I. Tipuri de limbaje de programare. Clasificare.
Un limbaj de programare este un sistem de conventii adoptate pentru realizarea unei comunicari - intre programator si calculator . Limbajele folosite pentru programarea unui calculator sunt extrem de asemanatoare limbajelor naturale . Ele sunt compuse din :
- cuvinte (rezervate) ;
- punctuatie ;
- propozitii si fraze ;
- reguli sintactice etc .
Asa cum pentru insusirea unei limbi straine trebuie invatate cuvintele acesteia si
regulile cu care pot fi manevrate tot asa pentru insusirea unui limbaj de programare trebuie studiate cuvintele si semnele care il compun impreuna impreuna cu regulile de manevrare a lor.
Dupa metoda cu care este conceput ansamblu comunicarii , limbajele pot fi clasificate in mai multe moduri . In continuare voi enumera cele mai importante clase de limbaje , descriere ce acopera totalitatea limbajelor existente .
I.1. Limbaje de nivel scazut - de nivel inalt
" Nivelul " unui limbaj este apreciat prin pozitia pe care o ocupa pe scara constituita
de limbajul recunoscut de microprocesor ( limbaj masina ) si limbajul natural al programatorului ( limba romana , limba engleza . ) .
Un limbaj de nivel scazut este foarte apropiat de masina , el manipuleaza cu elemente de nivel hardware , fizic , cum ar fi : registru , microprocesor , locatie de memorie , port de intrare / iesire etc .
Un limbaj de nivel inalt sau foarte inalt manipuleaza cu concepte apropiate de limbajul natural , concepte de nivel logic , cum ar fi : colectie de date , nume de operatie ( sort , writeln , open ) , variabile , constante ( asemanatoare ca inteles cu cele din matematica).
Cu ajutorul unui limbaj de nivel inalt programatorul se face mult mai usor inteles de catre calculator . Uneori o singura limie de program scrisa cu un astfel de limbaj poate echivala cu sute de linii de program scrise in limbaj masina . Deci din punct de vedere al reducerii timpului de realizare a unui program si al sigurantei in functionare ( absenta erorilor de programare ) este de preferat un limbaj de nivel cat mai ridicat ( inalt sau foarte inalt ) .In schimb , pe masura ce limbajul are un nivel mai ridicat executia programului conceput cu ajutorul sau va fi mai lenta , decat a unui program ce realizeaza aceleasi operatii dar este scris in limbaj de asamblare .
O alta diferenta esentiala intre cele doua tipuri de limbaje o reprezinta portabilitatea , adica posibilitatea transferarii programelor pe un alt tip de masina decat cea pe care au fost construite . Din acest punct de vedere limbajul de asamblare este neportabil deoarece el este specific microprocesorului . Programele realizate pe un tip de masina trebuie rescrise integral pentru noul tip de masina , folosind un nou set de instructiuni - care deobicei difera foarte
mult . Lucrurile stau altfel cu programele concepute cu ajutorul unui limbaj de nivel inalt , deoarece acestea sunt detasate de masina . Intre un astfel de program si calculator se interpune compilatorul ( sau interpretorul ) care rezolva corect transformarea fisierului-sursa in fisier-executabil .
I.2. Limbaje procedurale - neprocedurale
Cele doua tipuri de limbaje , procedurale si neprocedurale , se diferentiaza prin nivelul
de organizare ( structurare ) a unui program . Limbajele neprocedurale sunt concepute pentru a gandi un program la nivel de instructiune , pe cand cele procedurale , obliga programatorul sa conceapa programe la nivel de bloc . Intr-un limbaj procedural (numit si limbaj structurat)
programele sunt scrise instructiune cu instructiune , dar ele sunt organizate logic in blocuri (grupuri de instructiuni ) ce realizeaza o actiune bine determinata .In general un bloc are un punct de intrare si un punct de iesire - nu mai multe .
Un limbaj procedural ofera posibilitatea utilizarii unui nivel ridicat de concepere a unui program si duce la realizarea de programe coerente si protejate la erori . Prin contrast , limbajele neprocedurale nu favorizeaza programatorul in a se desprinde de nivelul "instructiune " si duc deseori la programe greu de controlat - mai ales in cazul programelor de dimensiuni mari .
Limbajele neprocedurale sunt inca preferate de unii utilizatori datorita timpului foarte scurt cat decurge invatarea si utlizarea lor .
I.3. Limbaje orientate
Din punctul de vedere al aplicabilitatii unui limbaj , limbajele pot fi orientate pe o
anumita problema sau concepute pentru solutionarea oricarui tip de problema - limbaje de uz general sau altfel spus , neorientate pe o problema .
Limbajele orientate prezinta un grad inalt de specificitate pe cand un limbaj neorientat reprezinta un cadru general ce permite introducerea de catre utilizator a conceptelor si prelucrarilor dorite .
Deci , diferenta esentiala dintre cele doua tipuri de limbaje o constitue nivelul conceptual definit . Cele specializate poseda deja integral suportul necesar si permit programatorului sa se concentreze la ansamblul problemei , pe cand cele nespecializate lasa in sarcina programatorului manevrarea nivelelor inferioare ale problemei .
I.4. Limbaje concurente
Un limbaj concurent permite definirea de procese ( prelucrari ) paralele , executia sa
fiind ramificata la un anumit moment de timp . Prin contrast limbajele neconcurente ( majoritatea limbajelor ) au o desfasurare liniara , fiind activ un singur proces la un moment dat . Procesele concurente presupun in mod obligatoriu un sistem multi-tasking ce poate gestiona mai multe " sarcini " la un moment dat .
II . Limbaje de programare
II. 1. Limbaje de nivel scazut .
Aceasta categorie de limbaje are un reprezentant autoritar si anume : limbajul de
asamblare . Diferentierile care se pot face pentru limbajele de nivel scazut sunt urmatoarele :
a) - dupa tipul de masina ;
Regulile respectate de versiunile limbajului de asamblare sunt :
- o noua versiune o include complet pe cea anterioara ,
- versiunea noua ofera functii suplimentare si le realizeaza pe cele vechi mai rapid .
b) - dupa mediul de programare oferit .
Aspectul unui limbaj poate fi schimbat radical de mediul de programare oferit . Pentru
limbajul de asamblare exista mai multe implementari disponibile , incepand cu pachete ce opereaza in mod linie si culminand cu medii integrate in care toate operatiile se pot declansa de la un acelasi pupitru de comanda .
Nu sunt luate in considerare decat aceste medii integrate ( denumite generic medii Turbo) , dintre care se detaseaza Turbo Asamblorul firmei Borland TASM .
II.2. Limbaje de nivel inalt neorientate .
II.2.1. BASIC
A fost creat in 1964 la Darmooth College (S.U.A.) . Denumirea sa provine de la initialele cuvintelor Beginner's Allpurpose Symbolic Instruction Code ( Cod de instructiuni simbolice , de uz general , destinat incepatorilor ) .
Are urmatoarele caracteristici fundamentale :
- simplu de invatat ; instructiunile sale sunt cuvinte din limba engleza sau prescurtari ale acestora ;
- neorientat pe un anumit tip de problema ; permite construirea de aplicatii ;
- este un limbaj nestructurat , ceea ce ii permite sa fie usor invatat .
Din cauza ca a cunoscut o larga raspandire , au fost implementate noi versiuni de Basic :
GW-BASIC , QUICK BASIC , TURBO BASIC , VISUAL BASIC ( Basic for Windows ) .
II. 2.2. FORTRAN
Limbajul Fortran este decanul de varsta al limbajelor de larga folosinta . A aparut in 1956 si isi datoreaza numele prescurtarii cuvintelor : FORmula TRANslation ( Traducere de formule ). Initial reprezenta un limbaj orientat pe calcule stiintifice avand definite concepte precum : matrice , functii trigonometrice , numere reale in dubla precizie . Versiunile ulterioare care au cunoscut o mare popularitate au extins posibilitatile limbajului trasformandu-l intr-un limbaj eficient , de uz general .In prezent exista pentru IBM-PC doua implementari mai importante ale limbajului : Microsoft Fortran , Fortran for Windows .
Desi nu poate fi considerat " depasit " din punct de vedere conceptual ( este un limbaj algoritmic - structurat ) este neindicata folosirea lui datorita absentei unor medii de programare performante si pentru ca tendinta actuala ii este defavorabila .
II.2.3. PASCAL
Conceptualizat in anul 1970 de catre Niklaus Wirth , limbajul PASCAL poarta numele matematicianului si filosofului BLAISE PASCAL , in semn de recunoastere a meritelor sale in teoretizarea masinilor de calcul .
Creat dupa acumularea de cunostiinte temeinice in stiinta limbajelor formale , din confruntarea cu probleme concrete ale programarii , limbajul PASCAL a constituit la vremea respectiva un limbaj modern , mentinandu-se ca atare si in prezent , datorita faptului ca poseda o solida baza conceptuala .
Limbajul PASCAL a introdus in versiunea sa initiala notiunea de programare structurata si ulterior notiunile de date ( structuri ) dinamice , date (structuri ) definite de utilizator .
In prezent standardul implementarilor PASCAL cuprinde urmatoarele elemente :
- programare structurata de tip algoritmic ;
- definirea de noi functii sau proceduri ;
- tipuri de date definibile de catre utilizator ;
- structuri de date dinamice ;
- adresari indirecte ale datelor ;
- recursivitate ;
- rutine complete de intrare / iesire ;
- functii de conversie a datelor din ASCII in format intern si invers ;
- set complet de functii matematice ;
- functii elementare de grafica 2D ;
- posibilitatea inserarii direct in sursa a instructiunilor in limbaj de asamblare ;
- posibilitatea definirii de overlay-uri pentru program .
Versiunile standard ale implementarilor PASCAL sunt cele oferite de Microsoft si Borland , cu avantaj pentru cele din urma ( TURBO PASCAL 5.0 , TURBO PASCAL 5.5 ) datorita mediului de lucru performant (de tip " TURBO " ) . Combinatia PASCAL + TURBO a reprezentat un succes imens in randul programatorilor avand ca singur rival cealalta combinatie : C+TURBO .
II. 2.4. Limbajul C
Acest limbaj de programare , cu cel mai scurt nume , a fost creat in 1971 de catre
Dennis Ritchie si Brian Kernigham pentru dezvoltarea sistemului de operare UNIX .
Principalele caracteristici ale limbajului sunt :
- limbaj structurat de nivel inalt ;
- poseda concepte de nivel scazut , ceea ce permite exploatarea portabila a caracteristicilor intime unei masini ;
- rutine de conversie a datelor foarte evoluate ;
- tipuri de date definibile de catre utilizator ;
- gestionarea elaborata a datelor de tip dinamic ;
- definirea de noi functii ;
- adresari indirecte ale datelor , variabilelor ( pointer-i ) ;
- recursivitate ;
- set complet de functii matematice ;
- functii pentru realizarea de grafica elementara 2D;
- functii de apel servicii DOS ;
- posibilitatea definirii de overlay-uri pentru un program ;
- concizie deosebita a limbajului .
Pentru versiunile standard ale implementarilor limbajului C exista medii de programare de tip " TURBO "ce apartin firmelor : Microsoft - produsul QUICK C si firmei Borland - produsele TURBO C .
