Типы языков программирования

Язык программирования как система для записи алгоритмов, его структура и предъявляемые требования. Классификация и типы данных систем, их сравнительная характеристика, преимущества и недостатки использования. Принципы декларативного программирования.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 20.03.2014
Размер файла 20,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Классификация языков программирования

Прогресс компьютерных технологий определил процесс появления новых разнообразных знаковых систем для записи алгоритмов - языков программирования. Существуют различные классификации языков программирования.

По наиболее распространенной классификации все языки программирования, в соответствии с тем, в каких терминах необходимо описать задачу, делят на языки низкого и высокого уровня.

Если язык близок к естественному языку программирования, то он называется языком высокого уровня, если ближе к машинным командам, - языком низкого уровня.

В группу языков низкого уровня входят машинные языки и языки символического кодирования: Автокод, Ассемблер. Операторы этого языка - это те же машинные команды, но записанные мнемоническими кодами, а в качестве операндов используются не конкретные адреса, а символические имена. Все языки низкого уровня ориентированы на определенный тип компьютера, т.е. являются машинно-зависимыми.

Машинно-ориентированные языки - это языки, наборы операторов и изобразительные средства которых существенно зависят от особенностей ЭВМ (внутреннего языка, структуры памяти и т.д.).

Особенности машинно-ориентированных языков:

· высокое качество создаваемых программ (компактность и скорость выполнения);

· возможность использования конкретных аппаратных ресурсов;

· предсказуемость объектного кода и заказов памяти;

· для составления эффективных программ необходимо знать систему команд и особенности функционирования данной ЭВМ;

· трудоемкость процесса составления программ;

· низкая скорость программирования;

· невозможность непосредственного использования программ, составленных на этих языках, на ЭВМ других типов.

К языкам программирования высокого уровня относят Фортран (переводчик формул - был разработан в середине 50-х годов программистами фирмы IBM и в основном используется для программ, выполняющих научные и математические расчеты), Алгол, Кобол (коммерческий язык - используется, в первую очередь, для программирования экономических задач), Паскаль, Бейсик (был разработан профессорами Дармутского колледжа Джоном Кемени и Томасом Курцом.), Си (Деннис Ритч - 1972 году), Пролог (в основе языка лежит аппарат математической логики) и т.д.

Эти языки машинно-независимы, т.к. они ориентированы не на систему команд той или иной ЭВМ, а на систему операндов, характерных для записи определенного класса алгоритмов. Однако программы, написанные на языках высокого уровня, занимают больше памяти и медленнее выполняются, чем программы на машинных языках.

Программу, написанную на языке программирования высокого уровня, ЭВМ не понимает, поскольку ей доступен только машинный язык. Поэтому для перевода программы с языка программирования на язык машинных кодов используют специальные программы - трансляторы.

Существует три вида транслятора: интерпретаторы (это транслятор, который производит пооператорную обработку и выполнение исходного кода программы), компиляторы (преобразует всю программу в модуль на машинном языке, после чего программа записывается в память компьютера и лишь потом исполняется) и ассемблеры (переводят программу, записанную на языке ассемблера, в программу на машинном языке).

Языки программирования также можно разделять на поколения:

- языки первого поколения: машинно-ориентированные с ручным управлением памяти на компьютерах первого поколения;

- языки второго поколения: с мнемоническим представлением команд, так называемые автокоды;

- языки третьего поколения: общего назначения, используемые для создания прикладных программ любого типа. Например, Бейсик, Кобол, Си и Паскаль;

- языки четвертого поколения: усовершенствованные, разработанные для создания специальных прикладных программ, для управления базами данных;

- языки программирования пятого поколения: языки декларативные, объектно-ориентированные и визуальные. Например, Пролог, ЛИСП (используется для построения программ с использованием методов искусственного интеллекта), Си++, Visual Basic, Delphi.

Можно выделить еще один класс языков программирования - объектно-ориентированные языки высокого уровня. На таких языках не описывают подробной последовательности действий для решения задачи, хотя они содержат элементы процедурного программирования. Объектно-ориентированные языки, благодаря богатому пользовательскому интерфейсу, предлагают человеку решить задачу в удобной для него форме. Первый объектно-ориентированный язык программирования Simula был создан в 1960-х годах Нигаардом и Далом.

2. Декларативное программирование

программирование алгоритм декларативный

Языки программирования также можно классифицировать на процедурные и непроцедурные.

В процедурных языках программа явно описывает действия, которые необходимо выполнить, а результат задается только способом получения его при помощи некоторой процедуры, которая представляет собой определенную последовательность действий.

Среди процедурных языков выделяют в свою очередь структурные и операционные языки. В структурных языках одним оператором записываются целые алгоритмические структуры: ветвления, циклы и т.д. В операционных языках для этого используются несколько операций. Широко распространены следующие структурные языки: Паскаль, Си, Ада, ПЛ/1. Среди операционных известны Фортран, Бейсик, Фокал.

Непроцедурное (декларативное) программирование появилось в начале 70-х годов 20 века. Особое внимание в декларативном программировании уделяется тому, что нужно сделать, а не тому как это нужно сделать. К непроцедурному программированию относятся: функциональное, основанное на математическом понятии функции, которая не изменяет свое окружение, в отличии от функций в процедурных языках, допускающих побочные эффекты, и логическое, в котором программы выражены в виде формул математической логики и компьютер для решения задачи пытается вывести логические следствия из них.

Функциональная программа состоит из совокупности определений функций, которые в свою очередь представляют собой вызовы других функций и предложений, управляющих последовательностью вызовов. При этом функции часто либо прямо, либо опосредованно вызывают сами себя (рекурсия).

Каждая функция возвращает некоторое значение в вызвавшую его функцию, вычисление которой после этого продолжается; этот процесс повторяется до тех пор, пока начавшая процесс вычислений функция не вернет конечный результат пользователю.

«Чистое» функциональное программирование не содержит оператора присваивания, в нем вычисление любой функции не приводит ни к каким побочным эффектам, отличным от собственно вычисления ее значения. Разветвление вычислений основано на механизме обработке аргументов условного предложения, а циклические вычисления реализуются с помощью рекурсии.

Оператора присваивания и циклов в классических функциональных языках нет. Отсутствие оператора присваивания делает переменные, используемые в функциональных языках программирования, очень похожими на переменные в математике - получив однажды свои значения, они больше никогда их не меняют. Отсутствие побочных эффектов в процессе вычисления функций приводит к тому, что порядок выполнения отдельных фрагментов программы не существенен - итоговое значение в любом случае будет одинаковым.

Функциональное программирование весьма красиво и иногда в качестве первого языка программирования, изучаемого студентами, выбирается Haskell или Lisp. Для успешного овладения данным стилем программирования, впрочем, необходимо весьма глубокое понимание многих разделов математики.

Еще одной реализацией декларативного стиля является логическое программирование.

В логическом программировании основное внимание уделяется описанию структуры прикладной задачи, а не выработке предписаний компьютеру, что ему следует делать. Prolog (от французского PROgrammation LOGique) - это наиболее известный язык логического программирования. Этот язык (наряду с функциональным языком Lisp) часто называют языком искусственного интеллекта - с его помощью решаются задачи создания экспертных систем и систем обработки естественных языков.

В логических языках программа вообще не описывает действий. Она задает данные и соотношения между ними. После этого системе можно задавать вопросы. Машина перебирает известные и заданные в программе данные и находит ответ на вопрос. Порядок перебора не описывается в программе, а неявно задается самим языком.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Цель информационного программирования; алгоритмический язык как система обозначений и правил для единообразной и точной записи алгоритмов и их исполнения. Языки программирования низкого и высокого уровня; классификация и использование структуры данных.

    реферат [383,1 K], добавлен 07.01.2012

  • Понятие и внутренняя структура языка программирования как формальной знаковой системы, предназначенной для записи компьютерных программ. Его цели и функции, предъявляемые требования и принципы исполнения. Классификация и типы, сравнительное описание.

    презентация [125,1 K], добавлен 15.04.2014

  • Сущность и основные свойства алгоритмов, принципы их составления. Скалярные типы данных в языке Pascal. Тождественность и совместимость типов данных. Понятие и основные этапы развития, а также движущие силы эволюции языков программирования, типы.

    презентация [85,8 K], добавлен 18.05.2014

  • Особенности способов описания языков программирования. Язык программирования как способ записи программ на ЭВМ в понятной для компьютера форме. Характеристика языка Паскаль, анализ стандартных его функций. Анализ примеров записи арифметических выражений.

    курсовая работа [292,0 K], добавлен 18.03.2013

  • Язык программирования как формальная знаковая система, предназначенная для записи программ, его отличие от естественных языков. Прописные и строчные буквы латинского алфавита. Ключевые слова языка программирования. Классическая схема создания программы.

    презентация [1,2 M], добавлен 19.02.2014

  • Понятия языка программирования, разновидности и характеристика языков. Исторический обзор их создания и применения. Классификация, примеры использования. Характеристики языков программирования с точки зрения элементов объектной модели, их популярность.

    реферат [463,6 K], добавлен 07.09.2009

  • Машинные коды и ассемблер. Первые языки программирования высокого уровня. Язык программирования FORTRAN. Достоинства и недостатки ALGOL. Научные и бухгалтерские программы. Основные принципы, которые соблюдались при создании языка программирования Basic.

    курсовая работа [407,4 K], добавлен 21.06.2014

  • Классификация электронных средств обучения, преимущества их использования, рекомендации по созданию. Требования к структуре и содержанию учебного материала. Особенности изучения языков программирования на уроках информатики. Среда программирования Delphi.

    дипломная работа [770,2 K], добавлен 12.09.2015

  • Описание современных языков программирования (Паскаль, Ассемблер, С++, Бейсик, Лого, Форт, Пролог, Рефал и Лекс). Понятие, назначение и составные элементы систем программирования (машинно-ориентированных и машинно-независимых систем программирования).

    курсовая работа [96,3 K], добавлен 18.08.2010

  • 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.

    курсовая работа [759,5 K], добавлен 04.11.2014

  • Классификация систем автоматического программирования по различным критериям, представление о направлениях развития автоматизации программирования, функциональная структура САП Техтран. Проблемно-ориентированный язык программирования оборудования с ЧПУ.

    книга [1,4 M], добавлен 14.03.2010

  • История развития и классификация высокоуровневых языков логического программирования. Определение понятий графического интерфейса, сетевых протоколов и моделей баз данных. Современные системы программирования компании Borland/Inprise и фирмы Microsoft.

    курсовая работа [72,3 K], добавлен 11.07.2011

  • Основные концепции языков программирования, механизмы типизации данных. Описание языков программирования и методов трансляции. Конечные автоматы и преобразователи. Общие методы синтаксического анализа. Формальные методы описания языкового перевода.

    курс лекций [5,5 M], добавлен 04.12.2013

  • Классификация языков программирования. Использование циклических конструкций и выполнение итерационных процессов. Алгоритмические структуры циклов языков C, C++, Java, C#. Особенности современных языков программирования высокого уровня и их применение.

    курсовая работа [345,6 K], добавлен 13.11.2009

  • Этапы развития, особенности и возможности языка программирования Java; происхождение названия. Приложения Sun Microsystems: идеи, примитивные типы. Python - высокоуровневый язык программирования общего назначения: структуры данных, синтаксис и семантика.

    реферат [79,0 K], добавлен 23.06.2012

  • Основные этапы развития языков программирования. Характеристика машинно-ориентированной, проблемно-ориентированной и процедурно-ориентированной систем программирования. Ознакомление с системами программирования Delphi, Visual Basic и Visual C++.

    курсовая работа [102,4 K], добавлен 21.07.2012

  • Функции и основные компоненты систем программирования. Средства создания программ. Трансляторы языков программирования. Принципы и фазы работы компилятора, трансформация языка программирования в машинный код. Механизм преобразования интерпретатора.

    презентация [3,3 M], добавлен 07.02.2012

  • Сущность и функции языков программирования, их эволюция и оценка популярности различных видов. Особенности компьютерных программ, разработанных на компилируемом, интерпретируемом или смешанном языке. Основные классы и иерархия языков программирования.

    презентация [873,4 K], добавлен 23.01.2013

  • Язык BASIC как семейство высокоуровневых языков программирования. Средства алгоритмического языка программирования и их типы. Способы ввода исходных данных. Особенности оператора условного перехода. Детальная характеристика циклических вычислений.

    реферат [64,4 K], добавлен 02.05.2015

  • Создание простого непроцедурного языка, которым может воспользоваться любой пользователь. Разработка языка запросов. Стандартный язык реляционных баз данных. Вопросы практического программирования. Фиксированный исполняемый код SQL и типы команд SQL.

    доклад [1,9 M], добавлен 12.01.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.