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history of program (language)

從計算機誕生到如今,計算機的語言發展主要經歷了三大過程:


  1. 機器語言

電子計算機所使用的是由“0”和“1”組成的二進位制數,二進位制是計算機的語言的基礎。計算機發明之初,人們只能降貴紆尊,用計算機的語言去命令計算機幹這幹那,一句話,就是寫出一串串由“0”和“1”組成的指令序列交由計算機執行,這種語言,就是機器語言。使用機器語言是十分痛苦的,特別是在程式有錯需要修改時,更是如此。而且,由於每臺計算機的指令系統往往各不相同,所以,在一臺計算機上執行的程式,要想在另一臺計算機上執行,必須另程式設計序,造成了重複工作。但由於使用的是針對特定型號計算機的語言,故而運算效率是所有語言中最高的。機器語言,是第一代計算機語言。

  1. 組合語言

為了減輕使用機器語言程式設計的痛苦,人們進行了一種有益的改進:用一些簡潔的英文字母、符號串來替代一個特定的指令的二進位制串,比如,用“A D D”代表加法,“M O V”代表資料傳遞等等,這樣一來,人們很容易讀懂並理解程式在幹什麼,糾錯及維護都變得方便了,這種程式設計語言就稱為組合語言,即第二代計算機語言。然而計算機是不認識這些符號的,這就需要一個專門的程式,專門負責將這些符號翻譯成二進位制數的機器語言,這種翻譯程式被稱為彙編程式。

組合語言同樣十分依賴於機器硬體,移植性不好,但效率仍十分高,針對計算機特定硬體而編制的組合語言程式,能準確發揮計算機硬體的功能和特長,程式精煉而質量高,所以至今仍是一種常用而強有力的軟體開發工具。

  1. 高階語言

從最初與計算機交流的痛苦經歷中,人們意識到,應該設計一種這樣的語言,這種語言接近於數學語言或人的自然語言,同時又不依賴於計算機硬體,編出的程式能在所有機器上通用。經過努力,1 9 5 4年,第一個完全脫離機器硬體的高階語言—F O RT R A N問世了,4 0多年來,共有幾百種高階語言出現,有重要意義的有幾十種,影響較大、使用較普遍的有F O RT R A N、A L G O L、C O B O L、B A S I C、L I S P、S N O B O L、P L / 1、P a s c a l、C、P R O L O G、A d a、C + +、V C、V B、D e l p h i、J AVA 等。

高階語言的發展也經歷了從早期語言到結構化程式設計語言,從面向過程到非過程化程式語言的過程。相應地,軟體的開發也由最初的個體手工作坊式的封閉式生產,發展為產業化、流水線式的工業化生產。

6 0年代中後期,軟體越來越多,規模越來越大,而軟體的生產基本上是人自為戰,缺乏科學規範的系統規劃與測試、評估標準,其惡果是大批耗費巨資建立起來的軟體系統,由於含有錯誤而無法使用,甚至帶來巨大損失,軟體給人的感覺是越來越不可靠,以致幾乎沒有不出錯的軟體。這一切,極大地震動了計算機界,史稱“軟體危機”。人們認識到:大型程式的編制不同於寫小程式,它應該是一項新的技術,應該像處理工程一樣處理軟體研製的全過程。程式的設計應易於保證正確性,也便於驗證正確性。1 9 6 9年,提出了結構化程式設計方法,1 9 7 0年,第一個結構化程式設計語言—P a s c a l語言出現,標誌著結構化程式設計時期的開始。

8 0年代初開始,在軟體設計思想上,又產生了一次革命,其成果就是面向物件的程式設計。在此之前的高階語言,幾乎都是面向過程的,程式的執行是流水線似的,在一個模組被執行完成前,人們不能幹別的事,也無法動態地改變程式的執行方向。這和人們日常處理事物的方式是不一致的,對人而言是希望發生一件事就處理一件事,也就是說,不能面向過程,而應是面向具體的應用功能,也就是物件(o b j e c t)。其方法就是軟體的整合化,如同硬體的積體電路一樣,生產一些通用的、封裝緊密的功能模組,稱之為軟體整合塊,它與具體應用無關,但能相互組合,完成具體的應用功能,同時又能重複使用。對使用者來說,只關心它的介面(輸入量、輸出量)及能實現的功能,至於如何實現的,那是它內部的事,使用者完全不用關心,C + +、V B、D e l p h i就是典型代表。