И.Г. Головин - Конспект лекций по курсу Языки программирования (1161120), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Он изобрел язык FP,который подходил для формального доказательства программ.Формальное доказательство программы ставит целью показать, что спецификацияпрограммы тождественна самой программе. Были разработаны доказательства дляпрограмм, использующих Фон-Неймановскую парадигму.Однако, такие доказательстваоказались очень сложными. Доказательство программы оказалось сложнее самогонаписания программы.Для FP есть более простые программы.В языке FP можно повысить эффективность программ с помощью эквивалентныхпреобразований.Примеры других функциональных языков программирования:1.2.3.4.MLMirandaErlandHaskellЛ ОГИЧЕСКАЯ ПАРАДИГМАВ 1971 году появился язык программирования Prolog. Он был разработан для проектаавтоматического перевода.Идея языка: DCG-грамматика, грамматика определенных выражений.Предложения грамматики строятся следующим образом:Pronoun(case, A) => NP (case, S)Этот пример означает утверждение: «Местоимение – это существительное». Здесь Pronoun –местоимение, NP – существительное, case – падеж, S – строка.В языке используются дизъюнкты Хорна:32P1(S1) ^P2(S2) ^ P3(S3) => P0(S1+…+S3)P0 :- P1(S1) ^ … ^ Pn(Sn)ALPAC (Automatic Language Processing Advisory Committee): большую часть денег на переводушло на русско-английский и русско-французский переводFRAPВ 1985-1990 в Японии начались разработки нового поколения компьютеров с ИИ.Предполагалось вести общение с человеком на естественном языке.
В большой степени этобыл маркетологический проект по привлечению инвестиций в соответствующую отрасль. Вкачестве языка был выбран язык Prolog как наиболее подходящий для обработкиестественных языков. Проект обратил внимание на логическое программирование, как наодну из основных парадигм программирования.О БЪЕКТНАЯ ПАРАДИГМА1972 SmalltalkВнимание ученых было сосредоточено на абстрактных типах данных. Понятие абстрактноготипа данных (АТД) – «надпарадигменное»: оно появляется не только в объектнойпарадигме.
В то же время начинается математизация разработки программ.1975 Object PascalОбъектная парадигма изначально была рассматриваема как разновидность императивнойпарадигмы.После появились Turbo Pascal, Delphi.В 1979-1983 годах появились C++, Objective C.Появились языки CLOS (расширение Lisp), Oz, Nemerle.ЭВОЛЮЦИОННЫЙ ПЕРИОД РАЗВИТИЯ ЯЗЫКОВ ПРОГРАММИРОВАНИЯЭтот период характеризуется тем, что люди перестали изобретать универсальные языкипрограммирования.Эволюционный период продолжается с середины 90-х по настоящее время.Для эволюционного периода наиболее характерна именно объектно-ориентированнаяпарадигма.В 1995 появился язык программирования Java, в 1999 появился язык C#. Эти языки вомногом очень схожи, в каком-то смысле их можно назвать двумя реинкарнациями одногоязыка.Пример (Java)Java WORA (Write Once Run Anywhere) – эта технология имела целью создать переносимуюреализацию языка программирования.Ранее уже существовали аналогичные технологии.33UCSD – Калифорнийский университет в Сан-Диего.
Там хотели сделать переноснуюреализацию для Pascal. Для этого придумали P-code, нотацию, аналогичную ПОЛИЗ.Транслятор переводил из Pascal в P-code, и для каждой архитектуры был написанинтерпретатор с P-code (это проще сделать).Аналогичная идея использовалась в виртуальной машине для языка Java. Её идеязаключалась в том, что язык транслировался в промежуточный язык, называемый байткодом, а исполнялся он затем на JVM (Java Virtual Machine). JRE (Java runtime environment)включает в себя JVM и реализацию стандартной библиотеки. Существуют различныереализации JRE: Java SE (Java Standard Edition) – для индивидуального использования ималых предприятий, Java ME (Java Micro Edition) – для устройств, ограниченных в ресурсах,Java EE (Java Enterprise Edition) – для серверных платформ и задач средних и крупныхпредприятийюJava-файлы могут иметь расширение .java (исходные тексты) или .class (скомпилированныеклассы).
Java-приложениями могут быть как классические консольные приложения, такиjava-апплеты. Java-апплет – это архив с готовыми скомпилированными файлами в байткоде, имеющий расширение .jar, который обычно выполняется в браузере. Впоследствиипрограммисты на Java стали отдавать предпочтение «полновесным» кроссплатформеннымпрограммам, а апплеты стали писать на таких языках, как JavaScript и Adobe Flash (ранее:Macromedia Flash).Создателем Java была фирма IBM. Язык Java понадобился тогда, когда в компании перешлиот поставок к консалтинговым услугам. Как в Solaris, так и в Android существует встроеннаяJVM. Поэтому Java подходит для создания программ «для себя».
Заметим, что для различныхбраузеров существуют разные реализации JVM. Например, для Internet Explorer существуетдве реализации, а в Mozilla используется реализация Sun.Пример (C# и платформа .NET)Принципы платформы .NET во многом схожи с принципами JRE.Существует спецификация CLI (Common Language Interface), котораястандартизирует промежуточный язык, виртуальнуюисполнительную систему, а также спкцификацию для типов иВиртуальная исполнительная система называется VES (VirtualExecution System). Промежуточный язык называется CIL (CommonIntermediate Language). CLI включает стандартизацию для языкасистемы (CLS, Common Language Specification) и спецификацию длятипов, а также систему представлений для различных значений (CTS,Common Type System).
CLR, Common Language Runtime – одна изреализаций VES. Так же существует opensource-реализация Mono.Отличия подхода Microsoft заключаются в следующем:нет понятия виртуальной машиныпромежуточный язык не является интерпретируемым, есть JIT (JustIn-Time) компилятор.
Он транслирует код перед самым его34выполнением (и поэтому большие программы на .NET так долгозагружаются).Существует также версия JIT-компилятора от SUN, но она медленнее.Формально C# не является .NET языком. Однако C# изначальноразрабатывался как язык .NET. Другие .NET языки отстают от C#.C# – это один из наиболее активно развивающихся языковпрограммирования. Он сложнее, чем Java.
В версии 2.0 в язык былидобавлены элементы обобщенного программирования, в версии 4.0 –лямбда-функции и ленивые вычисления. Отметим, что существуеттакже язык F# – экспериментальный язык для обкатыванияконцепций языков программирования.Итак, Java и C# – это наиболее известные промышленные языки, возникшие вэволюционный период. Ранее Все известные промышленные языки относились кстатическим языкам программирования. В 90-x и 2000-х шдах в промышленномпрограммировании перешли к динамическим языкам программирования.
Примеров такихязыков много: Python, Perl, PHP, JavaScript, Ruby. Причина тому – в развитости WEBтехнологий.WEB- ТЕХНОЛОГИИ И ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯHTTP-сервер – это TCP/IP сервер, понимающий HTTP. Протокол его примерно таков: естькоманда request – запросить, в которой либо get (получить любой ресурс), либо head (неисполняется), и есть команда respond – ответить. У HTTP-сервера нет состояния:«обработал-отдал-забыл».URI (URL) – уникальный идентификатор ресурса.
Например, пусть есть URLhttp://mycompany.ru/123/456 - это означает, что ресурс 456 лежит на сервере в папке /123.Ресурс может быть как простым текстом, так и размеченным текстом. Тексты в HTML,картинки в jpeg и прочее предоставляют статические ресурсы. Поэтому с развитием WEBпоявилась идея генерировать динамический ресурс. Для этого существует технология CGI(Common Gateway Interface).Рассмотрим исполняемый файл в URI: сервер делает fork() и запускает программу. URIвыглядит так: _____?<параметры программы>.
Вывод программы отправляется обратноклиенту. При таком способе программирования можно писать на любом языке (например,C), но это не очень-то удобно. Недостаток fork() в том, что это очень тяжелая операция.Поэтому решили использовать скрипты, которые в данном случае эффективнее.
Для такихязыков был сделан язык PHP (plain HTML processor).Для WEB-программирования выбираются интерпретируемые языки, потому что онибезопаснее, и программировать на них быстрее.Среди этих языков особняком стоит язык JavaScriptПример (JavaScript)35JavaScript первоначально назывался LiveScript и предназначался для «оживления» WEBстраниц. Переименовали его маркетологи Sun. Он встраивается прямо в код HTML иисполняется на стороне клиента.Схему взаимодействия клиента и WEB-сервера можно изобразить следующим образом:БраузерHTTP-серверSQLCJavaScriptG…I……Иногда технологии создания WEB-сервисов сокращают до LAMP, где L означает Linux, Aозначает Apache, M означает Mysql, а P может означать Perl, Python или PHP.В JavaScript нет понятия класса, есть понятие прототип.
Его иногда называют «ассемблерсовременного интернета». Существует язык для создания объектов JSON – Java Script ObjectNotation.ДАННЫЕ, ОПЕРАЦИИ И СВЯЗЫВАНИЕПонятия данных и операций – ключевые понятия языков программирования.Формализация этих понятий означает формализацию языка программирования, и болееточную формализацию тут придумать нельзя.В течение нашего курса мы будем обращать внимание на то, что между понятиями данных иопераций существует определенный дуализм.Пример такого дуализма: длина строки символов. Это данные или операция? В языкеTurboPascal длина строки хранится в первом элементе строки, поэтому она уже дана, ее ненужно вычислять, значит, это скорее данное.
В языке C строка заканчивается символомконца строки, поэтому чтобы узнать ее длину, нужно пройти по всей строке в поискесимвола конца строки – значит, в этом языке длина строки – это скорее операция.Другой пример дуализма: понятие свойства объекта. Рассмотрим подробнее это понятие напримере языка Smalltalk.Пример (Smalltalk)В языке Smalltalk есть понятия класса и экземпляра. Переменныемогут принадлежать как классу, так и экземпляру. Можно провестианалогию с языком C++ (статические члены-данные и члены-данныеэкземпляра класса).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
