КАЗАНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫй ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. А.Н. ТУПОЛЕВА - КАИ

Филиал "Восток"

Кафедра компьютерных и телекоммуникационных систем

Реферат

по дисциплине

"Информатика"

Языки программирования высокого уровня

Выполнил: ст. группы 21102 Егоров Д.А.

Проверил: к.т.н., доцент Белош В.В.

г. Чистополь, 2015

Содержание

Языки программирования высокого уровня

Особенности конкретных компьютерных архитектур в них не учитываются, поэтому созданные приложения легко переносятся с компьютера на компьютер. В большинстве случаев достаточно просто перекомпилировать программу под определенную компьютерную архитектурную и операционную систему. Разрабатывать программы на таких языках значительно проще и ошибок допускается меньше. Значительно сокращается время разработки программы, что особенно важно при работе над большими программными проектами.

Сейчас в среде разработчиков считается, что языки программирования, которые имеют прямой доступ к памяти и регистров или имеют ассемблерные вставки, нужно считать языками программирования с низким уровнем абстракции. Поэтому большинство языков, считавшихся языками высокого уровня до 2000 года сейчас уже таковыми не считаются.

· Фортран

· Кобол

· Алгол

· Pascal

· Pascal ABC

· Python

· Java

· C

· Basic

· C++

· Objective-C

· Smalltalk

1.1.Фортра́н

Фортра́н (Fortran) — первый язык программирования высокого уровня, имеющий транслятор. Создан в период с 1954 по 1957 год группой программистов под руководством Джона Бэкуса в корпорации IBM. (ЯзыкПланкалкюль, претендующий на пальму первенства, был изобретён ещё в 1945 году, но не был реализован вплоть до 2000 года.) Название Fortran является сокращением от FORmula TRANslator (переводчик формул). Фортран широко используется в первую очередь для научных и инженерных вычислений. Одно из преимуществ современного Фортрана — большое количество написанных на нём программ и библиотек подпрограмм.

Имеется большое количество написанных на Фортране (в большей части на старых версиях языка) различных математических библиотек для матричной алгебры и решения систем линейных уравнений, библиотеки для решения дифференциальных уравнений, интегральных уравнений и их систем, аппроксимации функций,специальных функций, быстрых преобразований Фурье, математической статистики, и других математических дисциплин. Эти библиотеки поставляются, как правило, с компилятором. Ряд таких пакетов создавался на протяжении десятилетий и популярен в научной среде по сей день, например — IMSL .

Большинство таких библиотек является фактически достоянием человечества: они доступны в исходных кодах, хорошо документированы, отлажены и весьма эффективны.

Современный Фортран (Fortran 95 и Fortran 2003) приобрёл черты, необходимые для эффективного программирования для новых вычислительных архитектур, позволяет применять современные технологии программирования, в частности, модульное программирование и ООП.

Возможности и структура программы

Фортран имеет достаточно большой набор встроенных математических функций, поддерживает работу с целыми, вещественными и комплексными числами высокой точности. Выразительные средства языка изначально были весьма бедны, поскольку Фортран был одним из первых языков высокого уровня. В дальнейшем в Фортран были добавлены многие лексические конструкции, характерные для структурного, функционального и даже объектно-ориентированного программирования.

Формат записи кода

Структура программ изначально была ориентирована на ввод с перфокарт и имела ряд удобных именно для этого случая свойств. Так, с 1-й по 5-ю колонку располагалась область меток, 6-я служила для маркировки текста как комментария (символом C), а с 7-й по 72-ю располагался собственно текст оператора или комментария. Колонки с 73-й по 80-ю могли служить для нумерации карт (чтобы восстановить случайно рассыпавшуюся колоду) или для краткого комментария, транслятором они игнорировались. Если текст оператора не вписывался в отведённое пространство (с 7-й по 72-ю колонку), в 6-й колонке следующей карты ставился признак продолжения, и затем оператор продолжался на ней. Расположить два или более оператора в одной строке (карте) было нельзя. Когда перфокарты ушли в историю, эти достоинства превратились в серьёзные неудобства.

Именно поэтому в стандарт Фортрана, начиная с Fortran 90, в добавление к фиксированному формату исходного текста появился свободный формат, который не регламентирует позиции строки, а также позволяет записывать более одного оператора на строку. Введение свободного формата позволило создавать код, читаемость и ясность которого не уступает коду, созданному при помощи других современных языков программирования, таких как C илиJava.

Своего рода «визитной карточкой» старого Фортрана является огромное количество меток, которые использовались как в операторах безусловного перехода GOTO, так и в операторах циклов, и в операторах описания форматного ввода-вывода FORMAT. Большое количество меток и операторов GOTO часто делало программы на Фортране трудными для понимания.

Именно этот негативный опыт стал причиной, по которой в ряде современных языков программирования (например, Java) метки и связанные с ними операторы безусловного перехода сильно видоизменены.

Однако современный Фортран избавлен от избытка меток за счёт введения таких операторов, как DO … END DO, DO WHILE, SELECT CASE. Более того, в современных стандартах языка оставлен лишь классический оператор GOTO, применяемый во многих языках и поныне. Вычисляемый оператор GOTO, а также конструкция ENTRY — множественного входа в процедуры, были исключены.

Подпрограммы Фортрана

Подпрограммы в Фортране существовали с самого первого стандарта и поныне являются одним из главных инструментов программирования.

В Фортране вызов подпрограмм, функций и передача их параметров происходят исключительно по ссылке (не по значению). Поэтому подпрограмма может изменить переданный ей аргумент в главной программе, если специальным образом это не предотвратить. Такой механизм позволяет сделать естественной нотацию при записи математических формул и сохранить при этом высокое быстродействие при работе с большими массивами данных.

Подпрограммы Фортрана могут содержать в списке параметров (называемых формальными параметрами) и необязательные (опциональные) параметры, а могут вообще не содержать параметров.

Стандарт языка позволяет осуществлять перегрузку процедур и операций посредством родового интерфейса, объединяя различные процедуры (оперирующая каждая, например, целыми, дествительными, комплексными числами и символьными переменными) под одним (родовым) именем. В этом случае в главной программе достаточно обратиться к родовой процедуре, а характер выполняемых операций будет зависеть от типа данных, предложенных процедуре для обработки. По такому принципу сделаны все встроенные функции и подпрограммы, например, COS(x). Перегрузка процедур, функций и операторов (причём символы перегруженных операторов программист может предложить свои, помимо встроенных) распространяется не только на встроенные типы данных, но и на типы, определённые программистом.

Ява

Ява (Java)— объектно-ориентированный язык программирования, разработанный компанией SunMicrosystems в последующем приобретённой компанией Oracle). Приложения Java обычно транслируются в специальныйбайт-код, поэтому они могут работать на любой виртуальной Java-машине вне зависимости от компьютерной архитектуры. Дата официального выпуска — 23 мая 1995 года.

Поиск по сайту: