональных разработчиков язык программирования Си. Первыми средствами, которыми был расширен Си, стали средства поддержки абстракций данных и объектно-ориентированного программирования. Как это принято в AT&T, описание нового языка не было опубликовано сразу. Первыми его пользователями стали сами сотрудники Bell Labs.

В 1993 впервые был реализован коммерческий транслятор, и сам язык был назван "С++". Первым транслятором языка был препроцессор cfront, транслирующий программу на Си++ в эквивалентную программу на Си. Если не считать документацию к транслятору cfront, первой книгой с описанием языка стала "The C++ Programming Language" (Addison-Wesley, 1985), переведенная на русский язык и изданная в 1991 году (Страуструп Б. Язык программирования С++. М.: Радио и Связь, 1991). С этого момента началось его бурное распространение и создание многочисленных реализаций.  
         C 1985 года в язык были введены новые возможности: множественное и виртуальное наследование, шаблоны функций и классов, обработка исключительных ситуаций. Кардинально изменена семантика совместного использования оператора new, изменен синтаксис для вложенных классов. С момента опубликования и до настоящего момента язык постоянно усовершенствовался и расширялся. Важным этапом в его развитии стала публикация в 1990 году подробного и достаточно строгого описания языка. Фактически одновременно с этим началась стандартизация языка. Инициатором стандартизации выступил не автор языка. Более того, Страуструп всегда довольно прохладно относился к попытке его полной стандартизации и выступал за реализации, в которых базовые возможности языка расширялись бы средствами и библиотеками, характерными только для данной реализации.

Объединенный ANSI-ISO (ANSI X3J16; ISO WG21/N0836) комитет начал функционировать  в конце 1989 года. Целью его работы является создание единого стандарта  для языка Си++ и его библиотечных средств. За основу проекта стандарта было взято описание языка, данное в 1990 году. В работе объединенного комитета значительное место занимает изучение возможных изменений текста проекта стандарта, а также уточнение различных правил языка. Позволим себе напомнить, что непосредственный предшественник Си++ - язык Си прошел успешно процесс стандартизации.

Работа по его стандартизации завершилась в 1989 году, и стандартизованный  вариант сейчас известен под именем ANSI Си. Работа по стандартизации Си++ осложнялась  тем, что язык долгое время был  открыт для расширений. Си++ стал довольно громоздким языком (сопоставимым разве что с языком Ada), и ни один человек сейчас не в состоянии точно помнить все его детали и тонкости. С момента начала стандартизации несколько изменилась и сама идеология Си++. Изначально автор отвергал возможность использования в языке средств динамического определения типов (rtti), однако в текущем проекте стандарта такие средства имеются.

Изначально планировалось, что окончательная редакция проекта  стандарта будет опубликована в 1994 году. Эти сроки были безнадежно провалены. Согласно расписанию работы комитета по стандартизации, проект стандарта принятый в апреле 1995 года, был предложен для публичного обсуждения и сделан доступен пользователям Internet. Утверждается, что с этого момента никаких серьезных изменений в текст стандарта вноситься не будет.

 

COBOL

 

В 1959 г. состоялась конференция  по языкам программирования. Ее возглавил  Чарлз Филлипс, директор Института  исследований систем обработки данных министерства обороны США. Эта конференция  получила название CODASYL (Conference on Data System Languages - конференция по языкам систем обработки данных). Причиной созыва конференции послужило создание единого языка для деловых приложений.

Задача была разбита  на три этапа. Было создано три  комитета: кратковременный, промежуточный  и долгосрочный. Кратковременный комитет выполнил почти всю работу по созданию нового языка. К середине осени новый язык обрел определенный вид и имя. Он был назван Кобол (Common Business Oriented Language - универсальный язык, предназначенный для бизнеса).

Популярность Кобола возросла после публикации в 1962г. его новой версии. Многие последующие версии Кобола также были одобрены наблюдательной комиссией CODASYL, которая продолжала регулярно собираться. Язык был удобен для сферы бизнеса, машинно-независим и легок для восприятия.

Кобол - программа состоит  из четырех самостоятельных разделов, следующих в строго в определенном порядке: раздел идентификаций, раздел оборудования, раздел данных, раздел процедур. 
       Раздел идентификаций задает название программы и содержит всю справочную информацию о ней. В разделе оборудования приводятся параметры ЭВМ, для которой предназначена исходная программа на Коболе. Раздел данных описывает обрабатываемые данные. Раздел процедур включает операторы, определяющие действия над обрабатываемыми данными.  
      Текс программы записывается с помощью основных символов, образующих алфавит языка. В стандартном варианте языка Кобол используются только латинские буквы. У нас в стране в большинстве разработанных трансляторов используются также буквы русского алфавита.