年,第一部电子计算机投入使用,人类也开始进入了信息时代。当今我们生活中到处是网络的痕迹,有关网络的发展以及其意义已经非凡,而程序设计语言在当今这个信息时代尤为重要,人工智能、程序维修、网页设计等都离不开程序设计语言,换而言之,信息时代的发展离不开#编程语言#。
1.程序设计语言的概念
既然程序设计语言如此重要,那么首先的问题是,什么是程序设计语言?程序设计语言是用于书写计算机程序的语言,顾名思义,就是与计算机程序“对话”的一门语言。
1.1什么是程序设计语言
如同中文与英语的意义一样,你学中文是为了与中国人交流、学英语是为了与外国人交流一般,学程序设计语言就是为了与程序交流、与计算机交流。
专业一点来说程序设计语言就是用于书写计算机程序的语言。语言的基础是一组记号和一组规则。根据规则由记号构成的记号串的总体就是语言。在程序设计语言中,这些记号串就是程序。程序设计语言有3个方面的因素,即语法、语义和语用。语法表示程序的结构或形式,亦即表示构成语言的各个记号之间的组合规律,但不涉及这些记号的特定含义,也不涉及使用者。语义表示程序的含义,亦即表示按照各种方法所表示的各个记号的特定含义,但不涉及使用者。
语言的种类千差万别。但是,一般说来,基本成分不外4种。
(1)数据成分。用以描述程序中所涉及的数据。
(2)运算成分。用以描述程序中所包含的运算。
(3)控制成分。用以表达程序中的控制构造。
(4)传输成分。用以表达程序中数据的传输。
这四种成分组成了它,浅显来说,它就是一门与众不同的语言,一门关系的我们发展的语言,一门能与计算机对话、下达指令的语言。
1.2程序设计语言的种类
在人们的不断开发与探索中,程序设计语言的种类也越来越多,不同的语言也有不同的用法,有专门用来做网页的程序语言,有专门用来做程序的程序语言。越来越多的语言给了人们不同的便利,但在不断发展下脱颖而出的语言却不多。
就当代的程序设计语言来说有基础语言FORTRAN、COBOL、BASIC、ALGOL等,有结构化语言PASCAL、C、Ada语言等,有APL语言、Forth语言、LISP语言等专用语言。从不同方向划分更是多种多样,又好必以“对象+消息”程序设计范式构成的程序设计语言,面向对象语言。比较流行的面向对象语言有Delphi、VisualBasic、Java、C++等。
程序语言的种类多种多样,其中的奥秘也令人着迷,我也相信在人们不断探索中,信息时代能更进一步。
2.程序设计语言的历史
程序语言的发展时间并不长,但它发展过程中所蕴含的信息量无疑是巨大的,它的发展史也是如此的波澜壮阔,从无到有的衍生,再到如今的繁华,我们可以称之为奇迹。
2.1程序设计语言的演变
程序设计语言不断发展的过程中,主要可以分为以下几个阶段,第一代机械语言、第二代汇编语言、第三代高级语言和第四代非过程化语言(可称为4GL)。而我们现在所应用最多的,是第三代高级语言。
机器语言是由二进制0、1代码指令构成,不同的CPU具有不同的指令系统。机器语言程序难编写、难修改、难维护,需要用户直接对存储空间进行分配,编程效率极低。这种语言已经被渐渐淘汰了。
汇编语言指令是机器指令的符号化,与机器指令存在着直接的对应关系,所以汇编语言同样存在着难学难用、容易出错、维护困难等缺点。但是汇编语言也有自己的优点:可直接访问系统接口,汇编程序翻译成的机器语言程序的效率高。从软件工程角度来看,只有在高级语言不能满足设计要求,或不具备支持某种特定功能的技术性能(如特殊的输入输出)时,汇编语言才被使用。
高级语言是面向用户的、基本上独立于计算机种类和结构的语言。其最大的优点是:形式上接近于算术语言和自然语言,概念上接近于人们通常使用的概念。高级语言的一个命令可以代替几条、几十条甚至几百条汇编语言的指令。因此,高级语言易学易用,通用性强,应用广泛。
而非过程化语言则是编码时只需说明做什么,不需描述算法细节的一类语言,在我们现在这个时代,真正的第四类语言其实还并未出现,所谓的第四代语言大多是指基于某种语言环境上具有非过程化语言特征的软件工具产品,SystemZ、如PowerBuilder、FOCUS等。第四代程序设计语言是面向应用,为最终用户设计的一类程序设计语言。它具有缩短应用开发过程、降低维护代价、最大限度地减少调试过程中出现的问题以及对用户友好等优点。
对于更细致的程序语言发展史我也不一一细说,但不可否认,短短几十年间程序语言的发展就是一个奇迹。
2.2各种语言的用处
程序设计语言特点不同,适用领域也不同,以下从不同角度介绍选择的方法。
(1)科学工程计算。需要大量的标准库函数,以便处理复杂的数值计算,可供选用的语言有FORTRAN语言、C语言等。
(2)数据处理与数据库应用。SQL为IBM公司开发的数据库查询语言,4GL称为第4代语言。
(3)实时处理。实时处理软件一般对性能的要求很高,可选用的语言有汇编语言、Ada语言等。
(4)系统软件。如果编写操作系统、编译系统等系统软件时,可选用汇编语言、C语言、Pascal语言和Ada语言。
(5)人工智能。如果要完成知识库系统、专家系统、决策支持系统、推理工程、语言识别、模式识别等人工智能领域内的系统,应选择Prolog、Lisp语言。
还有一些情况下则是看开发人员的需求,没有什么是千篇一律的,我们所需要的,就是最合适的。
2.3高级程序语言的特征
(1)高级程序设计语言不依赖于具体的机器,对计算机了解较少的人也可以学习和使用,有良好的可移植性,在一种类型的机器上编写的程序不做很大的改动就能在别的机器上运行。
(2)每条高级语言语句对应于多条汇编指令或机器指令,编程效率高。
(3)高级语言提供了丰富的数据结构和控制结构,提高了问题的表达能力,降低了程序的复杂性。
(4)高级语言接近于自然语言,编程更加容易,编写出的程序有良好的可读性,便于交流和维护。
2.4程序设计语言的意义
程序设计语言的发展过程,无非就是一个旧的不去新的不来的过程,在我们所处的这个时代,程序的更迭与换代的十分迅速的,而它的意义也无疑是深刻的,我们现在的任何一个领域都离不开网络,而网络的本质是什么?程序语言就是我们与之沟通,发展的根本,现在的信息化时代,信息力量也成为了一种国防力量,程序语言不仅仅只是方便我们,更多的是一种向导,来照亮我们前方的路。
3.程序设计语言的前景
程序设计语言的发展是迅速的,竞争更是激烈的,但不可否认的是,它的发展是势不可挡的,它的未来是一片光明的。
3.1发展意义
程序设计语言的发展意义对于我们来说其实并不难理解,我们的发展离不开它,而对于中国来说,我们需要去发展、去竞争,信息安全都已经是国防安全之中的一个,那么程序语言的地位可想而知,我们去发展它,就是抢占先机,在未来,信息方面的竞争无疑会更加激烈,而我们更应该分秒必争!
3.2发展趋势
程序设计语言是软件的重要方面。它的发展趋势是模块化、简明性和形式化。
同时,我们只是能知道其大概的一个方向,程序语言的最终会如何我们不得而知,我们只是做好眼前已经计划好了的事罢了,就比如4GL的发展,我们什么时候才能让4GL真正现世一般,思路上面我们其实很清晰,而在清晰的思路上,我们更应该大胆的去尝试、去创新,这才是我们的发展趋势。
而程序设计语言的发展趋势,不正是在我们的尝试与正确的思路下所形成的趋势吗?程序语言不断演变,而我们现在的过程中4GL是我们能看见的,在不能看见的方面我们则需要进行自己的探索。
4.总结
本文就程序设计语言进行描写,主要对程序设计语言进行概括,并从历史发展角度进行分析,来说明程序设计语言的重要性。
同时我们在知道其重要性时,更应当去大力发展程序设计语言,当代的发展与竞争,主要是创新与思想上的发展与竞争,好比程序设计语言中的一二三代一般,都是一步步提出并用于实际,在这个大数据时代,程序设计语言的地位无疑是不可撼动的。
4GL在人们的努力下会真正出现,我们的创造力就是程序设计语言发展的动力,年进入信息时代到如今我们发展迅速,所以我相信我们这一代的人们,也会形成属于自己的理念,造就属于自己的故事。
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