程序设计语言的历史回顾与分类 下载本文

程序设计语言的历史回顾与分类

程序设计语言发展迅速,到目前还丝毫没有规范到统一语言的迹象,我们要学习它,应该从它的历史发展开始,展开它的全貌,从发展中了解为什么老的不行要有新的。

分类使我们简化了问题,研究一类中的一个、两个代表就可以。

程序设计语言简史:

1945年第一台现代计算机ENIAC问世,它用真空管做计算,一下子比当时最快的电动机械计算机快攻300倍(每秒300次乘法)。存储器非常小,计算指令(即程序)由外部插座和开关馈入。还不能称之为完全自动计算。

1946年 冯·诺依曼在一篇论文中建议: (1)计算机应采用二进制。

(2)计算机的指令和数据都可以放在存储器内。

这就是奠定现代计算机的著名的冯·诺依曼原理:

CPU逐条从存储器中取出执行指令,按指令取出存储的数据经运算后送回。数据和指令(存储地址码、操作码)都统一按二进制编码输入。数据值的改变是重新赋值,即强行改变数据存储槽的内容,所以说它是命令式的(IMPERATIVE)。

1951年美国兰德公司的UNIVA C-1 是第一台按冯·诺依曼原理制成的通用自动计算机。

1.人们首先开始了机器语言的程序设计:

指定数据区编制一条条指令。由于任何人也无法记住并自如地编排二进制码(只有1和0的数字串),则用8、16进制数写程序,输入后是二进制的。程序的外部表示和内部的存在一开始就是分离的。

2.单调的数字极易出错,众不堪其苦,将操作码改作助记的字符,汇编语言使编程方便得多。但汇编码编的程序必须要通过汇编程序翻译为机器码才能运行。尽管汇编码程序和机器码程序基本一一对应,但汇编语言出现说明两件事:

一是开始了源代码—自动翻译器目标代码的使用方式, 一是计算机语言开始向宜人方向的进程。

3.50年代高级语言出现

1954年BACKUS根据地1951年RUTISHAUSER提出的用编译程序实现高级语言的思想,研究出第一个脱离机器的高级语言FORTRAN Ⅰ。其编译程序用18个人一年完成(用汇编语言编写)。

1957年的FORTRANⅡ,它就比较完善了。它有变量、表达式、赋值、调用、输入 输出等概念;有满足科技计算的整数、实数、复数和数组,以及为保证运算精度的双精度等数据类型。表达式采用代数模型。

FORTRANR 的出现使当时科技计算为主的软件生产提高了一个数量级,奠定了高级语言的地位。FORTRAN也成为计算机语言界的英语式的世界语。

1958年欧洲计算机科学家的一个组织GAMM(德国应用数学和机械学协会)和美国计算机协会ACM的专家在苏黎士会晤起草了一个“国际代数语言IAL”的报告,随后这个委员会研制了ALGOL58得到广泛支持和响应。

1960年欧美科学家再度在巴黎会晤对ALGOL 58进行了补充,这就是众所周知的ALGOL60。

1962年罗马会议上对ALGOL60再次修订并发表了对“算法语言ALGOL 60的修订报告”。由于该报告对ALGOL 60定义采用相对严格的形式语法,ALGOL语言为广大计算机工作者接受,特别在欧洲。但美国IBM公司,当时经营世界总额75%的制造商,一心要推行FORTRAN,不支持ALGOL,以致ALGOL 60 始终没有大发展起来。尽管如此,ALGOL 60还是在程序设计语言发展史上是一个重要的里程碑。

1959年为了开发在商用事务处理方面的程序设计语言,美国各厂商和机构组成一个委员会。在美国防部支持下于1960年4月发表了数据处理的COBOL 60语言。

开发者的目标要尽可能英语化,使没有计算机知识的老板们也能看得懂。所以像算术运算符+、*都用英文ADD、MULTIPLY。

COBOL 60 的控制结构比FORTRAN还要简单,但数据描述大大扩展了,除了表(相当于数组)还有纪录、文件等概念。

COBOL 60 虽然繁琐(即使一个空程序也要写出50个符号),由于其优异的输入 出功能,报表、分类归并的方便快速,使它存活并牢固占领商用事务软件市场,直到今天在英语国家的商业领域还有重要的地位。

50年代计算机应用在科学计算和事务处理方面有了FORTRAN,COBOL因而得到迅速发展。工程控制方面刚刚起步,仍是汇编语言的市场。

1957年,美MIT科学家MCCARTHY提出LISP,并把它用于数学定理验证等较为智能性的程序上。但LISP在当时只是科学家的语言,没有进入软件市场。

4.60年代奠基性研究

60年代计算机硬件转入集成电路成本大幅度下降。应用普及的障碍是语言及软件。这就促使对编译技术的研究。编译技术的完善表现在大型语言、多种流派语言的出现。