Понятие языка программирования как формальной знаковой системы, предназначенной для записи компьютерных программ, характерные черты основных видов. Главные парадигмы программирования. Сущность императивной, декларативной моделей. Описание компиляторов.
Аннотация к работе
Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Алтайский государственный технический университет имени И.И.Чтобы задать компьютеру последовательность действий, которые он должен выполнить, нужно задать последовательность двоичных кодов соответствующих команд. Программы в машинных кодах состоят из тысячи команд. Программист должен помнить комбинацию нулей и единиц двоичного кода каждой команды, а также двоичные коды адресов данных, используемых при ее выполнении. Гораздо проще написать программу на каком-нибудь языке, более близком к естественному человеческому языку, а работу по переводу этой программы в машинные коды поручить компьютеру. Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, задающих внешний вид программы и действия, которые выполнит исполнитель (компьютер) под ее управлением.Наверное, нет такого программиста, который не хотел бы создать свой собственный язык программирования: самый быстрый и надежный, самый удобный и простой. Именно поэтому за всю свою «компьютерную» историю человек придумал множество самых разных языков программирования. В настоящее время перед программистами ставятся задачи по созданию систем обработки и хранения информации, которые еще двадцать лет назад казались невозможными. Все это служит благодатной почвой для создания новых языков программирования, отвечающих всем современным задачам, использующих новые принципы программирования и позволяющих решать актуальные проблемы. Для того, что бы определить самые популярные языки программирования воспользуемся данными голландской компании «TIOBE Software BV» в первую очередь известной своим регулярно рассчитываемым рейтингом популярности языков программирования.Парадигма (от греч. ??????????, «пример, модель, образец») - набор теорий, стандартов и методов, которые совместно представляют собой способ организации научного знания. Парадигма программирования - это совокупность идей и понятий, определяющая стиль написания программ. Парадигма, в первую очередь, определяется базовой программной единицей и самим принципом достижения модульности программы. Парадигма программирования определяет то, в каких терминах программист описывает логику программы. Например, как последовательность действий, в виде выражения и множества определений функций, рассматривать программу как набор взаимодействующих объектов.Императивная модель - это парадигма программирования, характеризующаяся принципом последовательного изменения состояния вычислителя пошаговым образом. При этом программа состоит из последовательности операторов (инструкций), задающих процедуру решения задачи.Есть несколько подходов реализующих декларативную модель программирования: Функциональное программирование - при котором процесс вычисления трактуется как вычисление значений функций в математическом понимании последних. Функциональное программирование предполагает обходиться вычислением результатов функций от исходных данных и результатов других функций, и не предполагает явного хранения состояния программы.В соответствии с данной парадигмой: Любая программа представляет собой структуру, построенную из базовых конструкций. В программе базовые конструкции могут быть вложены друг в друга произвольным образом, но никаких других средств управления последовательностью выполнения операций не предусматривается. Объектно-ориентированное программирование (или объектное) - состоит в описании структуры и поведения проектируемой системы, то есть, фактически, определяет: из каких частей состоит система и в чем состоит ответственность каждой из частей, при этом основными концепциями являются понятия объектов и классов. Метапрограммирование - это парадигма программирования, основанная на создании программ, которые порождают другие программы как результат своей работы (в частности, на стадии компиляции), либо программ, которые меняют себя во время выполнения (самомодифицирующийся код). Есть несколько подходов реализующих модель метапрограммирования: Генерация кода - при этом подходе код программы не пишется вручную, а создается автоматически программой-генератором на основе другой, более простой программы.Такой перевод программы с языка программирования на язык машинных кодов называется трансляцией, а выполняется она специальными программами - трансляторами.Компилятор - это обслуживающая программа, выполняющая трансляцию на машинный язык программы, записанной на исходном языке программирования. Компилятор обеспечивает преобразование программы с одного языка на другой (чаще всего, в язык конкретного компьютера).Интерпретатор - программа или устройство, осуществляющее пооператорную трансляцию и выполнение исходной программы. Интерпретатор не порождает на выходе программу на машинном языке. Простой интерпретатор - анализирует и тут же выполняет (собственно интерпретация) программу покомандно (или построчно), по мере поступления исходного кода на вход интерпретатора.