Par quels processus passe le développement des langages de programmation ?

Le développement des langages de programmation est passé par quatre processus : le langage machine, le langage assembleur, le langage de haut niveau et le langage non procédural. Du point de vue de l'histoire du développement, les langages de programmation peuvent être divisés en quatre générations : le langage machine de première génération, le langage assembleur de deuxième génération, le langage de haut niveau de troisième génération et le langage non procédural de quatrième génération.

Un langage de programmation est un langage utilisé pour écrire des programmes informatiques. La base du langage est un ensemble de symboles et un ensemble de règles. L'ensemble des chaînes de jetons composées de jetons selon des règles est le langage. Dans les langages de programmation, ces chaînes de jetons sont des programmes. Il existe trois aspects du langage de programmation, à savoir la syntaxe, la sémantique et la pragmatique. La grammaire représente la structure ou la forme d'un programme, c'est-à-dire qu'elle représente les règles de combinaison entre les différents symboles qui composent une langue, mais elle n'implique pas la signification spécifique de ces symboles, ni les utilisateurs. La sémantique représente la signification d'un programme, c'est-à-dire la signification spécifique de chaque symbole exprimée de différentes manières, mais n'implique pas l'utilisateur.

Le développement des langages de programmation est passé par quatre étapes : le langage machine, le langage assembleur, le langage de haut niveau et le langage non procédural.

Depuis les années 1960, des milliers de langages de programmation ont été publiés dans le monde, mais seule une petite partie d'entre eux a été largement utilisée. Du point de vue de l'histoire du développement, les langages de programmation peuvent être divisés en 4 générations.

La première génération de langage machine

Le langage machine est composé d'instructions de code binaire 0 et 1. Différents processeurs ont des systèmes d'instructions différents. Les programmes en langage machine sont difficiles à écrire, à modifier et à maintenir. Ils nécessitent que les utilisateurs allouent directement de l'espace de stockage et l'efficacité de la programmation est extrêmement faible. Cette langue a été progressivement supprimée.

Langage d'assemblage de deuxième génération

Les instructions du langage d'assemblage sont la symbolisation des instructions de la machine et ont une correspondance directe avec les instructions de la machine, donc le langage d'assemblage également présente des inconvénients tels qu'il est difficile à apprendre et à utiliser, sujet aux erreurs et difficile à maintenir. Mais le langage assembleur a aussi ses propres avantages : il peut accéder directement à l'interface système et le programme en langage machine traduit à partir du programme assembleur est très efficace. Du point de vue du génie logiciel, le langage assembleur n'est utilisé que lorsqu'un langage de haut niveau ne peut pas répondre aux exigences de conception ou n'a pas les performances techniques nécessaires pour prendre en charge une fonction spécifique (telle qu'une entrée et une sortie spéciales).

La troisième génération de langages de haut niveau

Les langages de haut niveau sont orientés utilisateur et fondamentalement indépendants des types d'ordinateurs et des structures. Son plus grand avantage est qu’il est formellement proche du langage arithmétique et du langage naturel, et conceptuellement proche des concepts couramment utilisés par les gens. Une commande dans un langage de haut niveau peut remplacer plusieurs, des dizaines, voire des centaines d'instructions en langage assembleur. Par conséquent, les langages de haut niveau sont faciles à apprendre et à utiliser, très polyvalents et largement utilisés. Il existe de nombreux types de langages de haut niveau, qui peuvent être classés sous deux aspects : les caractéristiques d'application et la description des systèmes objectifs.

1. Classification d'un point de vue applicatif

D'un point de vue applicatif, les langages de haut niveau peuvent être divisés en langages de base, langages structurés et langages spécialisés .

　(1) Langage de base

　Le langage de base est aussi appelé langage universel. Il a une longue histoire, est largement répandu, possède un grand nombre de bibliothèques de logiciels développées, compte de nombreux utilisateurs et est familier et accepté par les gens. Les langages entrant dans cette catégorie incluent FORTRAN, COBOL, BASIC, ALGOL, etc. Le langage FORTRAN est très populaire au niveau international et est le premier langage de haut niveau utilisé. Depuis les années 1990, il a toujours occupé une place importante dans l'ingénierie et le calcul scientifique et est très populaire parmi le personnel scientifique et technique. Le langage BASIC est un langage interactif développé au début des années 1960 pour s'adapter aux systèmes de partage de temps et peut être utilisé pour les calculs numériques généraux et le traitement des transactions. Le langage BASIC a une structure simple, est facile à apprendre et à utiliser et possède des capacités interactives. Il est devenu un langage d'introduction pour de nombreux débutants dans l'apprentissage de la programmation.

　(2) Langage structuré

Depuis les années 1970, les idées de programmation structurée et de génie logiciel sont de plus en plus acceptées et appréciées par les gens. Sous leur influence, certains langages structurés très influents ont émergé. Ces langages structurés prennent directement en charge les structures de contrôle structurées et disposent de solides capacités de structure de processus et de structure de données. Les langages PASCAL, C et Ada en sont les représentants éminents.

Le langage PASCAL est le premier langage moderne de haut niveau à incarner systématiquement le concept de programmation structurée. L'objectif initial du développement logiciel est de l'utiliser comme outil pédagogique pour la programmation structurée. En raison de ses modules clairs, de sa structure de contrôle complète, de ses types et structures de données riches, de sa forte capacité d'expression linguistique et de sa facilité de transplantation, il est non seulement désigné comme langue d'enseignement par de nombreux collèges et universités au pays et à l'étranger, mais également largement utilisé dans le calcul scientifique, le traitement des données et le développement de logiciels système ont un large éventail d'applications.

　Le langage C a des fonctions riches, une forte capacité d'expression, des opérateurs et des types de données riches, une utilisation flexible et pratique, une large gamme d'applications, une forte portabilité, une qualité de compilation élevée, une efficacité élevée du programme cible et présente les avantages des langages de haut niveau. Dans le même temps, le langage C possède également de nombreuses fonctionnalités des langages de bas niveau, telles que l'accès direct aux adresses physiques, aux opérations sur les bits, à la plupart des fonctions du langage assembleur et au fonctionnement direct du matériel. La qualité du programme cible généré par le compilateur du langage C est comparable à celle du programme cible généré par le langage assembleur. Il a la réputation de « langage assembleur portable » et est devenu l'un des langages importants pour l'écriture d'applications. logiciels, systèmes d'exploitation et compilateurs.

　 (3) Un langage à usage spécial

　 est un langage spécialement conçu pour une application spéciale, généralement avec une forme grammaticale spéciale. D'une manière générale, ce langage a un champ d'application étroit, et sa portabilité et sa maintenabilité ne sont pas aussi bonnes que celles des langages de programmation structurés. Avec le temps, des centaines de langages professionnels sont utilisés, les plus largement utilisés étant le langage APL, le langage Forth et le langage LISP.

2. De la classification des descriptions des systèmes objectifs

Du point de vue de la description des systèmes objectifs, les langages de programmation peuvent être divisés en langages orientés processus et langages orientés objet.

　(1) Langage orienté processus

　Un langage de programmation composé du paradigme de programmation « structure de données + algorithme » est appelé langage orienté processus. La plupart des langages de programmation introduits précédemment sont des langages orientés processus.

　(2) Langage orienté objet

　Un langage de programmation composé du paradigme de programmation « objet + message » est appelé langage orienté objet. Les langages orientés objet les plus populaires incluent Delphi, Visual Basic, Java, C++, etc.

Le langage Delphi dispose d'un environnement de développement visuel et fournit des méthodes de programmation orientées objet. Il peut concevoir diverses applications avec du contenu Windows (telles que des systèmes d'application de bases de données, des logiciels de communication et de réalité virtuelle tridimensionnelle, etc.), et peut également développer un système d'application multimédia.

Le langage Visual Basic, appelé VB, est un environnement de développement et des outils fournis pour développer des applications. Il possède une bonne interface utilisateur graphique, adopte de nouveaux mécanismes orientés objet et pilotés par événements et intègre une programmation procédurale et structurée. Sa conception graphique dans le développement d'applications permet de créer facilement des interfaces d'application sans écrire de programme, et est très similaire, voire cohérente, avec l'interface Windows.

Le langage Java est un langage de programmation orienté objet qui ne dépend pas d'une plateforme spécifique. Il est simple, fiable, compilable, évolutif, multithread, structurellement neutre, de type explicite, de gestion de stockage dynamique, et facile à comprendre est un langage de programmation idéal pour développer des logiciels d'application Internet.

La quatrième génération de langage non procédural

4GL est un langage non procédural Lors du codage, il suffit d'expliquer "quoi". faire" sans le décrire. Détails de l'algorithme.

Les requêtes de base de données et le générateur d'applications sont deux applications typiques du L4G. Les utilisateurs peuvent utiliser le langage de requête de base de données (SQL) pour effectuer des opérations complexes sur les informations de la base de données. L'utilisateur n'a qu'à indiquer à SQL où se trouve le contenu à trouver et les conditions racine sur lesquelles rechercher, et SQL terminera automatiquement le processus de recherche. Le générateur d'applications « génère automatiquement » des programmes linguistiques de haut niveau qui répondent aux besoins des utilisateurs en fonction de leurs besoins. Il faut dire que le véritable langage de programmation de quatrième génération n'est pas encore apparu. Les langages dits de quatrième génération font principalement référence à des produits-outils logiciels dotés de fonctionnalités 4GL basées sur un certain environnement linguistique, tel que System Z, tel que PowerBuilder, FOCUS, etc. Le langage de programmation de quatrième génération est un type de langage de programmation orienté application et conçu pour les utilisateurs finaux. Il présente les avantages de raccourcir le processus de développement d'applications, de réduire les coûts de maintenance, de minimiser les problèmes lors du débogage et d'être convivial.

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