程式設計語言處理係統 程式設計語言

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\"content\": \"程式設計語言，programminglanguage。用於書寫計算機程式的語言。語言的基礎是一組記號和一組規則。根據規則由記號構成的記號串的總體就是語言。在程式設計語言中，這些記號串就是程式。程式設計語言有3個方麵的因素，即語法、語義和語用。語法表示程式的結構或形式，亦即表示構成語言的各個記號之間的組合規律，但不涉及這些記號的特定含義，也不涉及使用者。語義表示程式的含義，亦即表示按照各種方法所表示的各個記號的特定含義，但不涉及使用者。語用表示程式與使用者的關係。\\n\\n有許多用於特殊用途的語言，隻在特殊情況下使用。例如，PHP專門用來顯示網頁；Perl更適合文字處理；C語言被廣泛用於操作係統和編譯器（所謂的係統編程）的開發。\\n\\n高級程式設計語言（也稱高級語言）的出現使得計算機程式設計語言不再過度地倚賴某種特定的機器或環境。這是因為高級語言在不同的平台上會被編譯成不同的機器語言，而不是直接被機器執行。最早出現的編程語言之一FORTRAN的一個主要目標，就是實現平**立。\\n\\n解釋語言\\n\\n雖然大多數的語言可以既可被編譯（Compiled）又可被解譯（interpreted），但大多數隻在一種情況下能夠良好運行。在一些編程係統中，程式要經過幾個階段的編譯，一般而言，後階段的編譯往往更接近機器語言。這種常用的使用技巧最早在1960年代末用於BCPL，編譯程式先編譯一個叫做“0代碼”的轉換程式（representation），然後再使用虛擬器轉換到可以運行於機器上的真實代碼。這種成功的技巧之後又用於Pascal和P-code，以及Smalltalk和二進製碼，雖然在很多時候，中間過渡的代碼往往是解譯，而不是編譯的。\\n\\n如果所使用的翻譯的機製是將所要翻譯的程式代碼作為一個整體翻譯，並之後運行內部格式，那麼這個翻譯過程就稱為編譯。因此，一個編譯器是一個將可閱讀的程式文字（叫做源代碼）作為輸入的數據，然後輸出可執行檔案（objectcode）。所輸出的可執行檔案可以是機器語言，由計算機的中央處理器直接運行，或者是某種模擬器的二進製代碼。\\n\\n如果程式代碼是在運行時才即時翻譯，那麼這種翻譯機製就被稱作解譯。經解譯的程式運行速度往往比編譯的程式慢，但往往更具靈活性，因為它們能夠與執行環境互相作用。\\n\\n數據模型\\n\\n現代計算機內部的數據都隻以二元方式儲存，即開-關模式(on-off)。現實世界中代表資訊的各種數據，例如名字、銀行賬號、度量以及同樣低端的二元數據，都經由程式設計語言整理，成為高階的概念。\\n\\n一個程式中專門處理數據的那個係統被稱為程式語言的型態係統(typesystem)；對型態係統的研究和設計被稱為型態理論(typetheory)。語言可以被分為靜態型態係統(staticallytypedsystems)，例如C 和Java，和動態型態係統(dynamicallytypedsystems)，例如Lisp，JavaScript，Tcl和Prolog。前者可被進一步分為包含宣告型態(manifesttype)的語言，即每一個變量和函數的型態都清楚地宣告，或type-inferred語言（例如MUMPS，ML）。\\n\\n大多數語言還能夠在內置的型態基礎上組合出複雜的數據結構型態（使用數組，列表，堆棧，檔案等等）。麵嚮物件語言（ObjectOrientedLanguage，又譯作“物件導向語言”）允許程式員定義新的數據型態，即“對象”或“物件”（objects），以及運行於該對象的函數（functions）和方法（methods）。\\n\\n除了何時以及如何確定表達式和型態的聯絡，另外一個重要的問題就是語言到底定義了哪些型態，以及允許哪些型態作為表達式的值。諸如C編程語言之類的低端語言允許程式命名內存位置、內存區域以及編譯時的常量；ANSIC甚至允許表達式返回結構值（structvalues）。功能性的語言一般允許變量直接使用運行時計算出的值，而不是指出該值可能儲存的內存地址。\\n\\n成分\\n\\n語言的種類千差萬彆。但是，一般說來，基本成分不外4種。\\n\\n①數據成分。用以描述程式中所涉及的數據。\\n\\n②運算成分。用以描述程式中所包含的運算。\\n\\n③控製成分。用以表達程式中的控製構造。\\n\\n④傳輸成分。用以表達程式中數據的傳輸。\\n\\n分類\\n\\n按語言級彆，有低級語言和高級語言之分。低級語言包括字位碼、機器語言和組合語言。它的特點是與特定的機器有關，功效高，但使用複雜、繁瑣、費時、易出差錯。其中，字位碼是計算機唯一可直接理解的語言，但由於它是一連串的字位，複雜、繁瑣、冗長，幾乎無人直接使用。機器語言是表示成數碼形式的機器基本指令集，或者是操作碼經過符號化的基本指令集。組合語言是機器語言中地址部分符號化的結果，或進一步包括宏構造。\\n\\n高級語言的表示方法要比低級語言更接近於待解問題的表示方法，其特點是在一定程度上與具體機器無關，易學、易用、易維護。當高級語言程式翻譯成相應的低級語言程式時，一般說來，一個高級語言程式單位要對應多條機器指令，相應的編譯程式所產生的目標程式往往功效較低。\\n\\n按照用戶要求，有過程式語言和非過程式語言之分。過程式語言的主要特征是，用戶可以指明一列可順序執行的運算，以表示相應的計算過程。例如，FORTRAN，COBOL，ALGOL60等都是過程式語言。非過程式語言的含義是相對的，凡是用戶無法指明表示計算過程的一列可順序執行的運算的語言，都是非過程式語言。著名的例子是表格的生成程式（RPG）。它實質上不是語言，使用者隻須指明輸入和預期的輸出，無須指明為了得到輸出所需的過程。\\n\\n按照應用範圍，有通用語言和專用語言之分。目標非單一的語言稱為通用語言，例如FORTRAN、COBOL、ALGOL60等都是通用語言。目標單一的語言稱為專用語言，如APT等。\\n\\n按照使用方式，有互動式語言和非互動式語言之分。具有反映人?機互動作用的語言成分的稱為互動式語言，如BASIC語言就是互動式語言。語言成分不反映人-機互動作用的稱非互動式語言，如FORTRAN、COBOL、ALGOL60、PASCAL等都是非互動式語言。\\n\\n按照成分性質，有順序語言、併發語言和分佈語言之分。隻含順序成分的語言稱為順序語言,如FORTRAN、COBOL等都屬順序語言。含有併發成分的語言稱為併發語言，如併發PASCAL、MODULA和ADA等都屬併發語言。考慮到分佈計算要求的語言稱為分佈語言，如MODULA*便屬分佈語言。\\n\\n傳統的程式設計語言大都以諾伊曼式的計算機為設計背景，因而又稱為諾伊曼式語言。J.巴克斯於1977年提出的函數式語言，則以非諾伊曼式的計算機為設計背景，因而又稱為非諾伊曼式語言。\\n\\n主要語言\\n\\n①APT（AutomaticallyPro-grammedTools）——自動數控程式。第一個專用語言，用於數控機床加工，1956。\\n\\n②FORTRAN（FORmulaTRANslation）——公式翻譯程式設計語言。第一個廣泛使用的高級語言，為廣大科學和工程技術人員使用計算機創造了條件，1956。\\n\\n③FLOW-MATIC。第一個適用於商用數據處理的語言，其語法與英語語法類似，1956。\\n\\n④IPL-V(InformationProcessingLanguageV)——資訊處理語言。第一個表處理語言，可看成是一種適用於表處理的假想計算機上的組合語言，1958。\\n\\n⑤COMIT（COmpilerMassachusettsInstitutefoTechnology）——馬薩諸塞州理工學院編譯程式。第一個現實的串處理和模式匹配語言，1957。\\n\\n⑥COBOL(COmmonBusinessOrientedLanguage)——麵向商業的通用語言。使用最廣泛的商用語言，它是適用於數據處理的高級程式設計語言，1960。\\n\\n⑦ALGOL60（ALGOrithmiclanguage60）——演算法語言60。程式設計語言由技藝轉向科學的重要標誌，其特點是區域性性、動態性、遞歸性和嚴謹性，1960。\\n\\n⑧LISP（LIStProceessing——表處理語言。引進函數式程式設計概念和表處理設施，在人工智慧的領域內廣泛使用，1960。\\n\\n⑨JOVIAL（JulesOwnVersionofIAL）——國際演算法語言的朱爾斯文字。第一個具有處理科學計算、輸入-輸出邏輯資訊、數據存儲和處理等綜合功能的語言。多數JOVIAL編譯程式都是用JOVIAL書寫的，1960。\\n\\n⑩GPSS(General-purposeSystemsSimulator)——通用係統模擬語言。第一個使模擬成為實用工具的語言，1961。\\n\\nJOSS（JohnniacOpen-ShopSystem——。第一個互動式語言，它有很多方言，曾使分時成為實用，1964。\\n\\nFORMAC（FORmulaMAnipulationCompiler）——公式翻譯程式設計語言公式處理編譯程式。第一個廣泛用於需要形式代數處理的數學問題領域內的語言，1964。\\n\\n?SIMULA（SIMUlationLAnguage）——模擬語言。主要用於模擬的語言，是ALGOL60的擴充，1966。SIMULA67是1967年SIMULA的改進。其中引進的“類”概念，是現代程式設計語言中“模塊”概唸的先聲。\\n\\nAPL\\/360（AProgrammingLanguage）——程式設計語言360。一種提供很多高級運算符的語言，可使程式人員寫出甚為緊湊的程式，特彆是涉及到矩陣計算的程式，1967。\\n\\nPASCAL(PhilipsAutomaticSequenceCALcul-ator)——菲利浦自動順序計算機語言。在ALGOL60的基礎上發展起來的重要語言，其最大特點是簡明性與結構化，1971。\\n\\nPROLOG（PROgramminginLOGic）。一種處理邏輯問題的語言。它已經廣泛應用於關係數據庫、數理邏輯、抽象問題求解、自然語言理解等多種領域中，1973。\\n\\nADA。一種現代模塊化語言。屬於ALGOLPASCAL語言族，但有較大變動。其主要特征是強類型化和模塊化，便於實現個彆編譯，提供類屬設施，提供異常處理，適於嵌入式應用，1979。\\n\\n除了上麵列舉的語言外，還有一些較為通用的語言，特彆是BASIC、PL\\/1、SNOBOL、ALGOL68等。BASIC雖然簡單易學，使用廣泛，但其中冇有什麼新概念，而且並不是第一個互動式語言。PL\\/1的設計思想來源於JOVIAL，其功能來源於FORTRAN、COBOL、ALGOL60，具有中斷表處理等設施。SNOBOL是一種好的語言，對COMIT中若乾概念做了明顯的改進。ALGOL68在語言成分和描述方法方麵雖有所創新，但應用尚不廣泛。\\n\\n發展趨勢\\n\\n程式設計語言是軟件的重要方麵。它的發展趨勢是模塊化、簡明性和形式化。\\n\\n①模塊化。不僅語言具有模塊成分，程式由模塊組成，而且語言本身的結構也是模塊化的。\\n\\n②簡明性。涉及的基本概念不多，成分簡單，結構清晰，易學易用。\\n\\n③形式化。發展合適的形式體係，以描述語言的語法、語義、語用。\\n\\n\"

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