Язык высокого уровня сложности
Рейтинг языков программирования по сложности
В эпоху цифровых технологий становится востребованным программирование. Существует множество языков программирования: Python, Java, C++, C#, JavaScript и другие. Они отличаются сферой применения и синтаксисом, который характеризует сложность изучения.
Языки программирования в 2021 году
Сфера IT развивается со скоростью геометрической прогрессии. В связи со всеобщей компьютеризацией растет потребность в программистах. В 2021 году в список востребованных языков программирования входят следующие:
Определение сложности восприятия кода языка программирования
Наиболее сложным языком программирования с точки зрения восприятия кода считают C++. Трудность заключается в синтаксисе: шаблоны, мета-программирование. Также возникают сложности с областями видимости, объектно-ориентированным подходом и т.п.
Существуют языки с более низким порогом вхождения: Basic, Pascal, Python и др. На них учат программировать в школах и университетах.
Неумелое обращение с языком программирования приводит к плохой организации кода: становится трудно разобраться даже автору.
Регулярные выражения используются для анализа текста во многих современных языках программирования. Но их синтаксис также затрудняет восприятие кода.
Чтение кода затрудняет обфускация – преднамеренное усложнение кода. Разработчик делает это с целью защиты разработки от конкурентов и злоумышленников.
ТОП наиболее тяжелых для изучения в мире
Десятое место в рейтинге сложных языков программирования в мире занимает Python. Он прост в изучении: не нужно управлять памятью и другими низкоуровневыми аспектами. Синтаксис прост в понимании.
Девятую позицию занимает Delphi. Он распространяется вместе с C++ Builder как часть профессиональной интегрированной среды разработки.
Место №8 досталось C++. Был разработан с целью объединения языка C с возможностями объектно-ориентированного программирования. C++ и C похожи по структуре и синтаксису, но все же отличаются друг от друга.
Седьмое место в рейтинге сложности изучения занимает Swift. Является официальным инструментом разработки компании Apple. Идея была взята из Haskell, Python, C# и других языков программирования.
Язык C занимает 6 место в рейтинге. Был разработан для преодоления проблем языков B, BCPL и др.
SQL является инструментом управления реляционными базами данных: вставка данных, обновление, запрос, удаление, модификация и создание схемы.
Haskell отличается от других языков программирования: он типизированный и статистически полиморфно-типизированный.
Третье место занимает JavaScript. С помощью него веб-разработчики создают интерактивные страницы и осуществляют гибкую настройку сайта.
Вторым по сложности языком программирования является низкоуровневый язык Assembler. Сложность заключается в том, что для каждой конкретной компьютерной архитектуры разработан собственный ассемблер.
Первое место в топе сложных языков программирования достается Malbolge. Его суть в том, чтобы затруднять написание программ. Автор разрабатывал Malbolge с целью создания самого сложного языка. Его практически невозможно изучить, а также разработать на его основе серьезную программу.
Экзотические языки программирования
Одним из экзотических языков программирования является Brainfuck. Автор разработал его с целью создания языка с минимальным компилятором. Для написания программы доступны 8 команд.
Другим экзотическим языком программирования считается Cow. Он основан на языке, который используется в машине Тьюринга. Состоит из 12 команд.
Язык Intercal включает операторы Read out, Ignore, Please, Forget и другие. Важным моментом в коде является оператор Please, который должен быть использован ровно 4 раза. Таким образом проверяется вежливость программиста. Программа не будет выполняться, если он не будет соблюдать данное условие.
Whitespace – язык программирования, в котором для написания кода можно использовать только пробелы, табуляции и перевод строки.
Освоение программирования – без проблем
О чём эта статья
Попытка объяснения почему изучение современных технологий сложно, как найти наиболее простой путь их освоения и стать экспертом.
Для кого предназначена данная статья
Для того чтобы не разочаровать читателя необходимо сразу определиться для кого предназначена данная статья. Прежде всего эта статья может быть полезна для программистов, желающих самостоятельно освоить создание программного обеспечения. Возможна она будет полезна и преподавателям программирования. В то же время она описывает точку зрения, которая может отличаться от видения профессионалов, прошедших свой путь и имеющих свое устоявшееся понимание вещей.
Эта статья также является больше исследованием, чем настоятельными рекомендациями. В виду этого она может потребовать от читателя сделать попытку рассмотрения вопросов с точки зрения автора. Также имея прямое отношение к обучению эта статья может показаться бесполезной и скучной при рассмотрении её с производственной точки зрения.
Предисловие
Хотя информационные технологии в наши дни очень развиты, их освоение и становление квалифицированным профессионалом продолжает оставаться тяжёлым. Автор, будучи тренером-инструктором сделал несколько попыток найти своим студентам наиболее удобный путь освоения программирования и относящихся к этому тем. Данная статья является попыткой построения простой структурированной картины данной проблематики.
Автор постарался написать статью как можно проще, указать ключевые принципы его видения и предложить полезную стратегию саморазвития специалистам всех уровней.
Наибольшая трудность
Наибольшая трудность, возникающая при изучении чего-либо – огромное количество различных технологий, а также секторов промышленности, где эти технологии могут быть применены. Также данное количество постоянно увеличивается (смотрите так называемую «технологическую сингулярность»).
Ориентация в такой сложной среде становится очень трудной. Простые правила, объяснение и стратегия были бы очень полезны.
Человек, Инструмент, Проблема
Для понимания многих важных процессов и элементов системы обучения может использоваться связь Человек-Инструмент-Проблема.
Сложность Проблемы и Инструмента
Различные проблемы имеют различную сложность решения. Учёт семейного бюджета является намного более простой задачей чем управление доставкой грузов по городу.
Для упрощения объяснения мы можем рассматривать сложность проблемы только лишь как сложность её решения. Сложность инструмента в свою очередь может рассматриваться как сложность его использования человеком. Чем проще инструмент тем проще человеку его использовать.
Сложность Использования
Для человека наиболее важна простота использования инструмента. Сложность инструмента может привести как к задержкам, некачественному результату, так и невозможности решения проблемы. Само собой разумеется что отсутствие инструмента может быть причиной полной невозможности решения проблемы (Решение без инструмента мы не рассматриваем – это уже ранг простейших проблем). Таким образом при создании инструмента главным критерием является простота его использования.
Низкий, Высокий и Сверх-высокий Уровни
При нормальном развитии языков программирования их уровень соответствует уровню абстракции от низкого аппаратного уровня. При повышении абстракции сложность использования не должна увеличиваться. Однако в реальности может усложниться понимание. Повышение уровня абстракции почти всегда связано с созданием крупных конструкций, скрывающих сложность внутри и дающих простоту их использования извне.
Но для корректного использования во избежание негативных побочных эффектов разработчику необходимо знать внутреннее устройство конструкций. Так при использовании в сетевом приложении сокетов необходимо знать соответствующие сетевые протоколы и принципы работы сетей. Без их понимания маловероятно написать в действительности качественный продукт. То есть повышение уровня абстракции просто прячет сложность внутри, но не избавляет от неё.
Эволюция языков программирования показывает их постоянное усовершенствование, но за долгое время развития не упростила их понимания. Здесь следует также упомянуть что существенно расширился круг проблем, решаемых ИТ – поэтому они и остаются сложными.
Сложность языков программирования
Языки Сверх-высокого Уровня
Описанные процессы эволюции языков программирования привели к появлению больших компонентов с большим количеством свойств. Развитие языков высокого уровня происходит на основе языков низкого уровня (например используется компиляция с языка высокого уровня на низкий уровень) путём интеграции малых компонентов (команд) в более крупные конструкции. Помимо прочего описанные процессы имеют инерцию, которая в итоге переводит язык программирования с высокого уровня далее — на так называемый Сверх-высокий.
Как отмечалось рост уровня абстракции приводит к появлению крупных конструкций (элементов языка, функций, библиотек, и т.п.), скрывающих сложность во внутренней реализации. Однако для создания качественного продукта необходимо знать внутреннюю реализацию, время работы, потребляемую память и прочие свойства используемых конструкций. Это приводит к смещению сложности выше от удобного для разработчика, как представлено на нижеследующем рисунке.
На рисунке представлено увеличение сложности при большом количестве простых элементов или свойств элементов. Как видно задачи с множеством простых элементов, соответствующие языкам низкого уровня удобны для выполнения компьютером. Задачи же с компонентами со множеством свойств в свою очередь тяжелы для одного разработчика, но могут быть легче освоены группой разработчиков.
Стратегия
Начальный уровень
Наиболее простой для изучения программирования уровень – это уровень где количество компонентов и свойств этих компонентов удобно для понимания разработчиком. Обычно эти компоненты отражают простые популярные операции – арифметические операции, обработку строк текста, ввод/вывод простых данных и т.п. Большинство книг начинают повествование именно с этого уровня.
Если разработчик застрял на какой либо теме, он должен изменить направление (вектора) изучения – найти другой способ изучить эту тему или выбрать другую тему для изучения. Если же разработчик столкнулся с проблемой выбора – он просто должен сделать выбор. То есть нельзя останавливаться.
Низко-уровневое программирование
Низко-уровневое программирование — это программирование, дружественное аппаратуре. Освоение системного программирования требует изучения языков низкого уровня и платформы. Сложность изучения языков низкого уровня в свою очередь требует изучения большого количества небольших простых элементов и способов их организации в вычислительной системе.
Низко-уровневое программирование — это специфическое напривление. Разработчик должен сам принять решение следования этому направлению. Это также направление, в настоящее время редко выбираемое разработчиками.
Высоко-уровневое программирование
Высоко-уровневое программирование – программирование, с помощью которого обычно создаётся программное обеспечение, автоматизирующее крупные процессы жизнедеятельности человека. Оно нацелено на решение прикладных проблем, не заботясь об оптимизации работы аппаратуры.
Развитие языков высокого уровня приводит к увеличению «размеров» составных компонентов и соответственно количества их свойств (как внешних так и внутренних). Сложность для разработчика увеличивается как в необходимости изучения этих компонентов и их свойств, так и необходимости слежения за постоянным появлением новых компонентов и версий.
Организация
Рекомендации
И главное — без любви к программированию и желания трудиться изучить программирование и стать профессионалом не удастся.Даже при отсутствии таланта упорством можно достичь некоторых результатов и найти своё место в широком спектре ИТ.
10 самых сложных языков программирования
Реклама многочисленных курсов обещает сделать из вас программиста всего за несколько месяцев (особо наглые – за пару недель), хотя на самом деле на освоение языка необходимо куда больше времени, даже если брать самые легкие. В этой подборке мы составили рейтинг из 10 самых сложных языках программирования в мире, о большинстве их которых вы наверняка слышали. Стоит отметить, что сложность – понятие условное. Кому-то тот или иной язык из списка может даться легко, но в среднем их изучение потребует немало времени.
10. Python
В середине 1980-х годов голландский парень по имени Гвидо ван Россум работал над образовательным проектом по созданию языка для новых программистов под названием ABC. В результате Ван Россум заинтересовался языковым дизайном, и именно тогда он начал работать над Python. Он принял несколько необычных решений, которые действительно отличали Python от духа времени, и продолжают делать этот язык особенным сегодня.
Одним из решений Ван Россума было сделать отступ значимым, что необычно для языков программирования. Критики, считавшие, что это затруднит использование языка, не очень хорошо понимали эту идею, но эта особенность является одной из причин того, почему Python является читабельным и популярным. Даже если вы не взяли класс CS, вы все равно можете написать полезный инструмент на Python. Это высокоуровневый язык, поэтому вам не нужно иметь дело с низкоуровневыми аспектами программирования, такими как управление памятью.
9. Delphi
Delphi, официально известный как Embarcadero Delphi, является проприетарным языком программирования и комплектом разработки программного обеспечения (SDK) от Embarcadero Technologies. Он в основном используется для создания приложений Windows, но также может использоваться для создания настольных, мобильных, веб- и консольных приложений, работающих в операционных системах OS X, iOS и Android.
Delphi распространяется вместе с C ++ Builder как часть профессиональной интегрированной среды разработки (IDE) под названием RAD Studio.
C ++ – это язык программирования, разработанный в AT&T Bell Laboratories Бьерном Страуструпом в начале 1980-х гг. Язык был разработан с целью объединения эффективности и лаконичности C с возможностями объектно-ориентированного программирования SIMULA-67. Со времени его создания язык быстро развивался, и с момента его первоначального выпуска в 1985 году было добавлено несколько новых функций. С тех пор был создан официальный комитет ANSI-C ++ (X3J16), чтобы помочь разработать точный и надежный стандарт для языка, который должен устранить большинство, если не все, неоднозначности в современных компиляторах и переводчиках C ++.
За некоторыми скромными исключениями, C ++ можно считать надмножеством языка программирования C. Хотя C ++ похож на C по синтаксису и структуре, важно понимать, что эти два языка радикально отличаются. Сравнение C с C ++ похоже на сравнение шашек с шахматами.
7. Swift
Swift был представлен в 2014 году на всемирной конференции разработчиков Apple. Разработка Swift была начата в 2010 году Крисом Латтнером с другими программистами, такими как Даг Грегор, Джон Макколл, Тед Кременек и Джо Грофф из Apple. Основная идея Swift была взята из Objective-C, Rust, Haskell, Ruby, Python, C #, CLU и многих других языков программирования.
Первая версия Swift была 1.0, которая претерпела серьезное обновление до Swift 2 на WWDC 2015. Его обновленная версия 2.2 была сделана с открытым исходным кодом под лицензией Apache License 2.0 3 декабря 2015 года для платформ Apple и Linux.
Язык программирования C был разработан в 1972 году Деннисом Ритчи в лабораториях AT&T. Он был создан для преодоления проблем предыдущих языков, таких как B, BCPL и т. д. Первоначально язык C сделели для использования в операционной системе UNIX. Он наследует многие функции предыдущих языков, таких как B и BCPL. Сейчас он входит в число наиболее распространенных, так что несмотря на не самый низкий порог входа, за его изучения берутся часто.
5. SQL
SQL – это специальный компьютерный язык программирования, предназначенный для управления данными, который хранится в системе управления реляционными базами данных (RDBMS), или для обработки потоковых данных в системе управления потоками реляционных данных (RDSMS). SQL изначально разрабатывался на основе реляционного исчисления и реляционной алгебры. Основные компоненты этого языка включают в себя следующее:
Области, в которых может использоваться SQL, включают вставку данных, обновление, запрос и удаление, управление доступом к данным, а также модификацию и создание схемы.
4. Haskell
Haskell – типизированный и статистически полиморфно-типизированный язык программирования. Вышеупомянутые характеристики делают его весьма отличным от других существующих языков программирования, что также добавляет ему сложности.
Язык был назван в честь Хаскелла Брукса Карри, работа которого в области математической логики стала фундаментом для развития функциональных языков.
Разработка Haskell была инициирована комитетом на конференции по языкам функционального программирования и компьютерной архитектуре (FPCA ’87), которая состоялась в Портленде. Участники этой конференции согласились с тем, что должен быть введен общий стандарт для чисто функциональных языков.
3. Javascript
Брендан Айх, программист Netscape Communications Corporation, создал JavaScript в сентябре 1995 года. Айху потребовалось всего 10 дней, чтобы разработать язык сценариев, тогда известный как Mocha (ударение на второй слог). Эйч создал его для Netscape Navigator, и он быстро стал известен как LiveScript. Потом команда изменила имя на JavaScript, чтобы отразить поддержку Netscape Java в своем браузере. Хотя это звучит запутанно, в то время это была «маркетинговая тактика», чтобы подключить новый язык (JavaScript) к популярному в то время языку (Java), хотя ничего общего у них нет.
2. Assembler
В компьютерном программировании язык ассемблера (ASM) является любым языком программирования низкого уровня, в котором есть сильное соответствие между инструкциями языка и архитектурами в машинном коде. Поскольку сборка зависит от инструкций машинного кода, у каждого ассемблера есть свой собственный язык ассемблера, который разработан специально для одной конкретной компьютерной архитектуры. Сложно и запутанно звучит, не правда ли? А представьте, каково его учить?
1. Malbolge
Malbolge (названный в честь восьмого круга ада Данте) – это эзотерический язык программирования. Он был изобретен Беном Олмстедом в 1998 году. Цель состояла в том, чтобы создать язык, который бы затруднил написание программ. Автору это удалось: потребовалось два года, чтобы создать «Привет, мир!», и фраза была написана не вручную, а с помощью программы.
Вторым по значимости человеком в истории языка является Лу Шеффер, который сохранил первоначальный интерпретатор и спецификацию после того, как оригинальный сайт перестал функционировать, провел исследование криптоанализа языка, создал программу, которая копирует входные данные в его вывод и предложил общую стратегию написания программ в Malbolge. Грубо говоря, изучить этот язык нельзя, как и создать на нем что-то серьезное, и не в последнюю очередь из-за его невероятной сложности.
Языки программирования высокого уровня
Высокоуровневый язык программирования – язык программирования, разработанный с расчетом на быстроту и удобство использования программистом. Обычно под этим термином подразумеваются универсальные алгоритмические языки третьего поколения, однако сюда можно включить и некоторые языки четвертого поколения. Основная черта высокоуровневых языков – это абстракция, то есть использование смысловых конструкций, кратко описывающих такие структуры данных и операции над ними, описание которых на машинном коде (или другом низкоуровневом языке программирования) очень длинно и сложно для понимания.
Кроме того, высокоуровневые языки позволяют упростить перенос программного обеспечения между разными операционными системами. Это достигается использованием разнообразных трансляторов и интерпретаторов, в то время как исходный код остаётся неизменным.
Первым языком программирования высокого уровня считается язык Plankalkül, разработанный немецким инженером Конрадом Цузе в 1942-1946 гг. Однако транслятора для него не существовало вплоть до 2000 года. Поэтому первым компилируемым языком программирования высокого уровня является Fortran.
Язык Fortran создан в середине 50-х гг. группой программистов IBM. Название Fortran является сокращением от FORmula TRANslator (переводчик формул). Основным критерием при разработке компиляторов Фортрана являлась эффективность исполняемого кода. В Фортране впервые был реализован ряд важнейших понятий программирования, но при этом удобство создания программ в целом было принесено в жертву возможности получения эффективного машинного кода.
Фортран широко используется в первую очередь для научных и инженерных вычислений. За почти шесть десятилетий на нем создано огромное количество программ и библиотек подпрограмм, начиная от статистических комплексов и заканчивая пакетами управления спутниками. Многие из современных АСНИ реализованы именно на Фортране.
Одной из причин такой живучести Фортрана является то, что он – жёстко стандартизированный язык, и поэтому легко переносится на различные платформы. Новые стандарты языка в значительной мере сохраняют преемственность с более старыми, что позволяет интенсивно использовать уже разработанные и отлаженные коды, а также модифицировать их.
Языков программирования высокого уровня существует множество. За десятилетия развития информационных технологий ставились различные задачи, для решения которых зачастую оптимальным вариантом было создание языка программирования, ориентированного на задачи подобного рода. Закономерно, что многие из языков по разным причинам не получили дальнейшего развития и сегодня не используются, а ряд других языков по сути определяет развитие информационной индустрии в настоящее время. Более того, новые языки часто создавались под влиянием уже существующих, а удачные идеи, появляющиеся в них, включались в обновления старых языков. Всего насчитывается более 5 тыс. языков программирования, большая часть которых уже нигде не используется.
Сегодня существует около 200 популярных языков программирования высокого уровня. Для оценки популярности часто используют индекс TIOBE. Он вычисляется на основе подсчета результатов поисковых запросов, содержащих название языка, по нескольким информационным системам, таким как Google, Wikipedia, Baidu и др.
Рассмотрим некоторые наиболее популярные языки программирования в порядке их популярности по состоянию на ноябрь 2012 г.
Си (англ. C) – стандартизированный процедурный язык программирования, разработанный в начале 1970-х годов сотрудниками Bell Labs Кеном Томпсоном и Денисом Ритчи как развитие языка Би, из этого языка берут начало многие его особенности. Первоначально C не рассматривался как массовый, а планировался для замены ассемблера, чтобы иметь возможность создавать столь же эффективные и компактные программы, и в то же время не зависеть от конкретного типа процессора. Си был создан для использования в операционной системе UNIX, но с тех пор перенесен на многие другие операционные системы и стал одним из самых используемых языков программирования. Си ценят за его эффективность; он является самым популярным языком для создания системного программного обеспечения. Его также часто используют для создания прикладных программ. Несмотря на то, что Си разрабатывался не для новичков, он активно используется для обучения программированию. В дальнейшем синтаксис языка Си стал основой для многих других языков.
Для языка Си характерны лаконичность, современный набор конструкций управления потоком выполнения, структур данных и обширный набор операций. В 70-е годы на нем написано множество прикладных и системных программ, а также ряд операционных систем семейства Unix.
Java
Java – объектно-ориентированный язык программирования, разработанный компанией Sun Microsystems, официально выпущен 23 мая 1995 года.
Язык разработан на основе языка Си++ с целью упрощения разработки приложений путем исключения из него всех низкоуровневых возможностей. Приложения Java обычно компилируются в специальный платформно-независимый байт-код, поэтому они могут работать на любой виртуальной Java-машине (Java Virtual Machine, JVM) независимо от компьютерной архитектуры, главное чтобы существовала соответствующая виртуальная машина. Важной особенностью технологии Java является гибкая система безопасности благодаря тому, что исполнение программы полностью контролируется виртуальной машиной. Любые операции, которые превышают установленные полномочия программы (например, попытка несанкционированного доступа к данным или соединения с другим компьютером) вызывают немедленное прерывание.
Внутри Java существуют три основных семейства технологий:
– J2EE или Java EE (начиная с v1.5) – Java Enterprise Edition, для создания программного обеспечения уровня предприятия;
– J2SE или Java SE (начиная с v1.5) – Java Standard Edition, для создания пользовательских приложений, в первую очередь – для настольных систем;
– J2ME, Java ME или Java Micro Edition, для использования в устройствах, ограниченных по вычислительной мощности, в том числе мобильных телефонах, PDA, встроенных системах
Самыми популярными считаются серверные технологии семейства J2EE.
Objective C
Objective-C, известный также как Objective C, ObjC или Obj-C – компилируемый объектно-ориентированный язык программирования корпорации Apple, построенный на основе языка Си и парадигм Smalltalk. Появился в 1986 г. Язык полностью совместим с Си.
Компилятор Objective-C входит в GCC и доступен на большинстве основных платформ. Язык используется в первую очередь для Mac OS X (Cocoa) и GNUstep – двух реализаций объектно-ориентированного стандарта операционной системы NeXTSTEP.
C++ (Си++) – компилируемый статически типизированный язык программирования общего назначения, был разработан в начале 1980-х годов, стандартом стал в 1998 г. В 1990-х годах язык стал одним из наиболее широко применяемых языков программирования общего назначения.
Наибольшее внимание в этом языке уделено поддержке объектно-ориентированного и обобщённого программирования. Концепция ООП появилась до этого языка, но приобрела популярность именно благодаря ему.
При создании C++ стремились сохранить совместимость с языком Си. Большинство программ на Си будут исправно работать и с компилятором C++. C++ имеет синтаксис, основанный на синтаксисе Си.
PHP (англ. PHP: Hypertext Preprocessor – «PHP: препроцессор гипертекста», англ. Personal Home Page Tools (устар.) – «Инструменты для создания персональных веб-страниц») – скриптовый язык программирования общего назначения, интенсивно применяющийся для разработки веб-приложений. Появился в 1994 году как специализированная версия языка Perl, но довольно быстро обособился. В настоящее время поддерживается подавляющим большинством хостинг-провайдеров и является одним из лидеров среди языков программирования, применяющихся для создания динамических веб-сайтов.
Язык и его интерпретатор разрабатываются группой энтузиастов в рамках проекта с открытым кодом. Проект распространяется под собственной лицензией, несовместимой с GNU GPL.
C# относится к семье языков с C-подобным синтаксисом, из них его синтаксис наиболее близок к C++ и Java. Язык имеет статическую типизацию, поддерживает полиморфизм, перегрузку операторов (в том числе операторов явного и неявного приведения типа), делегаты, атрибуты, события, свойства, обобщённые типы и методы, итераторы, анонимные функции с поддержкой замыканий, LINQ, исключения, комментарии в формате XML.
Переняв многое от своих предшественников – языков C++, Java, Delphi, Модула и Smalltalk – С#, опираясь на практику их использования, исключает некоторые модели, зарекомендовавшие себя как проблематичные при разработке программных систем: так, C# не поддерживает множественное наследование классов (в отличие от C++).
BASIC
Бейсик (от BASIC, сокращение от англ. Beginner’s All-purpose Symbolic Instruction Code – универсальный код символических инструкций для начинающих; англ. basic – основной, базовый) – семейство высокоуровневых языков программирования. Был разработан в 1963 году профессорами Дартмутского колледжа Томасом Куртцем (Thomas E. Kurtz) и Джоном Кемени (John G. Kemeny).
Поначалу язык предназначался для обучения программированию и получил широкое распространение в виде различных диалектов, прежде всего, как язык для домашних микрокомпьютеров. Бейсик был спроектирован так, чтобы студенты могли без затруднений писать программы, используя терминалы с разделением времени. Он предназначался для пользователей, не столько заинтересованных в скорости исполнения программ, сколько просто в возможности использовать компьютер для решения своих задач не имея специальной подготовки.
При проектировании языка использовались следующие восемь принципов. Новый язык должен:
– быть простым в использовании для начинающих
– быть языком программирования общего назначения
– предоставлять возможность расширения функциональности, доступную опытным программистам
– предоставлять ясные сообщения об ошибках
– быстро работать на небольших программах
– не требовать понимания работы аппаратного обеспечения
– защищать пользователя от операционной системы
Язык был основан частично на Фортране, частично на Алголе, с некоторыми добавлениями.
Настоящее распространение Бейсика началось с его появления на микрокомпьютере Altair 8800 в 1975 г. Многие языки программирования были слишком большими чтобы поместиться в небольшую память, которую пользователи таких машин могли себе позволить. Для машин с таким медленным носителем как бумажная лента (позднее – аудиокассета) и без подходящего текстового редактора такой небольшой язык как Бейсик был отличной находкой. В 1975 году Microsoft (тогда это были лишь двое – Билл Гейтс и Пол Аллен) выпустила Altair BASIC. Затем его версии появились на другой платформе под лицензией и скоро в использовании были уже миллионы копий и вариантов; один из вариантов, Applesoft BASIC, стал стандартным языком на Apple II. Для операционной системы CP/M был создан диалект BASIC-80, надолго определивший развитие языка.
В 1979 году Microsoft обсуждала с несколькими поставщиками компьютеров (включая IBM) лицензирование интерпретатора Бейсик на их машинах. Одна из версий (ROM BASIC) была включена в ПЗУ IBM PC – компьютер мог автоматически загружаться в Бейсик. Так как IBM не придавала тогда большого значения персональным компьютерам (основным полем её деятельности были мейнфреймы), то, вопреки своим принципам, она разрешила Microsoft продавать интерпретатор отдельно. Это сделало последнюю пионером в выпуске ПО нового поколения – не привязанного к конкретной аппаратуре и поставляемого отдельно от компьютера.
В начале 1990-х был разработан графически-ориентированный вариант языка. Microsoft создала вариант под названием WordBasic и использовала его в MS Word до появления Word 97. Вариант Visual Basic for Applications (VBA) был встроен в Excel 5.0 в 1993 году, затем в Access 95 в 1995 году, а после и во все остальные инструменты, входящие в пакет Microsoft Office. Internet Explorer 3.0 и выше, а также Microsoft Outlook, включали интерпретатор VBScript.
Python
Python – высокоуровневый язык программирования общего назначения с акцентом на производительность разработчика и читаемость кода. Синтаксис ядра Python минималистичен. В то же время стандартная библиотека включает большой объём полезных функций.
Разработка языка начата в конце 1980-х, название дано в честь популярного британского комедийного телешоу 1970-х «Воздушный цирк Монти Пайтона».
Python поддерживает несколько парадигм программирования, в том числе структурное, объектно-ориентированное, функциональное, императивное и аспектно-ориентированное. Основные архитектурные черты – динамическая типизация, автоматическое управление памятью, полная интроспекция, механизм обработки исключений, поддержка многопоточных вычислений и удобные высокоуровневые структуры данных. Код в Питоне организовывается в функции и классы, которые могут объединяться в модули (которые в свою очередь могут быть объединены в пакеты).
Эталонной реализацией Python является интерпретатор CPython, поддерживающий большинство платформ. Он распространяется свободно под лицензией, позволяющей использовать его без ограничений в любых приложениях, включая проприетарные.
Разработчики языка Python придерживаются определённой философии программирования, называемой «Дзэном Питона». Её текст выдаётся интерпретатором Питона по команде import this (работает один раз за сессию). Автором этой философии считается Тим Пейтерс.
Красивое лучше, чем уродливое.
Явное лучше, чем неявное.
Простое лучше, чем сложное.
Сложное лучше, чем запутанное.
Плоское лучше, чем вложенное.
Разреженное лучше, чем плотное.
Читабельность имеет значение.
Особые случаи не настолько особые, чтобы нарушать правила.
Хотя практичность побеждает стремление к чистоте.
Ошибки никогда не должны замалчиваться.
Если не замалчиваются явно.
Встретив двусмысленность, отбрось искушение угадать.
Должен существовать один – и, желательно, только один – очевидный способ сделать это.
Хотя он поначалу может быть и не очевиден, если вы не голландец.
Сейчас лучше, чем никогда.
Хотя никогда зачастую лучше, чем прямо сейчас.
Если реализацию сложно объяснить – идея плоха.
Если реализацию легко объяснить – идея, возможно, хороша.
Пространства имён, черт возьми, – отличная штука! Будем делать их побольше!
Perl
Perl – высокоуровневый интерпретируемый динамический язык программирования, созданный в 1987 г. лингвистом Ларри Уоллом. Название языка представляет собой аббревиатуру, которая расшифровывается как Practical Extraction and Report Language «практический язык для извлечения данных и составления отчётов». Первоначально аббревиатура состояла из пяти символов и в таком виде в точности совпадала с английским словом pearl, жемчужина. Но затем стало известно, что язык с таким названием уже существует, и букву «а» убрали. Талисманом языка Perl является верблюд – не слишком красивое, но очень выносливое животное, способное выполнять тяжёлую работу.
Согласно Ларри Уоллу, Perl имеет два девиза. Первый – «There’s more than one way to do it» («Есть больше одного способа сделать это», также известный как TMTOWTDI); второй – «Easy things should be easy and hard things should be possible» («Простые вещи должны быть простыми, а сложные вещи – возможными»).
Основной особенностью языка считаются его богатые возможности для работы с текстом, в том числе реализованные при помощи регулярных выражений. Перл унаследовал много свойств от языков Си, shell script, awk.
Узкая специализация Perl, ограниченная в основном обработкой текстовых данных, позволяет отнести его к четвертому поколению языков программирования.
Ruby
Ruby – динамический интерпретируемый язык высокого уровня для быстрого и удобного объектно-ориентированного программирования, появился в 1995 г. Язык обладает независимой от операционной системы реализацией многопоточности, строгой динамической типизацией, сборщиком мусора и многими другими возможностями. Ruby близок по особенностям синтаксиса к языкам Perl и Eiffel, по объектно-ориентированному подходу – к Smalltalk. Также некоторые черты языка взяты из Python, Лисп, Dylan и CLU.
Название навеяно языком Perl, многие особенности синтаксиса и семантики из которого заимствовано в Ruby: англ. pearl – «жемчужина», ruby – «рубин».
Целью разработки было создание «настоящего объектно-ориентированного», лёгкого в разработке и понимании, интерпретируемого языка программирования.
JavaScript
JavaScript – объектно-ориентированный скриптовый язык программирования, выпущен в 1995 г. как специальная версия языка Java. JavaScript обычно используется как встраиваемый язык для программного доступа к объектам приложений. Наиболее широкое применение находит в браузерах в качестве языка сценариев для придания интерактивности веб-страницам.
На JavaScript оказали влияние многие языки, при разработке была цель сделать язык похожим на Java, но при этом лёгким для использования непрограммистами. Языком JavaScript не владеет какая-либо компания или организация, что отличает его от ряда языков программирования, используемых в веб-разработке.
Delphi
Delphi – язык программирования, который используется в одноимённой среде разработки. Сначала язык назывался Object Pascal. Появился в 1995 году как результат развития языка Турбо Паскаль, который, в свою очередь, развился из языка Паскаль. Паскаль был полностью процедурным языком, Турбо Паскаль, добавил объектно-ориентированные свойства, а в Object Pascal – динамическую идентификацию типа данных с возможностью доступа к метаданным классов.
Изначально Delphi был предназначена исключительно для разработки приложений Microsoft Windows, позже был реализован также для платформы Linux.
Pascal
Паскаль (англ. Pascal) – высокоуровневый язык программирования общего назначения. Один из наиболее известных языков программирования, широко применяется в промышленном программировании, обучении программированию в высшей школе, является базой для большого числа других языков. Был создан Никлаусом Виртом в 1968-69 годах (опубликован в 1970 году) после его участия в работе комитета разработки стандарта языка Алгол-68.
Паскаль был создан как язык для обучения процедурному программированию (хотя, по словам Вирта, язык нельзя считать только учебным, поскольку язык, непригодный для написания реальных программ, для обучения использоваться не должен). Название языку дано в честь выдающегося французского математика, физика, литератора и философа Блеза Паскаля.
Lisp
Лисп (LISP, от англ. LISt Processing language – «язык обработки списков») – семейство языков программирования, программы и данные в которых представляются системами линейных списков символов. Лисп является вторым в истории (после Фортрана) используемым по сей день высокоуровневым языком программирования. Создатель Лиспа Джон Маккарти занимался исследованиями в области искусственного интеллекта (в дальнейшем ИИ) и созданный им язык по сию пору является одним из основных средств моделирования различных аспектов ИИ.
Язык Лисп (так же как и следующий – Ada) прошел процесс фундаментальной стандартизации для использования в военном деле и промышленности, в результате чего появился стандарт Common Lisp. Его реализации существуют для большинства компьютерных платформ.
А́да (Ada) – структурный, модульный, объектно-ориентированный язык программирования, содержащий высокоуровневые средства программирования параллельных процессов, создан в 1975-1980 гг. в результате проекта, предпринятого Министерством обороны США с целью разработать единый язык программирования для встраиваемых систем (то есть систем управления автоматизированными комплексами, работающими в реальном времени). Имелись в виду, прежде всего, бортовые системы управления военными объектами (кораблями, самолётами, танками, ракетами, снарядами и т. п.). Перед разработчиками не стояло задачи создать универсальный язык, поэтому решения, принятые авторами Ады, нужно воспринимать в контексте особенностей выбранной предметной области. Язык назван в честь Ады Лавлэйс.
В СССР в 80-х годах была организована Рабочая Группа по языку Ада при Госкомитете по науке и технике. Группа занималась изучением всех открытых (а также, по слухам, добытых разведкой закрытых) данных по языку Ада и исследовала возможность и целесообразность развития и использования Ады в СССР. Деятельность этой группы привела к концу 80-х годов к разработке компиляторов Ады для практически всех применяемых в СССР компьютеров. Было выпущено несколько книг по языку Ада на русском языке.
PL/SQL
PL/SQL (Procedural Language / Structured Query Language) – язык программирования, процедурное расширение языка SQL. Базируется на языке Ада. Стандартный SQL является специализированным декларативным языком программирования четвертого поколения. На него наложены определённые ограничения, такие как, например, отсутствие прямой поддержки циклов. PL/SQL же позволяет разработчикам обрабатывать реляционную базу данных, используя более привычный стиль программирования. Операторы SQL могут быть легко вызваны непосредственно из PL/SQL-процедуры, функции или из триггера (иногда с некоторыми ограничениями).
MatLab
MATLAB (сокращение от англ. «Matrix Laboratory») – термин, относящийся к пакету прикладных программ для решения задач технических вычислений, а также к используемому в этом пакете высокоуровневому интерпретируемому языку программирования. MATLAB используют более 1 000 000 инженерных и научных работников, он работает на большинстве современных операционных систем, включая GNU/Linux, Mac OS, Solaris и Microsoft Windows.
MATLAB как язык программирования был разработан Кливом Моулером (англ. Cleve Moler) в конце 1970-х годов, когда он был деканом факультета компьютерных наук в Университете Нью-Мексико. Целью разработки служила задача дать студентам факультета возможность использования программных библиотек Linpack и EISPACK без необходимости изучения Фортрана. Вскоре новый язык распространился среди других университетов и был с большим интересом встречен учёными, работающими в области прикладной математики. До сих пор в Интернете можно найти версию 1982 года, написанную на Фортране, распространяемую с открытым исходным кодом. Инженер Джон Литтл (англ. John N. (Jack) Little) познакомился с этим языком во время визита Клива Моулера в Стэнфордский университет в 1983 году. Поняв, что новый язык обладает большим коммерческим потенциалом, он объединился с Кливом Моулером и Стивом Бангертом (англ. Steve Bangert). Совместными усилиями они переписали MATLAB на C и основали в 1984 компанию The MathWorks для дальнейшего развития. Эти переписанные на С библиотеки долгое время были известны под именем JACKPAC. Первоначально MATLAB предназначался для проектирования систем управления (основная специальность Джона Литтла), но быстро завоевал популярность во многих других научных и инженерных областях. Он также широко использовался и в образовании, в частности, для преподавания линейной алгебры и численных методов.
Кроме этих языков, важную роль сыграли такие языки, как Algol, Cobol и Smalltalk.
Algol
Компилируемый язык ALGOL создан в 1960 году целым коллективом высококлассных разработчиков, специалистов по языкам программирования, среди которых были разработчик Фортрана Джон Бэкус, автор Лиспа Джон Маккарти, один из создателей структурного программирования Эдсгер Дейкстра и другие. Алгол был призван заменить Фортран, но из-за более сложной структуры Алгола этого не произошло. В 1968 году была создана версия Алгол 68, по своим возможностям даже сегодня опережающая многие языки программирования. Однако из-за отсутствия достаточно эффективных компьютеров для нее не удалось своевременно создать хорошие компиляторы, поэтому особую популярность язык не завоевал. Тем не менее, он оказал существенное влияние на развитие всех языков, которые появились после него, в частности, как уже было упомянуто, Pascal является прямым наследником Алгола.
Cobol
Компилируемый язык для применения в экономической области и решения бизнес-задач, разработан в начале 60-х годов. Он отличается большой «многословностью» – его операторы иногда выглядят как обычные английские фразы. В Коболе реализованы очень мощные средства работы с большими объемами данных, хранящимися на различных внешних носителях. На этом языке создано очень много приложений, которые активно эксплуатируются и сегодня.
Smalltalk
Smalltalk – первый широко распространенный объектно-ориентированный язык программирования с динамической типизацией, разработан в Xerox PARC в 1970-е гг. Оказал большое влияние на развитие многих других языков, таких как: C++, Objective-C, Java. Многие идеи 1980-х и 1990-х по написанию программ появились как результат развития языка Smalltalk.