Азіргі кездегі программалау тілдері

Теориялық блок

ЭЕМ эволюциясымен бірге олар ү шін базалық программалық қ ұ ралдар эволюциясы жү рген. Бірінші кезекте бұ л есептерді ЭЕМ-де шешу ү шін кодтайтын программалау тілдеріне қ атысты.

Бірінші буын – 50-ші жылдардың аяғ ына дейін программалау командаларының ұ зақ тізбегі екілік, сегіздік жә не он алтылық сандармен мұ қ ият бө ліктеп кодталғ ан. Бұ л қ ызмет тү рі кодтау деп аталғ ан, программалауғ а бұ дан гө рі кү рделірек мә селе қ ойылғ ан – ол алгоритмдерді қ ұ рылымдау.

Екінші буын – Ассемблер тілдері, онымен машина тілдеріне қ арағ анда жұ мыс істеу жең ілірек болғ ан. Оларда командалар ү шін нақ ты мнемоника қ олданылады.

Мың дағ ан есе жылдам есте сақ тау қ ұ рылғ ылары бар есептеу машиналарының пайда болуымен кодтау кү рделілігінің ө суі соншалық ты, бұ л жұ мысты адамның орындауының ә сері едә уір тө мендеді.

Ә рбір нақ ты машинаның аппараттық қ ұ рылымын есепке алу, яғ ни бір машинадан екінші машинағ а ауыстыру кезінде программалауды қ айта кодтау қ ажеттілігі туындады – программалауды бір машинадан басқ ағ а ауыстырғ анда алгоритмдердің жиі ө згеріп кетуі байқ алды.

Машина кодында жазылғ ан программаларда кодтаудың формальды қ ателіктерін табуғ а мү мкіндік беретін артық мә лімет аз болғ ан. Нә тижеде программаны жү ктеу кезінде техникалық ақ аулар тү сініксіз жағ дайларғ а ә кеп соғ уы мү мкін болғ ан, ал ол қ ателіктерді табу ө те қ иын еді.

Бұ л қ иыншылық тар «жоғ ары дең гейлі» программалау тілдерінің қ ұ рылуына алып келді.

Ү шінші буын – тілдердің ең «кө лемді» буыны. Оның басы 1955 жылы ФОРТРАН(FORmula TRANslator –формулаларды аударушы) тілінің пайда болуымен сипатталады. Бұ л тілдің қ олданылуы бү гінгі кү нге дейі жалғ асуда.

1960 жылы АЛГОЛ (ALGOritmic Language – алгоритмдік тіл) тілі пайда болды. Ол ұ зақ уақ ыт программистер арасында кө п қ олданыста болғ ан программалау тілі.

1965 жылы осы кезге дейін ең танымал программалау тілдердің бірі – БЭЙСИК (BASIC – Beginner’s Allpurpose Symbolic Instruction Code – аударымы: «бастаушылар ү шін символдық инструкциялардың кө пмақ сатты коды»). БЭЙСИК дербес компьютерлерде кең қ олданыс тапты. Бү гінгі кү ні бұ л тілдің бірнеше жеткілікті кү шті тү рлері бар.

1970 жылы Никлаус Вирт Pascal (Паскаль) тілін қ ұ рды. Бұ л программалау тілі аса дамығ ан қ ұ ралдарғ а ие, олар қ азіргі кезде де ө з мә нін сақ тауда.

1980 жылы программалаудың ең кү шті тілдерінің бірі – ADA (Ада) тілі пайда болды. Ол АҚ Ш қ орғ аныс министрлігінің есептеуіш орталық тарындағ ы негізгі тіл ретінде қ абылданғ ан.

Осы кезде тағ ы бір кү шті программалау тілі – С (Си) тілі қ оладныста жү руді.

Тілдердің тө ртінші буыны – бұ л программалық жабдық таманы басқ ару тілдері, немесе оларды басқ аша «программалар генераторы» деп атайды. Мысал ретінде Clipper, dBase, SuperCalc деген сияқ ты тілдерді келтіруге болады.

Аталғ ан тілдердің барлығ ы продецуралық тілдерге жатады, олар декларативті деп аталатын «Бесінші буын» тілдеріне қ арама-қ арсы. Бұ л буынның негізгі программалау тілдері – LISP /ЛИСП/ тізімдерді ө ң деу тілі жә не PROLOG /ПРОЛОГ/ – логика терминдеріндегі программалау тілі.

ЛИСП 1961 жылы, ал ПРОЛОГ – 1973 жылы пайда болғ ан. Бұ л тілдерде есептер шығ ару кезінде программистен Қ АЛАЙ емес, НЕ істеу керек екені талап етіледі. Есептің шешілу жолын жү йенің ө зі табады (ЛИСП немесе ПРОЛОГ).

Осылайша, программалау тілдерінің барлығ ын ү ш категорияғ а бө луге болады: ТӨ МЕН дең гей тілдері – машиналық тілдер жә не Ассемблер тілі, яғ ни бірінші жә не екінші буын тілдері; ЖОҒ АРЫ дең гей тілдері – барлық процедуралық тілдер, олар ү шінші жә не тө ртінші дең гей тілдері жә не АСА ЖОҒ АРЫ дең гей – бесінші буын тілдері.

Программалау –машинадан жауап ала білу ө нері дейді, егер біз есеп шығ аруда компьютерді қ олдануды шешсек, негізгі ү ш сатыдан ө ту қ ажет

1. Не істеу керек екенін нақ ты жә не айқ ын анық тау.

2. Қ алаулы нә тижеге ә келетін ә рекеттердің айқ ын тізбегін беру, яғ ни алгоритм ұ сыну.

3. Алгоритмді машинағ а тү сінікті тү рде ө рнектеу.

Бірінші саты ЖҮ ЙЕЛІК АНАЛИЗ деп аталады. Екінші саты – ПРОГРАММАНЫ Қ Ұ РЫЛЫМДАУ. Ү шінші саты – «ПРОГРАММАЛАУ» сатысы.

Шешудің толық ү рдісі есепті қ алай шығ ару мә селесін қ амтитындық тан ә р уақ ытта кү рделі. Бұ л кө зқ арас бойынша жоғ арыда кө рсетілген сатылар тізбегіндегі бірінші пункт қ андай да бір нақ ты жағ дайда шешуші болып табылуы мү мкін. Шын мә нінде, кө п жағ дайда есептің қ ұ рылымын, оның тиімді моделін салу шешудің алгоритмді ө ң деуге ә келетін ә дісін іздеудің негізгі қ иыншылығ ын қ ұ райды. Сондық тан біз тек қ ана «программалауды» ү йреніп қ ана емес, жү йелік анализ жә не прорамманы қ ұ рылымдау элементтеріне кө ң іл бө луіміз керек.

Программалауда қ олданылатын кейбір терминдер анық тамаларын келтірейік.

Ә рекет –негізгі тү сініктердің бірі. Бұ л ақ ырлы жалғ асы бар жә не қ алаулы нә тижеге ә келетін іс-қ имыл.

Объект – бұ л қ андай да бір ә рекет орындалатын материалды ұ ғ ым, жағ дайының ө згеруі бойынша оның нә тижесі туралы айтуғ а болады.

Инструкция – ә рекетті қ андай да бір тіл немесе формулалар жү йесі кө мегімен сипаттау.

Процесс (есептеу)– бұ л қ ұ раушы бө ліктерге жіктеуге болатын іс-ә рекет. Егер бұ л бө ліктер бір уақ ытта емес, бірінен соң бірі қ атаң орындалса, онда процесс тізбектелген деп аталады.

Программа – процесті сипаттайтын жә не қ ұ рамды бө ліктерден тұ ратын инструкция. Осылайша, программа мә тіндік тә ртібі ә рекеттердің орындалу тә ртібімен сә йкес келмейтін инструкциялар жиынынан тұ рады.

Орындаушы (процессор) – берілген инструкция бойынша іс-ә рекетті жү зеге асырушы. Бұ л – орындаушы адам ба, автомат па, кім екендігін анық тай алмайтын бейтарап термин. Шын мә нінде, егер нақ ты анық талғ ан тілде жазылғ ан программа жү зеге асса, онда орындаушы процессор болып табылады.

Алгоритм – қ атаң алғ ышарттар – орындаушы ү шін мақ сатқ а жеткізетін, яғ ни есепті программа қ ұ ру арқ ылы шығ аруғ а мү мкінді беретін бұ йрық тардың жиынтығ ы. Ол – арнайы іс-ә рекеттердің белгілі бір кезекпен орналасқ ан тә ртібі. Ол алгоритмді атқ арушы ЭЕМ-ге жұ мыс тә ртібін тү сіндіретін ережелер мен нұ сқ аулар тізбегінен тұ рады.

Сонымен, ә рбiр нұ сқ ау – команда. Алгоритмде командалар тә ртібінің маң ызы зор. Алгоритмнiң командалары кезек­пен бiрiнен кейiн бiрi орындалады. Алгоритмнiң орындалу кезiнде оны орындаушығ а келесi жолы қ андай нұ сқ ау бойынша орындалатыны белгiлi болуы қ ажет. Ал орындаушының жү зеге асыра алатын командалар жиыны ко­мандалар жү йесiн қ ұ райды.

Алгоритм қ ұ ру кезінде орындаушының қ ұ рылғ ыларын емес, оның командалар жү йесін білу қ ажет, яғ ни алгоритмді орындаушы тү сініп, жү зеге асыра алатын кө птеген алғ ышарттармен таныс болу абзал. Орындаушыларды формальды емес (адам) жә не формальды (робот, машина немесе программалау тілдері) деп бө луге болады. Алда біз тек формальды орындаушымен жұ мыс жасайтын боламыз.

Алгоритмнің ең маң ызды қ асиеті мынада: орындаушыдан есепті шығ ару ә дісін тү сіну талап етілмейді, орындаушы инструкцияларды тү сініп, оларды орындай алу керек.