Реферат

Системы и языки  программирования 
 

24.02.2011

Федеральное Агентство по образованию Тверской колледж А.И. Коняева

Выполнила: студентка  Куценко Алла группы 2ПРС 

 

Содержание

Введение

Глава 1. "Языки программирования"

Глава 2. "Системы программирования как неотъемлемая часть ЭВМ"

Глава 3. "Способы реализации языков программирования"

Глава 4. "Классификация систем и языков программирования"

Глава 5. "Стандартизация языков программирования"

Глава 6. "Развитие языков программирования"

Заключение

Список использованных источников и литературы

Краткий словарь  терминов

Приложение №1. "Создание инструментальных средств разработки"

Приложение №2. "Сравнение  языков программирования"

 

 

Введение 

Прогресс  компьютерных технологий определил  процесс появления новых разнообразных  знаковых систем для записи алгоритмов - языков программирования. Смысл появления такого языка - оснащенный набор вычислительных формул дополнительной информации, превращает данный набор в алгоритм.

Язык  программирования - формальная знаковая система, предназначенная для записи компьютерных программ. Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, задающих внешний вид программы и действия, которые выполнит исполнитель (компьютер) под ее управлением.

Со времени  создания первых программируемых машин  человечество придумало уже более  восьми с половиной тысяч языков программирования. Каждый год их число  пополняется новыми. Некоторыми языками умеет пользоваться только небольшое число их собственных разработчиков, другие становятся известны миллионам людей. Профессиональные программисты иногда применяют в своей работе более десятка разнообразных языков программирования.

Создатели языков по-разному толкуют понятие  язык программирования. К наиболее распространенным утверждениям, признаваемым большинством разработчиков, относятся следующие:

- Функция: язык программирования предназначен для написания компьютерных программ, которые применяются для передачи компьютеру инструкций по выполнению того или иного вычислительного процесса и организации управления отдельными процессами.

- Задача: язык программирования отличается от естественных языков тем, что предназначен для передачи команд и данных от человека компьютеру, в то время как естественные языки используются для общения людей между собой. В принципе, можно обобщить определение «языков программирования» - это способ передачи команд, приказов, четкого руководства к действию, тогда как человеческие языки служат только для обмена информацией.

- Исполнение: язык программирования может использовать специальные конструкции для определения и манипуляции структурами данных и управления процессом вычислений.

Можно сказать, что язык программирования служит двум связанным между собой целям: он дает программисту аппарат для  задания действий, которые должны быть выполнены, и формирует концепции, которыми пользуется программист, размышляя  о том, что делать. Первой цели идеально отвечает язык, который настолько "близок к машине", что всеми основными  машинными аспектами можно легко  и просто оперировать достаточно очевидным для программиста образом. Второй цели идеально отвечает язык, который  настолько "близок к решаемой задаче", чтобы концепции ее решения можно  было выражать прямо и коротко.

Связь между  языком, на котором мы думаем/программируем, и задачами и решениями, которые мы можем представлять в своем воображении, очень близка. По этой причине ограничивать свойства языка только целями исключения ошибок программиста в лучшем случае опасно. Как и в случае с естественными языками, есть огромная польза быть, по крайней мере, двуязычным. Язык предоставляет программисту набор концептуальных инструментов, если они не отвечают задаче, то их просто игнорируют. Например, серьезные ограничения концепции указателя заставляют программиста применять вектора и целую арифметику, чтобы реализовать структуры, указатели и т.п. Хорошее проектирование и отсутствие ошибок не может гарантироваться чисто за счет языковых средств.

Может показаться удивительным, но конкретный компьютер  способен работать с программами, написанными  на его родном машинном языке. Существует почти столько же разных машинных языков, сколько и компьютеров, но все они суть разновидности одной идей простые операции производятся со скоростью молнии на двоичных числах.

Системы программирования. В пятидесятые годы двадцатого века с появлением компьютеров на электронных  лампах началось бурное развитие систем программирования. К сегодняшнему дню  насчитывают несколько поколений  систем программирования. Каждое из последующих  поколений по своей функциональной мощности качественно отличается от предыдущего. С появлением персональных компьютеров системы стали составными частями интегрированных сред разработки. Появились системы, применяемые  в различных офисных программах. В настоящее время системы  программирования применяются в  самых различных областях человеческой деятельности, таких как научные  вычисления, системное программирование, обработка информации, искусственный  интеллект, издательская деятельность, удаленная обработка информации, описание документов.

С течением времени  одни системы развивались, приобретали  новые черты и остались востребованы, другие утратили свою актуальность и сегодня представляют в лучшем случае чисто теоретический интерес.

Цель работы - описать современные системы  программирования. 

Глава 1. "Языки  программирования" 

Процесс работы компьютера заключается в выполнении программы, то есть набора вполне определённых команд во вполне определённом порядке. Машинный вид команды, состоящий  из нулей и единиц, указывает, какое  именно действие должен выполнить центральный  процессор. Значит, чтобы задать компьютеру последовательность действий, которые  он должен выполнить, нужно задать последовательность двоичных кодов соответствующих  команд. Программы в машинных кодах  состоят из тысячи команд. Писать такие  программы - занятие сложное и  утомительное. Программист должен помнить  комбинацию нулей и единиц двоичного  кода каждой программы, а также двоичные коды адресов данных, используемых при её выполнении. Гораздо проще  написать программу на каком-нибудь языке, более близком к естественному  человеческому языку, а работу по переводу этой программы в машинные коды поручить компьютеру. Так возникли языки, предназначенные специально для написания программ, - языки программирования.

Имеется много  различных языков программирования. Вообще-то для решения большинства  задач можно использовать любой  из них. Опытные программисты знают, какой язык лучше использовать для  решения каждой конкретной задачи, так как каждый из языков имеет  свои возможности, ориентацию на определённые типы задач, свой способ описания понятий  и объектов, используемых при решении  задач.

Всё множество  языков программирования можно разделить  на две группы: языки низкого уровня и языки высокого уровня.

К языкам низкого  уровня относятся языки ассемблера (от англ. to assemble - собирать, компоновать). В языке ассемблера используются символьные обозначения команд, которые легко понятны и быстро запоминаются. Вместо последовательности двоичных кодов команд записываются их символьные обозначения, а вместо двоичных адресов данных, используемых при выполнении команды, - символьные имена этих данных, выбранные программистом. Иногда язык ассемблера называют мнемокодом или автокодом.

Большинство программистов пользуются для составления  программ языками высокого уровня. Как и обычный человеческий язык, такой язык имеет свой алфавит - множество  символов, используемых в языке. Из этих символов составляются так называемые ключевые слова языка. Каждое из ключевых слов выполняет свою функцию, так  же как в привычном нам языке нам языке слова, составленные из букв алфавита данного языка, могут выполнять функции разных частей речи. Ключевые слова связываются друг с другом в предложения по определённым синтаксическим правилам языка. Каждое предложение определяет некоторую последовательность действий, которые должен выполнить компьютер.

Язык высокого уровня выполняет роль посредника между человеком и компьютером, позволяя человеку общаться с компьютером более привычным для человека способом. Часто такой язык помогает выбрать правильный метод решения задачи.

Перед тем  как писать программу на языке  высокого уровня, программист должен составить алгоритм решения задачи, то есть пошаговый план действий, который нужно выполнить для решения этой задачи. Поэтому языки, требующие предварительного составления алгоритма, часто называют алгоритмическими языками. 

Глава 2. "Системы программирования как неотъемлемая часть ЭВМ"  

Система программирования - комплекс  программ, предназначенный для автоматизации программирования  задач  на  ЭВМ. Определение системы программирования.Неотъемлемая часть современных ЭВМ – системы программного обеспечения, являющиеся логическим продолжением логических средств ЭВМ, расширяющим возможности аппаратуры и сферу их использования. Система программного обеспечения, являясь посредником между человеком и техническими устройствами машины, автоматизирует выполнение тех или иных функций в зависимости от профиля специалистов и режимов их взаимодействия с ЭВМ. Основное назначение программного обеспечения – повышение эффективности труда пользователя, а также увеличение пропускной способности ЭВМ посредством сокращения времени и затрат на подготовку и выполнение программ. Программное обеспечение ЭВМ можно подразделить на общее и специальное программное обеспечение.

Общее программное  обеспечение реализует функции, связанные с работой ЭВМ, и  включает в себя системы программирования, операционные системы, комплекс программ технического обслуживания. Специальное  программное обеспечение включает в себя пакеты прикладных программ, которые проблемно ориентированы  на решение вполне определенного  класса задач.

Системой  программирования называется комплекс программ, предназначенный для автоматизации  программирования задач на ЭВМ (2, 569). Система программирования освобождает  проблемного пользователя или прикладного  программиста от необходимости написания  программ решения своих задач  на неудобном для него языке машинных команд, и предоставляют им возможность  использовать специальные языки  более высокого уровня. Для каждого  из таких языков, называемых входными или исходными, система программирования имеет программу, осуществляющую автоматический перевод (трансляцию) текстов программы  с входного языка на язык машины. Обычно система программирования содержит описания применяемых языков программирования, программы-трансляторы с этих языков, а также развитую библиотеку стандартных  подпрограмм. Важно различать язык программирования и реализацию языка.

Язык  программирования – это набор правил, определяющих систему записей, составляющих программу, синтаксис и семантику используемых грамматических конструкций. Реализация языка – это системная программа, которая переводит (преобразует) записи на языке высокого уровня в последовательность машинных команд. 

Глава 3. «Способы реализации языков программирования» 

Создать язык, удобный для написания программ, недостаточно. Для каждого языка  нужен свой переводчик. Такими переводчиками  являются специальные программы-трансляторы.

Транслятор - это программа, предназначенная для перевода программы, написанной на одном языке программирования, в программу на другом языке программирования. Процесс перевода называется трансляцией. Тексты исходной и результирующей программ находятся в памяти компьютера.

Примером  транслятора является компилятор. Компилятор - это транслятор текста на машинный язык, который считывает исходный текст. Он оценивает его в соответствии с синтаксической конструкцией языка и переводит на машинный язык. Другими словами, компилятор не исполняет программы, он их строит. Процесс такого перевода называется компиляцией.