Вплоть до первой половины 60-х годов XX века большая часть программирования производилась на двоичном коде и при помощи перфокарт. Первым программированием можно считать работу с машинным кодом. Для выполнения каждого действия там писались определенные инструкции, перемещавшие биты и байты в памяти. К примеру, вот так выводится приветствие Hello world на машинном коде:
BB 11 01 B9 0D 00 B4 0E 8A 07 43 CD 10 E2 F9 CD 20 48 65 6C 6C 6F 2C 20 57 6F 72 6C 64 21
10111011 00010001 00000001 10111001 00001101 00000000 10110100 00001110 10001010 00000111
01000011 11001101 00010000 11100010 11111001 11001101 00100000 01001000 01100101 01101100
01101100 01101111 00101100 00100000 01010111 01101111 01110010 01101100 01100100 00100001
Языки низкого уровня - языки, работающие с процессором и памятью компьютера напрямую, байт за байтом. Программы на таких языках могут быть максимально быстрыми.
XXXX:0100 mov bx, 0111h ; поместить в bx смещение строки HW
XXXX:0103 mov cx, 000Dh ; поместить в cx длину строки HW
XXXX:0106 mov ah, 0Eh ; поместить в ah номер функции прерывания 10h
XXXX:0108 mov al, [bx] ; поместить в al значение ячейки памяти, адрес которой находится в bx
XXXX:010A inc bx ; перейти к следующему байту строки (увеличить смещение на 1)
XXXX:010B int 10h ; вызов прерывания 10h
XXXX:010D loop 0108 ; если cx≠0, то уменьшить cx на 1 и перейти по адресу 0108
XXXX:010F int 20h ; прерывание 20h: завершить программу
XXXX:0111 HW db 'Hello, World!' ; строка, которую требуется напечататьFORmula TRANslator (1957) - язык, написанный в компании IBM. Язык уже высокого уровня, но очень старенький) Все еще иногда используется хардкорными математиками, поскольку почти все математические задачи мелкого и среднего уровня уже давно на нем решены.
program Quadratic
integer :: a, b, c
real :: d, p1, p2
complex :: cp2
read (*, *), a
if (a == 0) then
write (*, *) "Not a quadratic equation"
stop
end if
read (*, *) b
read (*, *) c
d = b * b - 4 * a * c
p1 = - b / 2.0 / a
if (abs(d) < 1.0e-9) then
write (*, "(A, F8.3)") "x = ", p1
elseif (d > 0) then
p2 = sqrt(d) / 2.0 / a
write (*, "(2(A, F8.3))") "x1 = ", p1 + p2, char(13) // char(10) // "x2 = ", p1 - p2
else
cp2 = sqrt(cmplx(d)) / 2.0 / a
write (*, "(2(A, F8.3, F8.3), A)") "x1 = (", p1 + cp2, ")" // char(13) // char(10) // "x2 = (", p1 - cp2, ")"
end if
end
В 1959 г. под руководством американской ученой и контр-адмирала флота США Грейс Хоппер создается язык COBOL (англ. COmmon Business Oriented Language), предназначенный, в первую очередь, для разработки бизнес-приложений.
В 1958—1960 гг. появляется Algol (англ. ALGOrithmic Language) - язык, повлиявший практически на все языки следующего десятилетия (Pascal, С и другие). Алгол был популярен в Европе, в том числе в СССР, в то время как сравнимый с ним язык Фортран был распространен в США и Канаде. Алгол является предком довольно большого числа современных языков программирования (от Си и далее).
В 1958 г. американский информатик Джон Маккарти изобретает язык Lisp (англ. LISt Processing language) - первый язык программирования, который до сих пор является одним из основных средств моделирования различных аспектов искусственного интеллекта. Это один из старейших (наряду с Фортраном и Коболом) используемых по сей день высокоуровневых языков программирования.
(defun quadratic-roots-2 (A B C)
(cond ((= A 0) (string "Not a quadratic equation."))
(t
(let ((D (- (* B B) (* 4 A C))))
(cond ((= D 0) (concatenate 'string "x = " (write-to-string (/ (+ (- B) (sqrt D)) (* 2 A)))))
(t
(concatenate 'string (concatenate 'string "x1 = " (write-to-string (/ (+ (- B) (sqrt D)) (* 2 A))))
(concatenate 'string "~%x2 = " (write-to-string (/ (- (- B) (sqrt D)) (* 2 A)))))))))))
(let ((A (read))
(B (read))
(C (read)))
(format t (quadratic-roots-2 A B C)))К 1964 г. появляется язык Basic (англ. Beginner’s All-purpose Symbolic Instruction Code — универсальный код символических инструкций для начинающих), создававшийся как инструмент, основной задачей которого было предоставить студентам-непрограммистам возможность после минимального обучения самостоятельно писать простейшие программы для собственных нужд, чтобы не отвлекать на эту работу специалистов. При этом подразумевалось, что на Бейсике должна быть возможность писать относительно эффективные программы, хоть и без знания принципов аппаратного обеспечения.
Несмотря на свою простоту Бейсик завоевал популярность и даже сегодня остается востребованным и используется в различных диалектах, например, в качестве встроенного языка текстового процессора Microsoft Word (VBA), или средства визуального программирования Visual Basic, а также других вариантах.
PRINT "A = "
INPUT A
IF (A = 0) THEN
PRINT "Not a quadratic equation."
ELSE
PRINT "B = "
INPUT B
PRINT "C = "
INPUT C
D = B * B - 4 * A * C
IF (D = 0) THEN
PRINT "x = " + STR$(-B / 2! / A)
ELSE
IF (D > 0) THEN
PRINT "x1 = " + STR$((-B + SQR(D)) / 2! / A)
PRINT "x2 = " + STR$((-B - SQR(D)) / 2! / A)
ELSE
PRINT "x1 = (" + STR$(-B / 2! / A) + "," + STR$(SQR(-D) / 2! / A) + ")"
PRINT "x2 = (" + STR$(-B / 2! / A) + "," + STR$(-SQR(-D) / 2! / A) + ")"
END IF
END IF
END IFВ 1970 г. известный швейцарский ученый в области информатики Никлаус Вирт создает язык Pascal - до сих пор популярный для обучения программированию и использования в ряде коммерческих приложений, хотя и коммерчески неуспешный язык.
Несмотря на угасающую популярность, язык непрерывно развивается: сегодня существует множество диалектов, поддерживающих визуальное и объектное программирование (Delphi или Lazarus/FreePascal).
program Quadratic;
var
A,B,C,D: integer;
begin
write('A = ');
readln(A);
if (A=0) then
begin
writeln('Not a quadratic equation.');
halt;
end;
write('B = ');
readln(B);
write('C = ');
readln(C);
D := B*B-4*A*C;
if (D=0) then
begin
writeln('x = ',-B/2.0/A);
halt;
end;
if (D>0) then
begin
writeln('x1 = ',(-B+Sqrt(D))/2.0/A);
writeln('x2 = ',(-B-Sqrt(D))/2.0/A);
end
else
begin
writeln('x1 = (',-B/2.0/A,',',Sqrt(-D)/2.0/A,')');
writeln('x2 = (',-B/2.0/A,',',-Sqrt(-D)/2.0/A,')');
end;
end.В 1972 г. в научно-исследовательской компании Xerox PARC американский ученый в области теории вычислительных систем Алан Кэй с коллегами разрабатывает первый объектно-ориентированный язык общего назначения Smalltalk. Этот язык привнес понятия объектов и классов и выполнение кода в виртуальной машине.
" CpSc 428 - Example: Grades class (file grades.st)"
" A grade, which is implemented as an instance of class Grade, is"
" a pair of integers (score, weight), representing 'score' points"
" out of a total of 'weight' possible points. "
Object subclass: #Grade
instanceVariableNames: 'score weight'
classVariableNames: ''
poolDictionaries: ''
category: 'grades' !
!Grade class methodsFor: 'instance creation' !
score: s weight: w
" Create a new instance of a Grade with score s and weight w."
| newGrade |
newGrade := super new.
newGrade score: s weight: w.
^newGrade
! !
!Grade methodsFor: 'initialization' !
score: s weight: w
"Set the score and weight values for a grade."
score := s.
weight := w
! !
!Grade methodsFor: 'accessing' !
score
^score
!
weight
^weight
! !
В период с 1969 по 1973 г. сотрудники американской телекоммуникационной компании Bell Labs Деннис Ритчи и Кен Томпсон разрабатывают язык C - язык общего назначения, изначально предназначенный для реализации операционной системы UNIX.
Язык Си уникален с той точки зрения, что именно он стал первым языком высокого уровня, всерьез потеснившим ассемблер в разработке системного программного обеспечения (согласно дизайну языка Си, его конструкции близко сопоставляются типичным машинным инструкциям). Он остается языком, реализованным на максимальном количестве аппаратных платформ, и одним из самых популярных языков программирования, особенно в мире свободного программного обеспечения. Си послужил основой для многих современных языков программирования, в том числе визуальной разработки, а также продолжает развиваться и сам (последний стандарт датируется 2011 г.).
#include <math.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
int A, B, C, D;
printf("A = ");
scanf("%d", &A);
if (A == 0) {
printf("Not a quadratic equation.\n");
return 0;
}
printf("B = ");
scanf("%d", &B);
printf("C = ");
scanf("%d", &C);
D = B * B - 4 * A * C;
if (D == 0) {
printf("x = %f\n", -B / 2.0 / A);
return 0;
}
if (D > 0) {
printf("x1 = %f\nx2 = %f\n",
(-B + sqrt(D)) / 2.0 / A, (-B - sqrt(D))/ 2.0 / A);
} else {
printf("x1 = (%f, %f)\nx2 = (%f, %f)\n",
-B / 2.0 / A, sqrt(-D) / 2.0 / A, -B / 2.0 / A, -sqrt(-D) / 2.0 /A);
}
return 0;
}
В 1983 г. программист компании Bell Бьерн Страуструп представляет язык C++ - первый язык, совместивший черты высокоуровневого языка (объектно-ориентированно в частности), и низкоуровнего.
C++ широко используется для разработки программного обеспечения, являясь одним из самых популярных языков программирования. Область его применения включает создание операционных систем, разнообразных прикладных программ, драйверов устройств, приложений для встраиваемых систем, высокопроизводительных серверов, а также развлекательных приложений. Имеет компиляторы практически под все популярные платформы и операционные системы. Сегодня также позволяет создавать приложения с графическим интерфейсом (Microsoft Visual C++, С++Qt и др.).
Оказав огромное влияние на более современные языки Java и C#, язык постоянно развивается и представляет собой собранную воедино большую массу технологий. Последний стандарт языка, известный как C++14, датируется 2014 г.
class Vehicle {
public:
explicit
Vehicle( int topSpeed )
: m_topSpeed( topSpeed )
{}
int TopSpeed() const {
return m_topSpeed;
}
virtual void Save( std::ostream& ) const = 0;
private:
int m_topSpeed;
};
class WheeledLandVehicle : public Vehicle {
public:
WheeledLandVehicle( int topSpeed, int numberOfWheels )
: Vehicle( topSpeed ), m_numberOfWheels( numberOfWheels )
{}
int NumberOfWheels() const {
return m_numberOfWheels;
}
void Save( std::ostream& ) const; // is implicitly virtual
private:
int m_numberOfWheels;
};
class TrackedLandVehicle : public Vehicle {
public:
TrackedLandVehicle ( int topSpeed, int numberOfTracks )
: Vehicle( topSpeed ), m_numberOfTracks ( numberOfTracks )
{}
int NumberOfTracks() const {
return m_numberOfTracks;
}
void Save( std::ostream& ) const; // is implicitly virtual
private:
int m_numberOfTracks;
};В то же время 1983 г. в компании Apple под руководством Брэда Кокса разрабатывается собственный Си с классами – Objective-C, построенный на основе языка Си и идей Smalltalk.
Имеет графическую оболочку и позволяет создавать приложения с графическим интерфейсом пользователя. При этом язык используется и поддерживается только в продуктах Apple, поэтому не получил такого широкого распространения как C++.
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Box:NSObject
{
double length; // Length of a box
double breadth; // Breadth of a box
double height; // Height of a box
}
@property(nonatomic, readwrite) double height; // Property
-(double) volume;
@end
@implementation Box
@synthesize height;
-(id)init
{
self = [super init];
length = 1.0;
breadth = 1.0;
return self;
}
-(double) volume
{
return length*breadth*height;
}
@end
int main( )
{
NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
Box *box1 = [[Box alloc]init]; // Create box1 object of type Box
Box *box2 = [[Box alloc]init]; // Create box2 object of type Box
double volume = 0.0; // Store the volume of a box here
// box 1 specification
box1.height = 5.0;
// box 2 specification
box2.height = 10.0;
// volume of box 1
volume = [box1 volume];
NSLog(@"Volume of Box1 : %f", volume);
// volume of box 2
volume = [box2 volume];
NSLog(@"Volume of Box2 : %f", volume);
[pool drain];
return 0;
}Ларри Уолл, лингвист по образованию, в 1987 г. создает язык Perl (англ. Practical Extraction and Report Language - «практический язык для извлечения данных и составления отчетов») - язык программирования общего назначения, который был первоначально создан для манипуляций с текстом, но на данный момент используется редко и для выполнения широкого спектра задач, включая системное администрирование, веб-разработку, сетевое программирование, игры, биоинформатику, разработку графических пользовательских интерфейсов. Язык можно охарактеризовать скорее как практичный (легкость в использовании, эффективность, полнота), чем красивый (элегантность, минималистичность).
#!/usr/local/bin/perl
use English;
use Carp;
use Getopt::Long;
open(D, $opt_def) || die "can't open definition file:$opt_def\n";
while (<D>) {
($oldp, $newp) = split;
$dic{$oldp}=$newp;
}
close(D);
$oldStr = "";
$newStr = "";
while (<STDIN>) {
$oldStr = $_;
foreach $k (keys %dic) {
s/$k/$dic{$k}/g;
}
$newStr = $_;
if ($oldStr ne $newStr) {
print STDERR "\n";
print STDERR "old>>$oldStr";
print STDERR "new>>$newStr";
}
print;
}В 1991 г. нидерландский программист Гвидо ван Россум представляет Python — высокоуровневый мультипарадигменный язык программирования общего назначения, ориентированный на повышение производительности разработчика и читаемости кода. Синтаксис ядра Python минималистичен, в то же время стандартная библиотека включает большой объем полезных функций.
Python портирован и работает почти на всех известных платформах — от КПК до мейнфреймов. Язык используется в различных качествах: как основной язык программирования или для создания расширений и интеграции приложений. На Python реализовано большое количество проектов, также он активно используется для создания прототипов будущих программ. Python используется в основном в качестве языка веб-программирования, обработки данных и научных задач.
import math
print("Введите коэффициенты для квадратного уравнения (ax^2 + bx + c = 0):")
a = float(input("a = "))
b = float(input("b = "))
c = float(input("c = "))
discr = b**2 - 4 * a * c;
print("Дискриминант D = %.2f" % discr)
if discr > 0:
x1 = (-b + math.sqrt(discr)) / (2 * a)
x2 = (-b - math.sqrt(discr)) / (2 * a)
print("x1 = %.2f \nx2 = %.2f" % (x1, x2))
elif discr == 0:
x = -b / (2 * a)
print("x = %.2f" % x)
else:
print("Корней нет")Спустя 2 года, в 1993 г., японский разработчик Юкихиро Мацумото создает язык Ruby - высокоуровневый язык программирования для быстрого и удобного объектно-ориентированного программирования.
Ruby имеет немало оригинальных решений, редко или вообще не встречающихся в распространенных языках программирования - расширенная работа с массивами, классами и т.д.
class Person < Object # объявление класса начинается с ключевого слова class, за которым
# следует имя, класс Person наследуется от Object
include Comparable # подмешиваются к классу методы экземпляра
mix MyModel # подмешивание без наложения имен
extend MyModel # методы класса
# и добавляет методы <, <=, ==, >=, > и between?
# с использованием нижеопределённого
# в классе <=>
#
@variable # переменная экземпляра
@@count_obj = 0 # переменная класса для подсчёта числа созданных объектов
#
# конструктор для создания объектов с помощью new
def initialize(name, age) # name, age - параметры метода
# название переменных объекта начинается с @
@name, @age = name, age # создаём объекты и увеличиваем счётчик на 1
@@count_obj += 1
end
def <=>(person) # переопределение оператора <=>
# (это даёт возможность использовать метод sort)
@age <=> person.age # из метода возвращается последнее вычисленное выражение,
end
def to_s # для форматированного вывода информации puts
"#{@name} (#{@age})" # конструкция #{x} в 2-х кавычках замещается в Ruby значением x
end
def inspect # похож на to_s, но используется для диагностического вывода
"<#{@@count_obj}:#{to_s}>"
end
# пример метапрограммирования: добавляет методы для доступа к
# переменным объекта
attr_reader :name, :age
end
# создаём массив объектов
group = [ Person.new("John", 20),
Person.new("Markus", 63),
Person.new("Ash", 16) ]
# => [<3:John (20)>, <3:Markus (63)>, <3:Ash (16)>]
# здесь при работе с irb автоматически вызывается метод inspect
# вызываем методы массива сортировка и разворачивание его в обратном порядке
puts group.sort.reverse # Печатает:
# Markus (63)
# John (20)
# Ash (16)
# обращаемся к функции, которая была добавлена
# автоматически (используя <=>) при включении Comparable
group[0].between?(group[2], group[1]) # => trueВ 1995 г. набирает популярность язык JavaScript как встраиваемый язык для программного доступа к объектам приложений. Наиболее широко применяется в браузерах как язык сценариев для придания интерактивности веб-страницам.
<p>Image Rollover:</p>
<script type="text/javascript">
<!--
// Pre load images for rollover
if (document.images) {
smile = new Image
nosmile = new Image
smile.src = "http://www.quackit.com/pix/smile.gif"
nosmile.src = "http://www.quackit.com/pix/nosmile.gif"
}
function swapImage(thisImage,newImage) {
if (document.images) {
document[thisImage].src = eval(newImage + ".src")
}
}
-->
</script>
<a href="http://www.quackit.com/javascript/image_rollovers.cfm"
onMouseOver="swapImage('jack','smile')"
onMouseOut="swapImage('jack','nosmile')">
<img src="http://www.quackit.com/pix/nosmile.gif"
width="100"
height="100"
border="0"
alt="Picture of Jack"
name="jack">
</a>
<div class="more-info">
<p>More info: <a href="/javascript/image_rollovers.cfm">Image Rollovers</a></p>
</div>В 1995 г. появляется PHP (англ. PHP: Hypertext Preprocessor — «PHP: препроцессор гипертекста») — скриптовый язык общего назначения, интенсивно применяемый для разработки веб-приложений. В настоящее время поддерживается подавляющим большинством хостинг-провайдеров и является одним из лидеров среди языков, применяющихся для создания динамических веб-сайтов.
<html>
<head>
<title>Simple Send Mail Form</title>
</head>
<body>
<h1>Mail Form</h1>
<form name="form1" method="post" action="SimpleEmail.php">
<table>
<tr><td><b>To</b></td><td><input type="text" name="mailto" size="35"></td></tr>
<tr><td><b>Subject</b></td>
<td><input type="text" name="mailsubject" size="35"></td></tr>
<tr><td><b>Message</b></td>
<td><textarea name="mailbody" cols="50" rows="7"></textarea></td>
</tr>
<tr><td colspan="2">
<input type="submit" name="Submit" value="Send">
</td>
</tr>
</table>
</form>
</body>
</html>
<!-- SimpleEmail.php
<?php
if (empty ($mailto) ) {
die ( "Recipient is blank! ") ;
}
if (empty ($mailsubject) ){
$mailsubject=" " ;
}
if (empty ($mailbody) ) {
$mailbody=" " ;
}
$result = mail ($mailto, $mailsubject, $mailbody) ;
if ($result) {
echo "Email sent successfully!" ;
}else{
echo "Email could not be sent." ;
}
?>
-->Также в 1995 г. появляется язык Java - язык программирования, разработанный компанией Sun Microsystems (в последующем приобретенной компанией Oracle). Приложения Java обычно транслируются в специальный байт-код, поэтому они могут работать на любой компьютерной архитектуре, с помощью виртуальной Java-машины.
Достоинством подобного способа выполнения программ является полная независимость байт-кода от операционной системы и оборудования, что позволяет выполнять Java-приложения на любом устройстве, для которого существует соответствующая виртуальная машина. Другой важной особенностью технологии Java является гибкая система безопасности, в рамках которой исполнение программы полностью контролируется виртуальной машиной - любые операции, которые превышают установленные полномочия программы (например, попытка несанкционированного доступа к данным или соединения с другим компьютером), вызывают немедленное прерывание.
Java-технологии используются в огромном количестве устройств (более 3 млрд.), используется как в качестве разработки настольных и мобильных приложений, так и веб-приложений; кроме того, существует множество сред визуальной разработки, поддерживающих язык Java.
/**
* @author: BeginnersBook.com
* @description: Program to Calculate area of Triangle in Java
* with user interaction. Program will prompt user to enter the
* base width and height of the triangle.
*/
import java.util.Scanner;
class AreaTriangleDemo {
public static void main(String args[]) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.println("Enter the width of the Triangle:");
double base = scanner.nextDouble();
System.out.println("Enter the height of the Triangle:");
double height = scanner.nextDouble();
//Area = (width*height)/2
double area = (base* height)/2;
System.out.println("Area of Triangle is: " + area);
}
}В 2000 г. корпорация Майкрософт под руководством Андерса Хейлсберга представляет язык C# - объектно-ориентированный язык программирования для специально созданной платформы Microsoft .NET, основной идеей которой являлось обеспечение свободы разработчика за счет предоставления ему возможности создавать приложения различных типов, способные выполняться на различных типах устройств и в различных средах.
// A Hello World! program in C#.
using System;
namespace HelloWorld
{
class Hello
{
static void Main()
{
Console.WriteLine("Hello World!");
// Keep the console window open in debug mode.
Console.WriteLine("Press any key to exit.");
Console.ReadKey();
}
}
}Go logo Go - компилируемый, многопоточный язык программирования, разработанный компанией Google в 2009 г. Первоначальная разработка Go началась в сентябре 2007 года, а его непосредственным проектированием занимались Роберт Гризмер, Роб Пайк и Кен Томпсон.
На данный момент его поддержка осуществляется для операционных систем: FreeBSD, OpenBSD, Linux, Mac OS X, Windows, начиная с версии 1.3 в язык Go включена экспериментальная поддержка DragonFly BSD, Plan 9 и Solaris, начиная с версии 1.4 поддержка платформы Android.
Язык Go разрабатывался как язык системного программирования для создания высокоэффективных программ, работающих на современных распределенных системах и многоядерных процессорах. Он может рассматриваться как попытка создать замену языку Си. При разработке уделялось особое внимание обеспечению высокоэффективной компиляции. Программы на Go компилируются в машинный код и не требуют для исполнения виртуальной машины.
// `for` is Go's only looping construct. Here are
// three basic types of `for` loops.
package main
import "fmt"
func main() {
// The most basic type, with a single condition.
i := 1
for i <= 3 {
fmt.Println(i)
i = i + 1
}
// A classic initial/condition/after `for` loop.
for j := 7; j <= 9; j++ {
fmt.Println(j)
}
// `for` without a condition will loop repeatedly
// until you `break` out of the loop or `return` from
// the enclosing function.
for {
fmt.Println("loop")
break
}
}Rust logo Rust (англ. Rust - ржавчина) - мультипарадигменнй компилируемый язык программирования общего назначения, спонсируемый Mozilla Research, поддерживающий функциональное программирование, модель акторов (один из подходов к распараллеливанию программ, где одновременно выполняющиеся процессы передают друг другу сообщения), процедурное программирование, объектно-ориентированное программирование.
Rust - системный язык программирования, внимание которого сосредоточено на трех задачах: безопасность, скорость и параллелизм. Он сопоставим по скорости и возможностям с C++, однако, дает большую безопасность при работе с памятью, что обеспечивается механизмами ограничения. Rust также направлен на достижение «абстракции с нулевой стоимостью».
После нескольких лет активной разработки первая стабильная версия (1.0) вышла 15 мая 2015 года, после чего новые версии выходят раз в 6 недель. Программы, написанные на ранних стабильных версиях языка будут собираться и на более новых стабильных версиях.
#![allow(unreachable_code)]
fn main() {
'outer: loop {
println!("Entered the outer loop");
'inner: loop {
println!("Entered the inner loop");
// This would break only the inner loop
//break;
// This breaks the outer loop
break 'outer;
}
println!("This point will never be reached");
}
println!("Exited the outer loop");
}