Типы языков программирования

Управляющие структуры языков  программирования

 

Реферат по предмету:

«Основы информатики и программирования»

 

Выполнил студент 1 курса

экономического факультета

группы «Международный менеджмент»

Синьков Павел Александрович

 

Проверил

___________________________

___________________________

 

Минск 2007

Содержание

Содержание.. 2

Введение.. 5

Типы языков программирования.. 7

Процедурное программирование. 7

Функциональное программирование. 8

Логическое программирование. 9

Объектно-ориентированное программирование 10

Этапы создания программ... 11

Этап 1: определение целей программы... 11

Этап 2: проектирование программы... 11

Этап 3: написание кода.. 11

Этап 4: компиляция.. 12

Этап 5: тестирование и отладка программы... 13

Управляющие структуры... 14

Оператор разветвления (if). 14

Вложенные (else if) и (if else). 15

Оператор выбора (switch). 16

ОПЕРАТОРЫ ЦИКЛА... 17

Оператор while. 17

Оператор do ... while. 18

Оператор for. 18

Операторы break и continue. 19

Оператор goto.. 20

МАССИВЫ.... 22

Одномерные массивы... 22

Примеры программ с использованием массивов 24

Многомерные массивы... 25

Примеры программ с использование матриц.. 26

Заключение.. 28

Список использованной литературы 30

Предметный указатель.. 31

    

 

 

Введение

Первые программы заключались в установке ключевых переключателей на передней панели вычислительного устройства. Очевидно, таким способом можно было составить только небольшие программы. С развитием компьютерной техники появился машинный язык, с помощью которого программист мог задавать команды, оперируя с ячейками памяти, полностью используя возможности машины. Однако использование большинства компьютеров на уровне машинного языка затруднительно, особенно это касается ввода-вывода.

 Повышение производительности компьютеров и перемены в составе используемого ПО делают роль языков описания сценариев в создании приложении будущего все более и более важной. Эти языки отличаются от языков программирования системного уровня тем, что их основное назначение – связывать различные компоненты и приложения друг с другом, выполняя роль своего рода клея. В них находят применение бес типовые подходы к описанию данных, что позволяет вывести программирование на более высокий уровень и ускорить процесс разработки по сравнению с языками системного уровня.

За прошедшие 15 лет в методологии написания программ для компьютеров произошла радикальная перемена. Она состоит в том, что разработчики перешли от языков программирования системного уровня, таких как С и С++, к языкам описания сценариев, примерами которых могут служить Purl Tell. Хотя в эту перемену оказалось вовлечено огромное количество людей, лишь немногие из них осознают, что в действительности происходит, и еще меньше найдется таких, кто бы смог объяснить причины.

Эти языки создавались для различных целей, что обусловило ряд фундаментальных различий между ним. Системные разрабатывались для построения структур данных и алгоритмов “ с нуля”, начиная от таких примитивных элементов, как слово памяти компьютера. В отличие от этого, языки описания сценариев создавались для связывания готовых программ. Их применение подразумевает наличие достаточного ассортимента мощных компонентов, которые требуется только объединить друг с другом. Языки системного уровня используют строгий контроль типов, что помогает разработчикам приложении справляться со сложными задачами; языки же описания сценариев не используют понятие типа, что упрощает установление связей между компонентами и ускоряет разработку прикладных систем.

Языки этих двух типов является взаимодополняющими, и большинство компьютерных платформ еще с середины 60-х годов оснащаются как теми, так и другими. В компонентных инфраструктурах они применяются, как правило, совместно компоненты создаются на языках программирования системного уровня, а для их связи между собой используются языки описания сценариев. Однако ряд современных тенденции, включая появление более быстрых машин и более совершенных языков описания сценариев, повышение значимости графического интерфейса пользователя и компонентных архитектур, а также рост популярности Internet, чрезвычайно расширили сферу применимости языков описания сценариев. Развитие этих тенденции продолжиться и в следующем десятилетии, вследствие чего все больше приложении будет создаваться целиком и полностью на языках описания сценариев, а роль языков программирования системного уровня сведется почти исключительно к созданию компонентов.

 

 

Типы языков программирования

В настоящее время можно выделить несколько типов языков программирования. Одним из важнейших признаков их классификации является принадлежность их к одному из стилей, основными из которых являются следующие стили:

• процедурный,

• функциональный,

• логический,

• объектно-ориентированный.

 Процедурное программирование

Процедурное (императивное) программирование является отражением архитектуры традиционных ЭВМ, которая была предложена фон Нейманом в 40-х годах.

Программа на процедурном языке программирования состоит из последовательности операторов (инструкций), задающих процедуру решения задачи. Основным является оператор присваивания, служащий для изменения содержимого областей памяти. Концепция памяти как хранилища значений, содержимое которого может обновляться операторами программы, является фундаментальной в императивном программировании.

Процедурные языки характеризуются следующими особенностями:

· необходимостью явного управления памятью, в частности, описанием переменных;

· малой пригодностью для символьных вычислений;

· отсутствием строгой математической основы;

· высокой эффективностью реализации па традиционных ЭВМ.

Одним из важнейших классификационных признаков процедурного языка является его уровень. Уровень языка программирования определяется семантической емкостью его конструкций и степенью его ориентации на программиста. Чем более язык ориентирован на человека, тем выше его уровень.

К процедурным языкам относятся: язык Ассемблера, С, Basic, Pascal.

 Функциональное программирование

Первым таким языком был LISP. Роль основной конструкции в функциональных (аппликативных) языках играет выражение. К выражениям относятся скалярные константы, структурированные объекты, функции, тела функций и вызовы функций.

Аппликативный язык программирования включает следующие элементы:

 

· классы констант, которыми могут манипулировать функции;

· набор базовых функций, которые программист может использовать без предварительного объявления и описания;

· правила построения новых функций из базовых;

· правила формирования выражений на основе вызовов функций.

Программа представляет собой совокупность описаний функций и выражения, которые необходимо вычислить. Данное выражение вычисляется посредством редукции, то есть серии упрощений, до тех пор, пока это возможно по следующим правилам: вызовы базовых функций заменяются соответствующими значениями; вызовы не базовых функций заменяются их телами, в которых параметры замещены аргументами.

Функциональное программирование не использует концепцию памяти как хранилища значений переменных. Операторы присваивания отсутствуют, вследствие чего переменные обозначают не области памяти, а объекты программы, что полностью соответствует понятию переменной в математике. В принципе, можно составлять программы и вообще без переменных. Кроме того, нет существенных различий между константами и функциями, то есть между программами и данными. В результате этого функция может быть значением вызова другой функции и может быть элементом структурированного объекта. Число аргументов при вызове функции не обязательно должно совпадать с числом параметров, указанных при ее описании. Перечисленные свойства характеризуют аппликативные языки как языки программирования очень высокого уровня.

 Логическое программирование

Новую область — логическое, или реляционное программирование, — открыло появление языка PROLOG. Этот язык был создан французским ученым А. Кольмероэ в 1973 году. В настоящее время известны и другие языки, однако наиболее развитым и распространенным языком логического программирования является именно Пролог. Языки логического программирования, в особенности Пролог, широко используются в системах искусственного интеллекта.

Центральным понятием в логическом программировании является отношение. Программа представляет собой совокупность определений отношений между объектами (в терминах условий или ограничений) и цели (запроса). Результат вычисления является побочным продуктом этого процесса. В реляционном программировании нужно только специфицировать факты, на которых алгоритм основывается, а не определять последовательность шагов, которые требуется выполнить. Языки логического программирования характеризуются:

·           высоким уровнем;

·           строгой ориентацией на символьные       вычисления;

·           возможностью инверсных вычислений, то есть переменные в процедурах не делятся на входные и выходные;

·           возможной логической неполнотой, поскольку зачастую невозможно выразить в программе определенные логические соотношения, а также невозможно получить из программы все выводы правильные.

 Объектно-ориентированное программирование

Прототипом объектно-ориентированного программирования послужил ряд средств, входящих в состав языка SIMULA-67. Но в самостоятельный стиль оно оформилось с появлением языка SMALLTALK, разработанного А. Кеем в 1972 году и первоначально предназначенного для реализации функций машинной графики.

Основная цель ООП, как и большинства других подходов к программированию – повышение эффективности разработки программ. Идеи ООП оказались плодотворными и нашли применение не только в языках программирования, но и в других областях Computer Science, например, в области разработки операционных систем.

Концепция объектно-ориентированного программирования подразумевает, что основой управления процессом реализации программы является передача сообщений объектам. Поэтому объекты должны определяться совместно с сообщениями, на которые они должны реагировать при выполнении программы. В этом состоит главное отличие ООП от процедурного программирования. Таким образом, объектно-ориентированная программа состоит из объектов – отдельных фрагментов кода, обрабатывающего данные, которые взаимодействуют друг с другом через определённые интерфейсы.