Преподаватель который помогает студентам и школьникам в учёбе.

Современные языки программирования (Автокоды)

Содержание:

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 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. Персональные компьютеры IBM используют машинный язык микропроцессоров семейства 8086, т.к. их аппаратная часть основывается именно на данных микропроцессорах. Можно писать программы непосредственно на машинном языке, хотя это и сложно. На заре компьютеризации(в начале 1950-х г.г.), машинный язык был единственным языком, большего человек к тому времени не придумал. Для спасения программистов от сурового машинного языка программирования, были созданы языки высокого уровня (т.е. немашинные языки), которые стали своеобразным связующим мостом между человеком и машинным языком компьютера.

Языки высокого уровня работают через трансляционные программы, которые вводят "исходный код" (гибрид английских слов и математических выражений, который считывает машина), и в конечном итоге заставляет компьютер выполнять соответствующие команды, которые даются на машинном языке. Существует два основных вида трансляторов: интерпретаторы, которые сканируют и проверяют исходный код в один шаг, и компиляторы, которые сканируют исходный код для производства текста программы на машинном языке, которая затем выполняется отдельно.

ГЛАВА 1. КЛАССИФИКАЦИЯ ЯЗЫКОВ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

1.1 Машинно-ориентированные языки

Машинно-ориентированные языки – это языки, наборы операторов и изобразительные средства которых существенно зависят от особенностей ЭВМ (внутреннего языка, структуры памяти и т.д.). Машинно–ориентированные языки позволяют использовать все возможности и особенности машинно-зависимых 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 (особенно на

машинных языках и ЯСК), плохо защищенного от появления

ошибок;

низкая скорость программирования;
невозможность непосредственного использования программ,

составленных на этих языках, на ЭВМ других типов.

Машинно-ориентированные языки по степени автоматического программирования подразделяются на классы.

1.1.1 Машинный язык

Как я уже упоминал, во введении, отдельный компьютер имеет свой определенный Машинный язык (далее МЯ), ему предписывают выполнение указываемых операций над определяемыми ими операндами, поэтому МЯ является командным. Однако, некоторые семейства ЭВМ (например, ЕС ЭВМ, IBM/370/ и др.) имеют единый МЯ для ЭВМ разной мощности. В команде любого из них сообщается информация о местонахождении операндов и типе выполняемой операции.

В новых модулях ЭВМ намечается тенденция к повышению внутренних языков машинно – аппаратным путем реализовывать более сложные команды, приближающиеся по своим функциональным действиям к операторам алгоритмических языков программирования.

1.1.2 Языки Символического Кодирования

Продолжим рассказ о командных языках, Языки Символического Кодирования (далее ЯСК), так же, как и МЯ, являются командными. Однако коды операций и адреса в машинных командах, представляющие собой последовательность двоичных (во внутреннем коде) или восьмеричных (часто используемых при написании программ) цифр, в ЯСК заменены на символы (идентификаторы), форма написания которых помогает программисту легче запоминать смысловое содержание операции. Это обеспечивает существенное уменьшение числа ошибок при составлении программ.

Использование символических адресов – первый шаг к созданию ЯСК. Команды ЭВМ вместо истинных (физических) адресов содержат символические адреса. По результатам составленной программы определяется требуемое количество ячеек для хранения исходных промежуточных и результирующих значений. Назначение адресов, выполняемое отдельно от составления программы в символических адресах, может проводиться менее квалифицированным программистом или специальной программой, что в значительной степени облегчает труд программиста.

1.1.3 Автокоды

Есть также языки, включающие в себя все возможности ЯСК, посредством расширенного введения макрокоманд - они называются Автокоды.

В различных программах встречаются некоторые достаточно часто использующиеся командные последовательности, которые соответствуют определенным процедурам преобразования информации. Эффективная реализация таких процедур обеспечивается оформлением их в виде специальных макрокоманд и включением последних в язык программирования, доступный программисту. Макрокоманды переводятся в машинные команды двумя путями –расстановкой и генерированием. В постановочной системе содержатся «остовы» - серии команд, реализующих требуемую функцию, обозначенную макрокомандой. Макрокоманды обеспечивают передачу фактических параметров, которые в процессе трансляции вставляются в «остов» программы, превращая её в реальную машинную программу.

В системе с генерацией имеются специальные программы, анализирующие макрокоманду, которые определяют, какую функцию необходимо выполнить и формируют необходимую последовательность команд, реализующих данную функцию.

Обе указанных системы используют трансляторы с ЯСК и набор макрокоманд, которые также являются операторами автокода.

Развитые автокоды получили название Ассемблеры. Сервисные программы и пр., как правило, составлены на языках типа Ассемблер. Более полная информация о языке Ассемблера см. ниже.

1.1.4 Макрос

Язык, являющийся средством для замены последовательности символов описывающих выполнение требуемых действий ЭВМ на более сжатую форму - называется Макрос (средство замены).

В основном, Макрос предназначен для того, чтобы сократить запись исходной программы. Компонент программного обеспечения, обеспечивающий функционирование макросов, называется макропроцессором. На макропроцессор поступает макроопределяющий и исходный текст. Реакция макропроцессора на вызов-выдачу выходного текста.

Макрос одинаково может работать, как с программами, так и с данными.

1.2 Машинно-независимые языки

Машинно-независимые языки – это средство описания алгоритмов решения задач и информации, подлежащей обработке. Они удобны в использовании для широкого круга пользователей и не требуют от них знания особенностей организации функционирования ЭВМ и ВС.

Подобные языки получили название высокоуровневых языков программирования. Программы, составляемые на таких языках, представляют собой последовательности операторов, структурированные согласно правилам рассматривания языка (задачи, сегменты, блоки и т.д.). Операторы языка описывают действия, которые должна выполнять система после трансляции программы на МЯ. Таким образом, командные последовательности (процедуры, подпрограммы), часто используемые в машинных программах, представлены в высокоуровневых языках отдельными операторами. Программист получил возможность не расписывать в деталях вычислительный процесс на уровне машинных команд, а сосредоточиться на основных особенностях алгоритма.

1.2.1 Проблемно – ориентированные языки

С расширением областей применения вычислительной техники возникла необходимость формализовать представление постановки и решение новых классов задач. Необходимо было создать такие языки программирования, которые, используя в данной области обозначения и терминологию, позволили бы описывать требуемые алгоритмы решения для поставленных задач, ими стали проблемно – ориентированные языки. Эти языки, ориентированные на решение определенных проблем, должны обеспечить программиста средствами, позволяющими коротко и четко формулировать задачу и получать результаты в требуемой форме.

1.2.2 Универсальные языки

Универсальные языки были созданы для широкого круга задач: коммерческих, научных, моделирования и т.д. Первый универсальный язык был разработан фирмой IBM, ставший в последовательности языков Пл/1. Второй по мощности универсальный язык называется Алгол-68. Он позволяет работать с символами, разрядами, числами с фиксированной и плавающей запятой. Пл/1 имеет развитую систему операторов для управления форматами, для работы с полями переменной длины, с данными организованными в сложные структуры, и для эффективного использования каналов связи. Язык учитывает включенные во многие машины возможности прерывания и имеет соответствующие операторы. Предусмотрена возможность параллельного выполнения участков программ.

Программы в Пл/1 компилируются с помощью автоматических процедур. Язык использует многие свойства Фортрана, Алгола, Кобола. Однако он допускает не только динамическое, но и управляемое и статистическое распределения памяти.

1.2.3 Диалоговые языки

Появление новых технических возможностей поставило задачу перед системными программистами – создать программные средства, обеспечивающие оперативное взаимодействие человека с ЭВМ их назвали диалоговыми языками. Эти работы велись в двух направлениях. Создавались специальные управляющие языки для обеспечения оперативного воздействия на прохождение задач, которые составлялись на любых раннее неразработанных (не диалоговых) языках. Разрабатывались также языки, которые кроме целей управления обеспечивали бы описание алгоритмов решения задач. Необходимость обеспечения оперативного взаимодействия с пользователем потребовала сохранения в памяти ЭВМ копии исходной программы даже после получения объектной программы в машинных кодах. При внесении изменений в программу с использованием диалогового языка система программирования с помощью специальных таблиц устанавливает взаимосвязь структур исходной и объектной программ. Это позволяет осуществить требуемые редакционные изменения в объектной программе.

Одним из примеров диалоговых языков является Бейсик.

Бейсик использует обозначения подобные обычным математическим выражениям. Многие операторы являются упрощенными вариантами операторов языка Фортран. Поэтому этот язык позволяет решать достаточно широкий круг задач.

1.2.4 Непроцедурные языки

Непроцедурные языки составляют группу языков, описывающих организацию данных, обрабатываемых по фиксированным алгоритмам (табличные языки и генераторы отчетов), и языков связи с операционными системами.

Позволяя четко описывать как задачу, так и необходимые для её решения действия, таблицы решений дают возможность в наглядной форме определить, какие условия должны быть выполнены, прежде чем переходить к какому-либо действию. Одна таблица решений, описывающая некоторую ситуацию, содержит все возможные блок-схемы реализаций алгоритмов решения.

Табличные методы легко осваиваются специалистами любых профессий. Программы, составленные на табличном языке, удобно описывают сложные ситуации, возникающие при системном анализе.

ГЛАВА 2. ВИДЫ СОВРЕМЕННЫХ ЯЗЫКОВ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

2.1 C

C — компилируемый статически типизированный язык программирования общего назначения, разработанный в 1969—1973 годах сотрудником Bell Labs Деннисом Ритчи как развитие языка Би. Первоначально был разработан для реализации операционной системы UNIX, но впоследствии был перенесён на множество других платформ. Согласно дизайну языка Си, его конструкции близко сопоставляются типичным машинным инструкциям, благодаря чему он нашёл применение в проектах, для которых был свойственен язык ассемблера, в том числе как в операционных системах, так и в различном прикладном ПО для множества устройств — от суперкомпьютеров до встраиваемых систем. Язык программирования Си оказал существенное влияние на развитие индустрии программного обеспечения, а его синтаксис стал основой для таких языков программирования, как C++, C#, Java и Objective-C.

Язык программирования Си отличается минимализмом. Авторы языка хотели, чтобы программы на нём легко компилировались с помощью однопроходного компилятора, чтобы каждой элементарной составляющей программы после компиляции соответствовало весьма небольшое число машинных команд, а использование базовых элементов языка не задействовало библиотеку времени выполнения. Однопроходный компилятор компилирует программу, не возвращаясь назад к уже обработанному тексту, поэтому использованию функций и переменных должно предшествовать их объявление. Код на Си можно легко писать на низком уровне абстракции, почти как на ассемблере. Иногда Си называют «универсальным ассемблером» или «ассемблером высокого уровня», что отражает различие языков ассемблера для разных платформ и единство стандарта Си, код которого может быть скомпилирован без изменений практически на любой модели компьютера. Си часто называют языком среднего уровня или даже низкого уровня, учитывая то, как близко он работает к реальным устройствам. Однако в строгой классификации он является языком высокого уровня.

Компиляторы Си разрабатываются сравнительно легко благодаря простоте языка и малому размеру стандартной библиотеки. Поэтому данный язык доступен на самых различных платформах (возможно, круг этих платформ шире, чем у любого другого существующего языка). К тому же, несмотря на свою низкоуровневую природу, язык позволяет создавать переносимые программы и поддерживает в этом программиста. Программы, соответствующие стандарту языка, могут компилироваться на самых различных компьютерах.

Си (как и ОС UNIX, с которой он долгое время был связан) создавался программистами и для программистов, круг которых был бы ненамного шире круга разработчиков языка. Несмотря на это, область использования языка значительно шире задач системного программирования.

Си создавался с одной важной целью: сделать более простым написание больших программ с минимумом ошибок по правилам процедурного программирования, не добавляя на итоговый код программ лишних накладных расходов для компилятора, как это всегда делают языки очень высокого уровня, такие, как Бейсик. С этой стороны Си предлагает следующие важные особенности:

простую языковую базу, из которой вынесены в библиотеки многие существенные возможности, вроде математических функций или функций управления файлами;
ориентацию на процедурное программирование, обеспечивающую удобство применения структурного стиля программирования;
систему типов, предохраняющую от бессмысленных операций;
использование препроцессора для, например, определения макросов и включения файлов с исходным кодом;
непосредственный доступ к памяти компьютера через использование указателей;
минимальное число ключевых слов;
передачу параметров в функцию по значению, а не по ссылке (при этом передача по ссылке эмулируется с помощью указателей);
указатели на функции и статические переменные;
области действия имён;
структуры и объединения — определяемые пользователем собирательные типы данных, которыми можно манипулировать как одним целым;
средства объектно-ориентированного программирования;

В то же время в Си отсутствуют:

вложенные функции;
сопрограммы;
средства автоматического управления памятью;
средства функционального программирования.

Часть отсутствующих возможностей относительно легко имитируется встроенными средствами (например, сопрограммы можно имитировать с помощью функций setjmp и longjmp), часть добавляется с помощью сторонних библиотек (например, для поддержки многозадачности и для сетевых функций можно использовать библиотеки pthreads, sockets и т. п.; существуют библиотеки для поддержки автоматической сборки мусора, часть реализуется в некоторых компиляторах в виде расширений языка (например, вложенные функции в GCC).

После появления язык Си был хорошо принят, потому что он позволял быстро создавать компиляторы для новых платформ, а также позволял программистам довольно точно представлять, как выполняются их программы. Благодаря этому программы, написанные на Си, эффективнее написанных на многих других языках. Как правило, лишь оптимизированный вручную код на ассемблере может работать ещё быстрее, потому что он даёт полный контроль над машиной, однако развитие современных компиляторов вместе с усложнением современных процессоров сократило этот разрыв.

Одним из последствий высокой эффективности и переносимости Си стало то, что многие компиляторы, интерпретаторы и библиотеки других языков высокого уровня часто написаны на языке Си.

2.2 C++

C++ — компилируемый, статически типизированный язык программирования общего назначения.

Поддерживает такие парадигмы программирования, как процедурное программирование, объектно-ориентированное программирование, обобщённое программирование. Язык имеет богатую стандартную библиотеку, которая включает в себя распространённые контейнеры и алгоритмы, ввод-вывод, регулярные выражения, поддержку многопоточности и другие возможности. C++ сочетает свойства как высокоуровневых, так и низкоуровневых языков. В сравнении с его предшественником — языком C, — наибольшее внимание уделено поддержке объектно-ориентированного и обобщённого программирования.

C++ широко используется для разработки программного обеспечения, являясь одним из самых популярных языков программирования. Область его применения включает создание операционных систем, разнообразных прикладных программ, драйверов устройств, приложений для встраиваемых систем, высокопроизводительных серверов, а также развлекательных приложений (игр). Существует множество реализаций языка C++, как бесплатных, так и коммерческих и для различных платформ. Например, на платформе x86 это GCC, Visual C++, Intel C++ Compiler, Embarcadero (Borland) C++ Builder и другие. C++ оказал огромное влияние на другие языки программирования, в первую очередь на Java и C#.

Синтаксис C++ унаследован от языка C. Одним из принципов разработки было сохранение совместимости с C. Тем не менее, C++ не является в строгом смысле надмножеством C; множество программ, которые могут одинаково успешно транслироваться как компиляторами C, так и компиляторами C++, довольно велико, но не включает все возможные программы на C.

2.3 C#

C# — объектно-ориентированный язык программирования. Разработан в 1998—2001 годах группой инженеров под руководством Андерса Хейлсберга в компании Microsoft как язык разработки приложений для платформы Microsoft .NET Framework и впоследствии был стандартизирован как ECMA-334 и ISO/IEC 23270.

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++, Pascal, Модула, Smalltalk и, в особенности, Java — С#, опираясь на практику их использования, исключает некоторые модели, зарекомендовавшие себя как проблематичные при разработке программных систем, например, C# в отличие от C++ не поддерживает множественное наследование классов (между тем допускается множественное наследование интерфейсов).

C# разрабатывался как язык программирования прикладного уровня для CLR и, как таковой, зависит, прежде всего, от возможностей самой CLR. Это касается, прежде всего, системы типов C#, которая отражает BCL. Присутствие или отсутствие тех или иных выразительных особенностей языка диктуется тем, может ли конкретная языковая особенность быть транслирована в соответствующие конструкции CLR. Так, с развитием CLR от версии 1.1 к 2.0 значительно обогатился и сам C#; подобного взаимодействия следует ожидать и в дальнейшем (однако, эта закономерность была нарушена с выходом C# 3.0, представляющего собой расширения языка, не опирающиеся на расширения платформы .NET). CLR предоставляет C#, как и всем другим .NET-ориентированным языкам, многие возможности, которых лишены «классические» языки программирования. Например, сборка мусора не реализована в самом C#, а производится CLR для программ, написанных на C# точно так же, как это делается для программ на VB.NET, J# и др.

2.4 Java

Java — сильно типизированный объектно-ориентированный язык программирования, разработанный компанией Sun Microsystems (в последующем приобретённой компанией Oracle). Приложения Java обычно транслируются в специальный байт-код, поэтому они могут работать на любой компьютерной архитектуре, с помощью виртуальной Java-машины. Дата официального выпуска — 23 мая 1995 года. Изначально язык назывался Oak («Дуб»), разрабатывался Джеймсом Гослингом для программирования бытовых электронных устройств. Впоследствии он был переименован в Java и стал использоваться для написания клиентских приложений и серверного программного обеспечения. Назван в честь марки кофе Java, которая, в свою очередь, получила наименование одноимённого острова (Ява), поэтому на официальной эмблеме языка изображена чашка с горячим кофе. Существует и другая версия происхождения названия языка, связанная с аллюзией на кофе-машину как пример бытового устройства, для программирования которого изначально язык создавался. В соответствии с этимологией в русскоязычной литературе с конца двадцатого и до первых лет двадцать первого века название языка нередко переводилось как Ява, а не транскрибировалось, как это стало общепринятым позднее. Программы на Java транслируются в байт-код Java, выполняемый виртуальной машиной Java (JVM) — программой, обрабатывающей байтовый код и передающей инструкции оборудованию как интерпретатор.

Достоинством подобного способа выполнения программ является полная независимость байт-кода от операционной системы и оборудования, что позволяет выполнять Java-приложения на любом устройстве, для которого существует соответствующая виртуальная машина. Другой важной особенностью технологии Java является гибкая система безопасности, в рамках которой 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.

Часто к недостаткам концепции виртуальной машины относят снижение производительности. Ряд усовершенствований несколько увеличил скорость выполнения программ на Java:

применение технологии трансляции байт-кода в машинный код непосредственно во время работы программы (JIT-технология) с возможностью сохранения версий класса в машинном коде,
широкое использование платформенно-ориентированного кода (native-код) в стандартных библиотеках,
аппаратные средства, обеспечивающие ускоренную обработку байт-кода (например, технология Jazelle, поддерживаемая некоторыми процессорами фирмы ARM).

Для семи разных задач время выполнения на Java составляет в среднем в полтора-два раза больше, чем для C/C++, в некоторых случаях Java быстрее, а в отдельных случаях в 7 раз медленнее. С другой стороны, для большинства из них потребление памяти Java-машиной было в 10—30 раз больше, чем программой на C/C++. Также примечательно исследование, проведённое компанией Google, согласно которому отмечается существенно более низкая производительность и большее потребление памяти в тестовых примерах на Java в сравнении с аналогичными программами на C++.

Идеи, заложенные в концепцию и различные реализации среды виртуальной машины Java, вдохновили множество энтузиастов на расширение перечня языков, которые могли бы быть использованы для создания программ, исполняемых на виртуальной машине. Эти идеи нашли также выражение в спецификации общеязыковой инфраструктуры CLI, заложенной в основу платформы .NET компанией Microsoft.

2.5 JavaScript

JavaScript — мультипарадигменный язык программирования. Поддерживает объектно-ориентированный, императивный и функциональный стили

JavaScript обычно используется как встраиваемый язык для программного доступа к объектам приложений. Наиболее широкое применение находит в браузерах как язык сценариев для придания интерактивности веб-страницам. Основные архитектурные черты: динамическая типизация, слабая типизация, автоматическое управление памятью, прототипное программирование, функции как объекты первого класса.

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.

Название «JavaScript» является зарегистрированным товарным знаком компании Oracle Corporation.

JavaScript является объектно-ориентированным языком, но используемое в языке прототипирование обуславливает отличия в работе с объектами по сравнению с традиционными класс-ориентированными языками. Кроме того, JavaScript имеет ряд свойств, присущих функциональным языкам — функции как объекты первого класса, объекты как списки, карринг, анонимные функции, замыкания — что придаёт языку дополнительную гибкость.

Несмотря на схожий с Си синтаксис, JavaScript по сравнению с языком Си имеет коренные отличия:

объекты с возможностью интроспекции;
функции как объекты первого класса;
автоматическое приведение типов;
автоматическая сборка мусора;
анонимные функции.

В языке отсутствуют такие полезные вещи, как:

модульная система: JavaScript не предоставляет возможности управлять зависимостями и изоляцией областей видимости;
стандартная библиотека: в частности, отсутствует интерфейс программирования приложений по работе с файловой системой, управлению потоками ввода-вывода, базовых типов для бинарных данных;
стандартные интерфейсы к веб-серверам и базам данных;
система управления пакетами, которая бы отслеживала зависимости и автоматически устанавливала их.

2.6 Python

Python - высокоуровневый язык программирования общего назначения, ориентированный на повышение производительности разработчика и читаемости кода. Синтаксис ядра Python минималистичен. В то же время стандартная библиотека включает большой объём полезных функций. 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 Python организовывается в функции и классы, которые могут объединяться в модули (они в свою очередь могут быть объединены в пакеты).

Эталонной реализацией Python является интерпретатор CPython, поддерживающий большинство активно используемых платформ. Он распространяется под свободной лицензией Python Software Foundation License, позволяющей использовать его без ограничений в любых приложениях, включая проприетарные. Есть реализации интерпретаторов для JVM (с возможностью компиляции), MSIL (с возможностью компиляции), LLVM и других. Проект PyPy предлагает реализацию Python с использованием JIT-компиляции, которая значительно увеличивает скорость выполнения Python-программ.

Python — активно развивающийся язык программирования, новые версии (с добавлением/изменением языковых свойств) выходят примерно раз в два с половиной года. Вследствие этого и некоторых других причин на Python отсутствуют стандарт ANSI, ISO или другие официальные стандарты, их роль выполняет CPython.

2.7 Ruby

Ruby - динамический, рефлективный, интерпретируемый высокоуровневый язык программирования. Язык обладает независимой от операционной системы реализацией многопоточности, строгой динамической типизацией, сборщиком мусора и многими другими возможностями. По особенностям синтаксиса он близок к языкам Perl и Eiffel, по объектно-ориентированному подходу — к Smalltalk. Также некоторые черты языка взяты из Python, Lisp, Dylan и Клу.

Кроссплатформенная реализация интерпретатора языка является полностью свободной.

Возможности Ruby:

Имеет лаконичный и простой синтаксис, частично разработанный под влиянием Ада, Eiffel и Python.
Позволяет обрабатывать исключения в стиле Java и Python.
Позволяет переопределять операторы, которые на самом деле являются методами.
Полностью объектно-ориентированный язык программирования. Все данные в Ruby являются объектами в понимании Smalltalk. Единственное исключение — управляющие конструкции, которые в Ruby, в отличие от Smalltalk, не являются объектами. Например, число «1» — это экземпляр класса Integer. Также поддерживается добавление методов в класс и даже в конкретный экземпляр во время выполнения программы.
Не поддерживает множественное наследование, но вместо него может использоваться концепция «примесей», основанная в данном языке на механизме модулей.
Содержит автоматический сборщик мусора. Он работает для всех объектов Ruby, в том числе для внешних библиотек.
Создавать расширения для Ruby на С очень просто частично из-за сборщика мусора, частично из-за несложного и удобного API.
Поддерживает замыкания с полной привязкой к переменным.
Поддерживает блоки кода (код заключается в { … } или do … end). Блоки могут использоваться в методах или преобразовываться в замыкания.
Целые переменные в Ruby автоматически конвертируются между типами Fixnum (32-разрядные) и Bignum (больше 32 разрядов) в зависимости от их значения, что позволяет производить целочисленные математические расчёты со сколь угодно большой точностью.
Не требует предварительного объявления переменных, но для интерпретатора желательно, чтобы переменным присваивалось пустое значение nil (тогда интерпретатор знает, что идентификатор обозначает переменную, а не имя метода). Язык использует простые соглашения для обозначения области видимости. Пример: просто var — локальная переменная, @var — переменная экземпляра (член или поле объекта класса), @@var — переменная класса, $var — глобальная переменная.
В Ruby непосредственно в языке реализованы многие шаблоны проектирования, так, например, «одиночка» (singleton) может быть (хотя и не обязан) реализован добавлением необходимых методов к одному конкретному объекту.
Может динамически загружать расширения, если это позволяет операционная система.
Имеет независимую от ОС поддержку не вытесняющей многопоточности.
Перенесён на множество платформ. Он разрабатывался на Linux, но работает на многих версиях Unix, DOS, Microsoft Windows (в частности, Win32), Mac OS, BeOS, OS/2 и т. д.

2.8 PHP

PHP — скриптовый язык общего назначения, интенсивно применяемый для разработки веб-приложений. В настоящее время поддерживается подавляющим большинством хостинг-провайдеров и является одним из лидеров среди языков, применяющихся для создания динамических веб-сайтов.

Язык и его интерпретатор (Zend Engine) разрабатываются группой энтузиастов в рамках проекта с открытым кодом. Проект распространяется под собственной лицензией, несовместимой с GNU GPL.

В области веб-программирования, в частности серверной части, PHP — один из популярных сценарных языков (наряду с JSP, Perl и языками, используемыми в ASP.NET).

Популярность в области построения веб-сайтов определяется наличием большого набора встроенных средств для разработки веб-приложений. Основные из них:

автоматическое извлечение POST и GET-параметров, а также переменных окружения веб-сервера в предопределённые массивы;
взаимодействие с большим количеством различных систем управления базами данных;
автоматизированная отправка HTTP-заголовков;
работа с HTTP-авторизацией;
работа с cookies и сессиями;
работа с локальными и удалёнными файлами, сокетами;
обработка файлов, загружаемых на сервер;
работа с XForms.
В настоящее время PHP используется сотнями тысяч разработчиков. Согласно рейтингу корпорации TIOBE, базирующемся на данных поисковых систем, в мае 2016 года PHP находился на 6 месте среди языков программирования. К крупнейшим сайтам, использующим PHP, относятся Facebook, Wikipedia и др.
Входит в LAMP — распространённый набор программного обеспечения для создания и хостинга веб-сайтов (Linux, Apache, MySQL, PHP).

2.9 CSS

CSS — формальный язык описания внешнего вида документа, написанного с использованием языка разметки.

Преимущественно используется как средство описания, оформления внешнего вида веб-страниц, написанных с помощью языков разметки HTML и XHTML, но может также применяться к любым XML-документам, например, к SVG или XUL.

CSS используется создателями веб-страниц для задания цветов, шрифтов, расположения отдельных блоков и других аспектов представления внешнего вида этих веб-страниц. Основной целью разработки CSS являлось разделение описания логической структуры веб-страницы (которое производится с помощью HTML или других языков разметки) от описания внешнего вида этой веб-страницы (которое теперь производится с помощью формального языка CSS). Такое разделение может увеличить доступность документа, предоставить большую гибкость и возможность управления его представлением, а также уменьшить сложность и повторяемость в структурном содержимом. Кроме того, CSS позволяет представлять один и тот же документ в различных стилях или методах вывода, таких как экранное представление, печатное представление, чтение голосом (специальным голосовым браузером или программой чтения с экрана), или при выводе устройствами, использующими шрифт Брайля.

2.10 Go

Go (часто также Golang) — компилируемый многопоточный язык программирования, разработанный компанией Google. Первоначальная разработка Go началась в сентябре 2007 года, а его непосредственным проектированием занимались Роберт Гризмер, Роб Пайк и Кен Томпсон, занимавшиеся до этого проектом разработки операционной системы Inferno. Официально язык был представлен в ноябре 2009 года. На данный момент его поддержка осуществляется для операционных систем FreeBSD, OpenBSD, Linux, Mac OS X, Windows, начиная с версии 1.3 в язык Go включена экспериментальная поддержка DragonFly BSD, Plan 9 и Solaris, начиная с версии 1.4 — поддержка платформы Android.

Язык Go разрабатывался как язык системного программирования для создания высокоэффективных программ, работающих на современных распределённых системах и многоядерных процессорах. Он может рассматриваться, как попытка создать замену языку Си. При разработке уделялось особое внимание обеспечению высокоэффективной компиляции. Программы на Go компилируются в объектный код (хотя доступен и интерпретатор) и не требуют для исполнения виртуальной машины.

Основные возможности языка Go:

Go — язык со строгой статической типизацией. Доступен автоматический вывод типов, для пользовательских типов — «утиная типизация».
Полноценная поддержка указателей, но без возможности применять к ним арифметические операции, в отличие от C/C++/D.
Строковый тип со встроенной поддержкой юникода.
Использование динамических массивов, хэш-таблиц, срезов (слайсов), вариант цикла для обхода коллекции.
Средства функционального программирования: неименованные функции, замыкания, передача функций в параметрах и возврат функциональных значений.
Автоматическое управление памятью со сборщиком мусора.
Средства объектно-ориентированного программирования, но без поддержки наследования реализации (наследуются только интерфейсы). По большому счёту, Go является процедурным языком с поддержкой интерфейсов.
Средства параллельного программирования: встроенные в язык потоки (go routines), взаимодействие потоков через каналы и другие средства организации многопоточных программ.
Достаточно лаконичный и простой синтаксис, основанный на Си, но существенно доработанный, с большим количеством синтаксического сахара.

При этом из языка сознательно исключены:

Структурная запись обработчиков исключений. Вместо неё предлагается проверка кодов возврата с использованием многозначных функций и использование отложенных (deferred) функций и специального интерфейса error для перехвата исключительных ситуаций.
Наследование реализации. В качестве замены предлагается анонимное вложение типов.
Обобщённое программирование.
Использование утверждений.
переопределение методов.

Язык продолжает развиваться, и разработчики рассматривают возможность включения в язык средств обобщённого программирования. В «Часто задаваемых вопросах» по языку приводятся аргументы против использования утверждений, а наследование без указания типа, наоборот, отстаивается.

2.11 Scala

Scala — мультипарадигмальный язык программирования, спроектированный кратким и типобезопасным для простого и быстрого создания компонентного программного обеспечения, сочетающий возможности функционального и объектно-ориентированного программирования.

Первые версии языка созданы в 2003 году коллективом лаборатории методов программирования Федеральной политехнической школы Лозанны под руководством Мартина Одерски, язык реализован для платформ Java и .Net. По мнению Джеймса Стрэчена , создателя языка программирования Groovy, Scala может стать преемником языка Java.

Scala-программы во многом похожи на Java-программы, и могут свободно взаимодействовать с Java-кодом. Язык включает единообразную объектную модель — в том смысле, что любое значение является объектом, а любая операция — вызовом метода. При этом является также функциональным языком в том смысле, что функции — это полноправные значения.

В Scala включены мощные и единообразные концепции абстракций как для типов, так и для значений. В частности, язык содержит гибкие симметричные конструкции примесей для композиции классов и типажей. Возможно, позволяет производить декомпозицию объектов путём сравнения с образцом; образцы и выражения при этом были обобщены для поддержки естественной обработки XML-документов. В целом, эти конструкции позволяют легко выражать самостоятельные компоненты, использующие библиотеки Scala, не пользуясь специальными языковыми конструкциями.

Язык допускает внешние расширения компонентов с использованием представлений (views). Возможности обобщённого программирования реализуются за счёт поддержки обобщённых функций (generics), в том числе высшего типажа (generics of a higher kind). Кроме различных классических структурных типов данных, в язык включена поддержка экзистенциальных типов.

2.12 Swift

Swift — открытый мультипарадигмальный компилируемый язык программирования общего назначения. Создан компанией Apple в первую очередь для разработчиков iOS и macOS. Swift работает с фреймворками Cocoa и Cocoa Touch и совместим с основной кодовой базой Apple, написанной на Objective-C. Swift задумывался как более легкий для чтения и устойчивый к ошибкам программиста язык, нежели предшествовавший ему Objective-C. Программы на Swift компилируются при помощи LLVM, входящей в интегрированную среду разработки Xcode 6 и выше. Swift может использовать рантайм Objective-C, что делает возможным использование обоих языков (а также С) в рамках одной программы. Swift заимствовал довольно многое из Objective-C, однако он определяется не указателями, а типами переменных, которые обрабатывает компилятор. По аналогичному принципу работают многие скриптовые языки. В то же время, он предоставляет разработчикам многие функции, которые прежде были доступны в C++ и Java, такие как определяемые наименования, так называемые обобщения и перегрузка операторов.

Часть функций языка выполняется быстрее по сравнению с другими подобными языками. Например, сортировка комплексных объектов выполняется в 3,9 раз быстрее, чем в Python, и почти в 1,5 раза быстрее, чем в Objective-C.

Код, написанный на Swift, может работать вместе с кодом, написанным на языках программирования C и Objective-C в рамках одного и того же проекта.

2.13 TypeScript

TypeScript — язык программирования, представленный Microsoft в 2012 году и позиционируемый как средство разработки веб-приложений, расширяющее возможности JavaScript.

Разработчиком языка TypeScript является Андерс Хейлсберг , создавший ранее Turbo Pascal, Delphi и C#.

Спецификации языка открыты и опубликованы в рамках соглашения Open Web Foundation Specification Agreement (OWFa 1.0).

TypeScript является обратно совместимым с JavaScript и компилируется в последний. Фактически, после компиляции программу на TypeScript можно выполнять в любом современном браузере или использовать совместно с серверной платформой Node.js. Код экспериментального компилятора, транслирующего TypeScript в JavaScript, распространяется под лицензией Apache. Его разработка ведётся в публичном репозитории через сервис GitHub.

TypeScript отличается от JavaScript возможностью явного статического назначения типов, поддержкой использования полноценных классов (как в традиционных объектно-ориентированных языках), а также поддержкой подключения модулей, что призвано повысить скорость разработки, облегчить читаемость, рефакторинг и повторное использования кода, помочь осуществлять поиск ошибок на этапе разработки и компиляции, и, возможно, ускорить выполнение программ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Можно провести неожиданные параллели между современными программистами и телеграфными операторами 19 века. По сегодняшним стандартам операторы были слабо технически подкованы – вся их работа состояла в получении и переправке сообщений, передающимся по проводам азбукой Морзе. Задача монотонная и требующая высокой концентрации. Сегодняшнее программирование требует наличия у человека достаточно широких познаний и понимания работы сложных систем, а также возможности быстро изучать и осваивать всё быстрее увеличивающееся количество разных фреймворков.

Однако в середин 19 века телеграфным операторам хорошо платили, их уважали и считали достаточно подкованными технически. Они легко переезжали с места на место, и опытные операторы слетались в крупные города в поисках хорошей работы. По мере укладки всё большего количества проводов, спрос на операторов быстро рос. Разрабатывались стандарты для ускорения передачи сообщений, и операторам приходилось подстраиваться, запоминать всё более сложные и эффективные системы сокращений и протоколов. Томас Эдисон в начале карьеры работал оператором телеграфа, до того, как последовать своему истинному призванию и начать скупать патенты, воровать идеи у Николы Теслы и строить империю. Неудивительно, что как и в случае с программированием, была большая разница в оплате труда мужчин и женщин.

Но к 20-му веку был изобретён телефон, не требовавший участия человека для преобразования кода в естественный язык. К 1920-м годам от большого числа операторов осталась лишь малая часть, по сравнению с 1890-ми.

Перенесёмся на сотню лет вперёд – и мы окажемся в схожей ситуации, только уже с программистами. Конечно, эта профессия требует больше навыков и интеллектуальных возможностей, чем у телеграфного оператора. Но программисты сегодня занимают функционально схожую с операторами нишу. Взрывное распространение софта похоже на распространение ранних видов коммуникаций 19-го века. Спрос на операторов рос пропорционально росту сетей, и спрос на программистов растёт пропорционально росту ПО. Раньше все телеграммы необходимо было транслировать с азбуки Морзе в человеческий язык, а сегодня весь код должен быть написан человеком.

Программы становятся более эффективными, появляются фреймворки, требующие написания меньшего количества кода, а более продвинутые языки, компиляторы и интерпретаторы облегчают жизнь программиста по сравнению с 1980-ми и 1990-ми годами. Но всё равно процесс написания программ остаётся занятием для человека.

Но всё это изменится. На сегодняшнюю версию профессии уже давят с двух сторон. Во-первых, инструменты для создания сайтов вроде Weebly позволяют каждому создавать сайт без необходимости писать код. Программирование базового уровня становится всё более доступным, поэтому разрыв между генерированием идей и их программированием постепенно исчезает.

Во-вторых, программы становятся всё полезнее в деле помощи создания новых программ. И хотя нам ещё далеко до автоматических программ, которые сами смогут писать другие программы, заменяя собою программиста – мы движемся к этому. И нам даже не понадобится настоящий ИИ, чтобы сильно уменьшить роль программиста. Просто роль программ в создании новых программ будет постепенно увеличиваться. По аналогии, представьте полуавтоматическое вождение автомобиля как первый шаг на пути к робомобилям.

И хотя в будущем сохранится нужда в программистах-специалистах узкого профиля и других людях, разбирающихся в компьютерах, кажется неизбежным, что программирование постепенно исчезнет как профессия на подходе к 22-му столетию.

Мое личное мнение, резюмируя выше сказанное:

ИИ можно научить многому, но должен быть кто-то, кто его этому научит. И это будут программисты. Ни один ИИ не сможет реализовать проект по agile с постоянно меняющимися требованиями, ни один ИИ не сможет подстраиваться под платформу и продумывать архитектуру.

Фреймворки растут, но вместе с тем растет и их сложность. Человека с улицы фреймворком не научишь пользоваться за 5 минут.

А что касается операторов телеграфа — они исчезли потому что люди предпочли телефоны и автоматизацию.
Умирают профессии, связанные с работой, на которой могут справиться роботы — это рабочие, таксисты, официанты, продавцы, парикмахеры, операторы — и т.д.
А вот профессии, связанные с исследованиями и разработкой — ученый, исследователь, инженер не умирают уже 1000 лет. Программист — это разновидность инженера, которая если и умрет то только тогда, когда человечество достигнет точки сингулярности прогресса и автоматизации. И это точно не случится в 2060 году. К 2060 году человечество с трудом сможет ИИ официанта воспроизвести, не говоря уж об ИИ программиста — вот увидите.

Вывод: пока ИИ не изобретен — программисты точно нужны, как минимум — делать ИИ. Когда ИИ будет изобретен — то люди вообще не нужны будут, не только программисты.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1) Родли Джон Создание Java-апплетов .- The Coriolis Group,Inc.,1996, Издательство НИПФ "ДиаСофт Лтд.",1996

2) Эферган Майкл Java: справочник .- QUE Corporation, 1997, Издательство "Питер Ком", 1998

3) Давидов Михаил Изгияевич; Антонов Вадим Геннадьевич “LEX - генератор программ лексического анализа” МОСКВА – 1985;

4) "BASIC Face-off", Justin J.Crom, PC Tech Journal, September 1987, 136 Перевод: ЛопуховВ.Н. (Интегратор Promt98);

5) Керниган Б.В., Ритчи Д., Фьюэр А. “Язык программирования Си.” Русский перевод: Москва: Финансы и Статистика. 1985 г.;

6) Золотарев В.В., “Основы автоматизации” ч.1, 1978 г.;

7) Ваулин А.С., “Языки программирования” кн.5, 1993 г.;

8) Терренс П. “Языки программирования: разработка и реализация”, 1979 г.;

9) Касвандс Э.Г “Введение в программирование на языке Ассемблер” ч.1;

10) Хротко Г., “Языки программирования высокого уровня”, 1982 г.;

11) Малютин Э.А., Малютина Л.В., “Языки программирования”, 1982 г.;

12) Ушкова В.“Новые языки программирования и тенденции их развития”, 1982 г.;

13) Хьювенен Э., Сеппенен Й., “Мир Лиспа” т.1, 1990 г.;

14) Янг С., “Алгоритмические языки реального времени”, 1985 г.

15) wikipedia.org

16) habrahabr.ru

17) geektimes.ru