Т. Пратт, М. Зелковиц - Языки программирования - разработка и реализация (4-е издание_ 2002) (1160801), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Все изменилось с появлением языка С (см. приложение, раздел П.2). С развитием в 70-с гг. конкурентоспособной среды Т!Х!Х, написанной в основном на языке С, была показана эффективность использования языков высокого уровня п в системной области. 1.2.2. Эволюция архитектуры программного обеспечения Разработка языков программирования происходит не в вакууме. Так, на конструирование языков огромное влияние оказывает то оборудование, на котором должны выполняться написанные на них программы. Язык как средство решения залачи является лишь одной из составных частей всей используемой технологии. Внешняя среда, поддерживающая выполнение программ, называется операционной средой, Среда, в которой программа разрабатывается, кодирустся, тестируется и сглаживается, или среда разработки (1швг е1тлгоптепг), и операционная среда, в которой программа в конечном счете используется, могут отличаться друг от друга.
В настоящее время в компьютерной индустрии наступила третья эра разработки компьютерных программ. Каждая пз нпх оказала сильное влияние ца ряд языков, которые в тот момент применялись для разработки приложений. Эра универсальных ЭВМ С момента появления первых компьютеров в 40-е и вплоть до 70-х гг. в области вычислений доьпшпровалц большие универсальные ВВМ. Дорогостоящий компьютер занимал тогда огромное помешение и обслуживался большим количеством специалистов. Пакетные среды. Самая ранняя и простая операционная среда полностью состояла пз внешних файлов с данными.
Программа брала несколько входных файлов с данными, обрабатывала их и создавала несколько выходных файлов с данными !например, программа нагислепия заработной платы обрабатывала два входных файла, содержащих основные записи платежных ведомостей и время, отработанное каждым сотрудником в течение недельного платежного периода, а за- 24 Глава 1. Проблемы разработки языка тем выдавала два выходных файла, содержащих обновленные платежные ведомости и платежные чеки). Такая операционная среда называется средой пакетной обработки (Ьатс)з-ргосезз)пй), поскольку входные данные группируются в пикеты внутри файлов и в ниде пакетов обрабатываются программой. 80-колонная перфокарта, или карта Холлерита (НоИепг)т саге(), названная так по имени Германа Холлерита (Неппап Но!1епт)з), придумавшего ее для переписи населения США в 1980 г., была неотьемлемой частью компьютеров 80-х гг. Такие языки, как РОКТГсАН, СОВО1 и Разса1, изначально разрабатывались под пакетную среду выполнения, хотя сейчас могут использоваться в интерактивной и встроенной операционной средах.
Интерактивные среды. В начале 70-х гг., ближе к концу эпохи универсальных ЭВМ, появилось интерактивное программирование. Чтобы не использовать прн создании программы пачку перфокарт, к компьютеру были подсоединены электронно-лучевыс мониторы, В результате исследований, проведенных в 60-е гг. в рамках проекта по разработке компьютера на основе микропроцессоров (МАС— пцсгоргосеззог-аггау соптргнег) и операционной системы Мп16сз, осуществлявшегося в М1Т, появились компьютеры с возможностью разделения времени. В таких системах каждому пользователю выделялись небольшие кванты процессорного времени.
Так, например, если каждому пользователю компьютера выделяются кванты в 25 мс и к компьютеру подключено 20 пользователей, то каждый нз них за одну секунду может использовать два раза по 25 мс (или 50 мс). Поскольку пользователи зачастузо тратят болыную часть компьютерного времени на обдумывание задач, а не на непосредственное взаимодействие с компьютером, то те немногие, кто в данный момент реально используют компьютер, имеют возможность пользоваться большим количеством временем, чем отведенная им квота в два отрезка времени в секунду.
При использовании интерактивной среды пользонатель общается с программой во время ее выполнения посредством дисплея, на который выводятся выходные данные, и клавиатуры или мьппи, позволяющей вводить информацию. Примерами являются системы обработки текстов, электронные таблицы, видеоигры, системы обработки баз данных и системы компьютерного обучения. Наверняка читатель хорошо знаком со всеми приведенными примерами. Влияние на языки программирования. В языках, разработанных для пакетной среды, файлы обычно являются основой для большинства структур ввода-вывода. Хотя файлы также можно использовать и для интерактивного ввода-вывода на терминал, в этих языках не бьшо необходимости в реализации специальной возможности интерактивного ввода-вывода. Например, файлы обычно хранятся в виде зап исей фиксированной длины, однако при интерактивном вводе данных п рограмма должна считывать каждый символ по мере еггз введения с клавиатуры.
Также обычно структура ввода-вывода не обеспечивает доступа к специальным устройствам ввода-вывода, используемым во встроенных системах. Унеся пал фонтом понимается картотека или набор падгнитых бумаг (оснопнае значение английского слова)де), а не и!ирака нсполвзуемый в саврел~енпой информатике термин для обозначения яме~ шваннай области связанных данных на внешнем носителе информации (например, диске). Перфокарты чем-то напоминали карточки в библиотечных каталогах, пазтому собранные вместе опи также пазы зались файлом. — Примеч, науч. рег).
1.2. Краткая история языков программирования 25 Ошибки, вызывающие остановку выполнения программы в средах пакетной обработки, допустимы, цо они дорого обходятся, поскольку после исправления ошибки программу нужно запускать заново. Также в этих средах программист не имеет возможности немедленно исправить вручную обнаруженную ошибку. Таким образом, при разработке этих языков возможностям обнаружения и обработки ошибок и исключительных ситуаций непосредственно в программе придавалось большое значение. Программа должна была обрабатывать наиболее вероятные ошибки и продолжать свое выполнение без каких-либо остановок. Третьей отличительной характеристикой среды пакетной обработки является отсутствие временных ограничений на выполнение программы. Обычно в языке, разработанном для такой среды, не заложены средства для отслеживания скорости выполнения или прямого ее контроля.
Операции интерактивного ввода-вывода существенно отличаются от стандартных операций с файлами, которые заложены в большинстве языков, разработанных для пакетных сред обработки. И это затрудняет адаптацию подобных языков программирования к интерактивным средам.
Эти различия описаны в разделе 5.3.3. Например, язык С включает в себя функцию доступа к строкам текстового файла, а также функцию, которая выводит на терминал все символы, вводимые пользователем с клавиатуры, в то время как в языке Рааса! прямой ввод текста с терминала выглядит очень громоздко, Этим объясняется популярность использования языка С (н разработанного на его основе С++) для написания интерактивных программ. Также в интерактивных средах используется совершенно другой подход к обработке ошибок. Если пользователь вводит неправильные входные данные с клавиатуры, программа может вынести сообщение об ошибке и предложить произвести исправления. Средства языка для обработки ошибок внутри программы (например, возможность пропустить ошибку и выполнять программу далыце) становятся менее существенными.
Хотя (в отличие от сред пакетной обработки) завершение работы программы в связи с возникшей ошибкой, как правило, не применяется. Часто в интерактивных программах приходится использовать некоторые временные ограничения. Например, в видеоиграх, если пользователь в течение определенного времени не реагирует на выведенную сцену, активизируется некоторая реакция со стороны программы.
Если интерактивная программа работает настолько медленно, что не успевает отвечать на вводимую команду в течение разум ного времени, она считается непригодной для использования. Эра персональных компьютеров Если заглянуть в прошлое, то эра универсальных ЭВМ с разделением времени продлилась очень недолго — с начала 70-х до середины 80-х. На смену им пришли персональные компьютеры. Персональные компьютеры. 70-е гг, могут быть названы эрой мини-компьютеров. Они были значительно меньше и дешевле стандартных универсальных ЭВМ того времени. Аппаратные технологии шли вперед семимильными шагами.
Микрокомпьютеры, в которых целый процессор размещался на одной квадратной пластинке из пластика или кремния размером один-два дюйма, с каждым годом ста- 26 Глава 1. Проблемы разработки языка повились все быстрее и дешевле. Стандартные универсальные ЭВМ уменьшились в размерах и из комнаты, заполненной стойками и накопителями на магнитных лентах, превратились в декоративную офисную мапшну 3 — 5 футон' в длину и 3 — 4 фута в высоту.
В 1978 г. компания Лрр1е выпустила компьютер Арр! е П, первьш по-настоящему коммерческий персональный компьютер, Он представлял собой небольшую настольную машину, на которой запускался ВЛ81С. Эта машина оказала огромное влияние на рьшок образовательных услуг, однако деловой мир скептически отнесся к минимизированному компьютеру Лрр1е. Состояние дел изменилось в 1981 г. Фирма !ВМ выпустила свой персональный компьютер, а фирма 1.оГпэ разработала свое приложение 1.о1пз 1 — 2 — 3, основан|и|с па программе обработки электронных таблиц Ъг!81-Са1с. Эта программа ст |да первой из прикладных программ-аг|риманока (для рас пи|реп ил круга потенциальныхых заказчиков), которыми промышленность была вынуждена пользоваться. Именно с этого момента персональные компьютеры стали пользоваться неожиданным прежде успехом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
