Основные принципы модульного программирования

1.1 История развития языков программирования

Одной из самых революционных идей приведших к созданию автоматических цифровых вычислительных машин, была высказанная в 20-х годах 19 века Чарльзом Бебиджем мысль о предварительной записи порядка действия машины для последующей автоматической реализации вычислений - программе. И, хотя использованная Бебиджем запись программы на перфокартах, придуманная для управления такими станками французским изобретателем Жозефом Мари Жаккаром, технически не имеет ничего общего с современными приемами хранения программ в ПК, принцип здесь по существу один. С этого момента начинается история программирования[1].

Аду _нового Левлейс, _елью современницу _году Бебиджа, _этими называют _дано первым _уровня в мире _явные программистом. Она _уровня теоретически _basic разработала _языкам некоторые _задачи приемы _может управления _текста последовательностью _объект вычислений, _язык которые _языкам используются _выходе в программировании _языков и сейчас. Ею _этот же была _филип описана _скорее и одна _шага из важнейших _ошибки конструкций _случае практически _рамки любого _ящиков современного _собой языка _числа программирования - цикл.

Революционным _записи моментом _есть в истории _хоппер языков _ошибки программирования _then стало _стала появление _нового системы _cobol кодирования _уровня машинных _классы команд _ниже с помощью _язык специальных _уровня символов, _идеи предложенной _уровня Джоном _важным Моучли. Система _точки кодирования, _языки предложенная _такие им, _текста вдохновила _уровня одну _решать из его _больше сотрудниц _мере Грейс _кодах Мюррей _выходе Хоппер. При _работ работе _ошибок на компьютере «Марк-1» ей _годах и ее группе _школах пришлось _языка столкнуться _связь со многими _дано проблемами _задач и все, _нужно что _первых ими _нового придумано, _класса было _версия впервые. В частности они придумали подпрограммы. И еще одно фундаментальное понятие техники программирования впервые _когда ввели Хоппер и ее группа - «отладка»[2].

В конце 40-х годов Дж. Моучли создал систему под названием «Short _джоном Code», _целей которая _этапах являлась _нового примитивным _нается языком _каком программирования _языки высокого _делает уровня. В _классы ней _другие программист _рамки записывал _годах решаемую _иные задачу _cobol в виде _уровня математических _если формул, _записи а затем, _хоппер используя _блоки специальную _языке таблицу, _виде переводил _языков символ _класса за символом, _этапы преобразовывал _идеи эти _каждом формулы _новый в двухлитерные _способ коды. В _быть дальнейшем _этих специальная _язык программа _году компьютера _языка превращала _начали эти _мелкие коды _этапы в двоичный _первая машинный _класса код. Система, _целей разработанная _язык Дж. Моучли, _гейтс считается _целей одним _можно из первых _годов примитивных _первый интерпретаторов[3].

Уже _команд в 1951 г. Хоппер _силу создала _сейчас первый _ученых в мире _язык компилятор _чтобы и ею же был _новый введен _джоном сам _ошибки этот _границ термин. Компилятор _синтез Хоппер _формул осуществлял _быть функцию _тестам объединения _поиска команд _then и в ходе _вход трансляции _служит производил _html организацию _объект подпрограмм, _форме выделение _языки памяти _путем компьютера, _данные преобразование _подход команд _году высокого _вирт уровня (в _вирт то время _первых псевдокодов) в _языков машинные _годов команды. «Подпрограммы _задачи находятся _pascal в библиотеке (компьютера), _первых а когда _особое вы подбираете _однако материал _версия из библиотеки - это _рамки называется _язык компиляцией» - так _первый она _когда объясняла _годов происхождение _haskel введенного _году ею термина[4].

В 1954 году _short группа _того под _нужно руководством _бывает Г. Хоппер _были разработала _далее систему, _уровня включающую _затем язык _нового программирования _модуля и компилятор, _можно которая _cobol в дальнейшем _стала получила _середе название _далее Math-Matic. После _debug удачного _йенсен завершения _ошибки работ _basic по созданию _этапе Math-Matic _тесты Хоппер _новый и ее группа _были принялись _январе за разработку _then нового _тестов языка _данные и компилятора, _будет который _собой позволил _меньше бы пользователями _данных программировать _тесты на языке, _любого близком _виде к обычному _первую английскому. В 1958 г. появился _рамки компилятор _каждая Flow-Matic. Компилятор _середе Flow-Matic _больше был _виде первым _оценки языком _черты для _первых задач _каждая обработки _языков коммерческих _этапе данных[5].

Разработки _формул в этом _синтез направлении _быть привели _мере к созданию _целью языка _мере Кобол (COBOL - Common _данных Business _всех Oriented _свою Language). Он _подход был _может создан _формул в 1960 году. В _языке этом _строки языке _собой по сравнению _текста с Фортраном _вообще и Алголом, _каких слабее _грейс развиты _грейс математические _время средства, _нового но зато _//ok-t хорошо _code развиты _версия средства _одном обработки _четкой текстов, _есть организация _точки вывода _haskel данных _другом в форме _тела требуемого _while документа. Он _курц задумывался _шага как _сборку основной _идеи язык _того для _объект массовой _pascal обработки _путем данных _между в сферах _этих управления _модель и бизнеса.

Середина 50-х _такие годов _задачи характеризуется _однако стремительным _особое прогрессом _формул в области _самый программирования. Роль _языкам программирования _ящика в машинных _синтез командах _задачи стала _записи уменьшаться. Стали _годах появляться _грейс языки _виде программирования _служит нового _общих типа, _любого выступающие _курц в роли _имеет посредника _случай между _идеи машинами _году и программистами. Первым _решать и одним _серии из наиболее _больше распространенных _виде был _идеи Фортран (FORTRAN, _черты от FORmula _ящиков TRANslator - переводчик _задачи формул), _может разработанный _силу группой _нужно программистов _первым фирмы _целей IBM _числа в 1954 году (первая _метод версия). Этот _здесь язык _числа был _сферах ориентирован _есть на научно-технические _//ok-t расчеты _данные математического _блеза характера _годах и является _http классическим _любая языком _сейчас программирования _нового при _должна решении _систем на ПК математических _уровня и инженерных _хорошо задач[6].

Для _ящика первых _скорее языков _языков программирования _того высокого _гейтс уровня _иные предметная _первая ориентация _между языков _нового была _каком характерной _среди чертой.

Особое _объект место _вообще среди _языке языков _имеет программирования _нается занимает _подход Алгол, _нового первая _запись версия _пакеты которого _ящика появилась _способ в 1958 году. Одним _меньше из разработчиков _языка Алгола _целей был «отец» Фортрана _явные Джон _подход Бэкус. Название _четкой языка _школах ALGOrithmic _язык Language _тестов подчеркивает _язык то обстоятельство, _//ok-t что _поиска он предназначен _задач для _языки записи _быть алгоритмов. Благодаря _метод четкой _числа логической _можно структуре _языки Алгол _данных стал _границ стандартным _оценки средством _//ok-t записи _типом алгоритмов _среди в научной _блеза и технической _быть литературе.

В _язык середине 60-х _стали годов _вход Томас _ученых Курц _может и Джон _классы Камени (сотрудники _форме математического _работе факультета _блоки Дартмунтского _данных колледжа) создали _такие специализированный _haskel язык _случае программирования, _нового который _текста состоял _записи из простых _идей слов _границ английского _типом языка. Новый _запись язык _этапах назвали «универсальным _нового символическим _здесь кодом _метод для _языков начинающих» (Beginner _того All-Purpose _более Symbolic _debug Instruction _связь Code, _того или, _данных сокращенно, _синтез BASIC). Годом _языки рождения _рамки нового _стала языка _подход можно _версия считать 1964. Сегодня _способ универсальный _будет язык _сейчас Бейсик (имеющий _между множество _важным версий) приобрел _общих большую _может популярность _запись и получил _short широкое _языков распространение _были среди _другом пользователей _//ok-t ПК различных _целью категорий _задачи во всем _дано мире. В _языка значительно _свою мере _годах этому _блеза способствовало _нового то, _есть что _модель Бейсик _годах начали _первая использовать _идеи как _филип встроенный _мере язык _можно персональных _тестам компьютеров, _какие широкое _идей распространение _стала которых _шага началось _классы в конце 70-х _уровня годов. Однако _стем Бейсик _строки неструктурный _любого язык, _числа и поэтому _способ он плохо _между подходит _середе для _языки обучения _этапе качественному _новый программированию. Справедливости _можно ради _многие следует _целью заметить, _первая что _этот последние _любого версии _сферах Бейсика _языки для _языков ПК (например, _целей QBasic) стали _способ более _здесь структурными _новому и по своим _язык изобразительным _уровня возможностям _годов приближаются _годов к таким _нового языкам, _быть как _были Паскаль[7].

Разработчики _потока ориентировали _всех языки _html на разные _язык классы _формул задач, _метод в той _вирт или _задачи иной _задач мере _затем привязывали _можно их к конкретной _уровня архитектуре _первая ПК, _тестам реализовывали _период личные _языкам вкусы _уровня и идеи. В 60-е _уровня годы _данные были _задачи предприняты _точки попытки _данных преодолеть _while эту «разноголосицу» путем _языков создания _модель универсального _того языка _языка программирования. Первым _этого детищем _бывает этого _ниже направления _школах стал _лисп PL/1 (Programm _можно Language _когда One), _уровня разработанный _short фирмой _поиска IBM _задачи в 1967 году. Этот _этот язык _задачи претендовал _модель на возможность _этапах решать _джоном любые _можно задачи: _язык вычислительные, _язык обработки _быть текстов, _язык накопления _модели и поиска _быть информации. Однако _языки он оказался _ошибки слишком _языка сложным, _уровня транслятор _этих с него - недостаточно _языков оптимальным _команд и содержал _стала ряд _огасты невыявленных _задачи ошибок.

Однако _иные линия _язык на универсализацию _просты языков _шага была _между поддержана. Старые _первая языки _елью были _логику модернизированы _уровня в универсальные _филип варианты: _гейтс Алгол-68 (1968 г.), _шага Фортран-77. Предполагалось, _иные что _формул подобные _метод языки _период будут _cobol развиваться _этого и усовершенствоваться, _ошибок станут _важным вытеснять _синтез все _целей остальные. Однако _первая ни одна _запись из этих _хорошо попыток _мере не увенчалась _трех успехом.

Язык _html ЛИСП _огасты появился _рамки в 1965 году. Основным _грубой в нем _сферах служит _более понятие _задач рекурсивно _code определенных _этот функций. Поскольку _может доказано, _нового что _уровня любой _then алгоритм _язык может _период быть _синтез описан _между с помощью _задачи некоторого _модель набора _меньше рекурсивных _черты функций, _годов то ЛИСП _новому по сути _виде является _http универсальным _ошибок языком. С _ошибок его _другом помощью _уровня ПК может _служит моделировать _затем достаточно _модель сложные _вход процессы, _первых в частности - интеллектуальную _первая деятельность _сборку людей[8].

Пролог _стала разработан _языков во Франции _мере в 1972 году _этапе для _подход решения _класса проблем «искусственного _языки интеллекта». Пролог _языки позволяет _user в формальном _оценки виде _языки описывать _языке различные _уровня утверждения, _этот логику _связь рассуждений _языков и заставляет _период ПК давать _свой ответы _быть на заданные _ошибок вопросы.

Значительным _хорошо событием _связь в истории _нового языков _поиска программирования _году стало _этого создание _метод в 1971 году _когда языка _между Паскаль. Его _того автор - швейцарский _модели ученый _честь Никлаус _записи Вирт. Вирт _basic назвал _синтез его _команд в честь _ихбиа великого _работ французского _можно математика _уровня и религиозного _потока философа _чтобы XVII _йенсен века _работ Блеза _нужно Паскаля, _каждая который _четкой изобрел _ихбиа первое _языке суммирующее _лисп устройство, _линию именно _оценки поэтому _формул новому _первым языку _модели было _мере присвоено _путем его имя. Этот _одном язык _данных первоначально _debug разрабатывался _новый как _языка учебный _того язык _подход структурного _годах программирования, _первая и, действительно, _данных сейчас _всей он является _user одним _можно из основных _запись языков _блеза обучения _языков программированию _другие в школах _свою и вузах[9].

В 1975 году _числа два _годов события _грейс стали _способ вехами _того в истории _больше программирования - Билл _этот Гейтс _далее и Пол _метод Аллен _работ заявили _текста о себе, _году разработав _тестов свою _//ok-t версию _идеи Бейсика, _http а Вирт _нужно и Йенсен _этими выпустили _задачи классическое _гейтс описание _языки языка «Pascal _логику User _кодах Manual _когда and _гейтс Report».

Не _больше менее _язык впечатляющей, _когда в том _всухую числе _язык и финансовой, _коды удачи _огасты добился _хоппер Филип _данных Кан, _черты француз, _языков разработавший _язык в 1983 году _записи систему _должна Турбо-Паскаль. Суть _однако его _ошибок идеи _ящиков состояла _данных в объединении _способ последовательных _годах этапов _всех обработки _хорошо программы - компиляции, _путем редактирования _каком связей, _быть отладки _были и диагностики _языки ошибок - в _модель едином _данные интерфейсе. Турбо-Паскаль - это _ученых не только _хорошо язык _целей и транслятор _можно с него, _важным но еще _этими и операционная _данных оболочка, _мере позволяющая _задачи пользователю _каждом удобно _любого работать _этапы на Паскале. Этот _особое язык _серию вышел _период за рамки _этот учебного _данные предназначения _языка и стал _методы языком _первая профессионального _языка программирования _этот с универсальными _просты возможностями. В _другом силу _команд названных _языков достоинств _задачи Паскаль _тестам стал _нового источником _особое многих _ниже современных _уровня языков _модуля программирования. С _языки тех _может пор _служит появилось _хоппер несколько _решать версий _просты Турбо-Паскаля, _язык последняя - седьмая.

Фирма _объект Borland/Inprise _данные завершила _стали линию _тестов продуктов _оценки Турбо-Паскаль _мере и перешла _//ok-t к выпуску _уровня системы _мелкие визуальной _между разработки _сферах для _логику Windows - Delphi[10].

Большой _многие отпечаток _период на современное _путем программирование _формул наложил _иные язык _честь Си (первая _подход версия - 1972 год), _формул являющийся _создан очень _строки популярным _между в середе _также разработчиков _ящика систем _html программного _должна обеспечения (включая _чтобы операционные _другом системы). Этот _стала язык _классы создавался _языки как _этапы инструментальный _можно язык _этапе для _случай разработки _джоном операционных _связь систем, _елью трансляторов, _данные баз _быть данных _сферах и других _сферах системных _ученых и прикладных _любого программ. Си _мере сочетает _данных в себе _вирт как _годов черты _ящика языка _мелкие высокого _методы уровня, _первая так _данных и машинно-ориентированного _первым языка, _первая допуская _языка программиста _выходе ко всем _команд машинным _идеи ресурсам, _pascal чего _джоном не обеспечивают _мелкие такие _чтобы языки _уровня как _между Бейсик _данных и Паскаль[11].

Период _code с конца 60-х _модель до начала 80-х _нужно годов _любого характеризуется _данных бурным _язык ростом _классы числа _ихбиа различных _есть языков _быть программирования, _больше сопровождавшим _https кризис _будет программного _каждая обеспечения. В _данных январе 1975 года _первых Пентагон _синтез решил _языков навести _мере порядок _первый в хаосе _тестам трансляторов _этапах и учредил _скорее комитет, _ошибок которому _новый было _можно предписано _модуля разработать _четкой один _какие универсальный _логику язык. В _язык мае 1979 года _всухую был _язык объявлен _случай победитель - группа _того ученых _стем во главе _синтез с Жаном _ошибок Ихбиа. Победивший _между язык _ученых окрестили _языков Ада, _путем в честь _языке Огасты _других Ады _может Левлейс. Этот _между язык _этими предназначен _хаосе для _собой создания _basic и длительного (многолетнего) сопровождения _первым больших _pascal программных _уровня систем, _серию допускает _случай возможность _затем параллельной _этого обработки, _более управления _http процессами _хоппер в реальном _больше времени[12].

В _годов течение _многие многих _вход лет _коды программное _методы обеспечение _хоппер строилось _модели на основе _новому операционных _команд и процедурных _подход языков, _синтез таких _языков как _здесь Фортран, _всухую Бейсик, _тела Паскаль, _хаосе Ада, _трех Си. По _между мере _синтез эволюции _джоном языков _логику программирования _новому получили _хорошо широкое _нового распространение _одном и другие, _синтез принципиально _этими иные, _идей подходы _шага к созданию _йенсен программ.

1.2 Классификация языков программирования

Классификация _было языков _других программирования _нового по категориям _того связана _язык с методами, _первую которые _запись используются _рамки при _трех написании _данных программ.

Рисунок 1 - Классификация _пакеты языков _//ok-t программирования[13]

Процедурные _идеи языки _честь являются _грейс языками _просты высокого _каком уровня, _языка в которых _хаосе используется _быть метод _кобол разбиения _годов программ _нужно на отдельные _целью связанные _имеет между _задачи собой _языке модули - подпрограммы (процедуры _всухую и функции). Компоненты _язык языка _//ok-t состоят _кодах из последовательности _оценки операторов, _году которые _можно используют _создан библиотечные _этот процедуры _трех и функции. Первым _вирт процедурным _текста языком _путем был _иные Fortran, _ученых затем _начали появился _code Cobol, _языки Algol, _черты Pascal, _тестам C, Ada.

К _имеет языкам _любая низкого _любого уровня _записи относится: _языков программирование _всухую в машинных _модели кодах; _бывает ассемблер; _каком макроассемблер. Языки _путем низкого _язык уровня _быть ориентировались _сборку на определенный _pascal тип _хоппер процессора _всей и учитывали _когда его _другом особенности, _сейчас поэтому _скорее для _такие того, _нового чтобы _ниже перенести _выходе программу, _связь написанную _вирт на ассемблере, _записи на другую _первая аппаратную _данных платформу _шага её нужно _может было _поиска почти _блеза полностью _знание переписать. Различия _кодах присутствовали _нового также _ошибок и в синтаксисе _способ программ _ошибок под _любая разные _важным компиляторы. Языками _должна низкого _хорошо уровня _сферах пользуются _pascal преимущественно _cobol для _между написания _случай небольших _идеи системных _https программ, _форме драйверов _далее устройств, _уровня модулей _собой стыков _языки с нестандартным _уровня оборудованием, _язык программирования _курц специализированных _сейчас микропроцессоров, _языков когда _оценки немаловажным _язык является _идеи компактность, _первых быстродействие _одном и возможность _данных прямого _будет доступа _этот к аппаратным _уровня ресурсам.

В _каком языках _виде высокого _ошибок уровня _многие особенности _мере конкретных _джоном компьютерных _стыков архитектур _этот не учитываются, _типом поэтому _первая написанные _годов программы _алгола легко _pascal могут _сейчас быть _логику перенесены _модель на другой _способ компьютер. Зачастую _синтез достаточным _между является _есть компиляция _тестам программы _одном под _записи определенную _кодах архитектурную _задачи и операционную систему. Разработка _этот программ _этот на языках _данных высокого _другие уровня _четкой значительно _язык проще _первым и ошибок _вход намного _модуля меньше. К _этот тому _быть же время _быть разработки _синтез программы _новому значительно _вход уменьшается, _нового что _систем является _были особенно _then важным _кобол фактором _стала при _йенсен работе _языка над _данные сложными _ученых программными _более проектами.

Недостаток _силу некоторых _уровня языков _стали высокого _первым уровня _джоном состоит _уровня в большом _елью размере _code программ _сферах по сравнению _тестам с программами _модели на языках _данных низкого _языков уровня. В _тестам то же время _code текст _филип программ _подход на языке _потока высокого _уровня уровня _тестам гораздо _виде меньше, _также но в байтах _каждом код, _блоки написанный _стем на ассемблере, _язык будет _языков более _язык компактным. Поэтому _уровня языки _целью высокого _данных уровня _целью преимущественно _знание используют _можно для _хоппер создания _может программного _есть обеспечения _языки для _школах компьютеров _школах и вычислительных _точки устройств _знание с большим _новый объемом _сборку памяти. Языки _язык же низкого _стали уровня _языков используются _шага для _должна написания _общих программ _стем к устройств, _между для _нужно которых _кодах критичным _классы является _ящика размер _также программы. Языки _того высокого _задач уровня _этой делятся _стала на универсальные _языкам и проблемно-ориентированные.

Наиболее _метод распространенные _данных универсальные _служит языки _годах C#, _того C++, _быть Basic, _быть Pascal (Delphi) используются _классы для _может разработки _начали Windows-приложений. Большой _языка вклад _среди в программирование _этот на начальных _языки этапах _году внесли _модель языки _уровня Fortran, _ошибок Cobol, _языки Algol, _этапах C и др. Языки _иные программирования _потока для _годов разработки _запись Интернет-приложений _сейчас скорее _нового относятся _тела к универсальным _языков языкам. К _basic ним _первый относятся _любого современные _имеет версии _нового C#, _идеи Basic, _сборку J#[14].

Проблемно-ориентированными _может языками, _первую которые _середе используются _многие на Интернет-серверах _потока и клиентских _серии Интернет-приложениях, _связь являются _debug PHP, _линию Perl, _гейтс JavaScript, _служит VBScript. Объектно-ориентированные _черты языки _синтез Объектно-ориентированные _какие языки _этими стали _свой дальнейшим _сейчас уровнем _числа развития _каких процедурных _первая языков, _здесь основной _записи концепцией _языки которых _метод есть _ихбиа совокупность _больше программных _оценки объектов. Написание _связь программы _модель на языке _курц представляется _связь в виде _записи последовательности _//ok-t создания _языке экземпляров _уровня объектов _нового и использование _первая их методов. К _быть ним _языков относятся _были из первых _объект языков _метод Simula _можно и SmallTalk, _ниже далее _было C++, _//ok-t Java. Декларативные _данные языки _задачи программирования _синтез В декларативном _сферах программировании _больше задается _языков спецификация _были решения _годов задачи, _http то есть _виде дается описание _первая того, _данные что _языка представляет _тестам собой _code проблема _текста и какой _языков ожидается _язык результат. Программы, _первую созданные _языки с помощью _данных декларативного _году языка, _алгола не содержат _этими переменные _вообще и операторы _нается присваивания. К _быть декларативным _коды языкам _мере можно _свою отнести _user SQL _языкам и HTML. К _данные подвидам _свою декларативного _многие программирования _году относится _тесты функциональное _серию и логическое _того программирование. Функциональные _языки языки _нужно являются _haskel языками _вход искусственного _while интеллекта. Программа, _задачи написанная _уровня на функциональном _работ языке, _первую состоит _период из последовательности _объект функций _стыков и выражений, _данные которые _работ необходимо _синтез вычислить. Основной _нового структурой _объект данных _данных является _начали связный _сейчас список. Функциональное _точки программирование _уровня принципиально _уровня отличается _быть от процедурного. Основными _языка функциональными _свою языками _границ являются _текста Lisp, _больше Miranda, _code Haskel. Логические _данные языки _хоппер программирования _какие Языки, _модель ориентированные _code на решение _границ задач _хоппер без _далее описания _идеи алгоритмов, _каждая языки _язык искусственного _целью интеллекта. Представителем _языкам логического _потока программирования _метод является _метод Prolog, _данные которым _уровня написано _сборку большинство _задачи экспертных _коды систем[15].