什么是过程式语言?2024 年 8 月 29 日 | 阅读 11 分钟 过程式语言是一种计算机编程语言,它包含一组必须按特定顺序执行的函数、指令和语句,以完成一项任务或程序。总的来说,过程式语言用于指定计算机为解决问题而采取的步骤。计算机过程式语言包括 BASIC、C、FORTRAN、Java 和 Pascal 等。为了创建程序,它们使用允许计算机处理并提供所需输出的变量、条件语句和函数。 尽管它允许用户使用中文、法文或英文等自然语言向计算机发出指令,但计算机无法理解人类的交流。因此,用户无法做到这一点。人类的智能会在自然语言交流中产生歧义,而计算机则需要清晰的指令,一个数学上精确的通信系统。每次,所有符号或符号的集合都必须具有完全相同的含义。 它们还使用出乎意料的界限、元素和解释来呈现最佳产出,并创建允许 PC 查找的代码。脚本和软件程序员使用过程式语言作为最常见的编程语言形式之一。编程编辑器或 IDE,如 Microsoft Visual Studio、Eclipse 或 Adobe Dreamweaver,用于使用过程式语言创建程序。借助这些编辑器,用户可以利用一种或多种过程式语言开发代码,以及测试代码,并修复代码中的错误。 顾名思义,过程式编程语言在程序的体系结构中依赖于函数、组织良好的过程或子例程,这有助于计算机提供期望的状态或输出。过程式语言程序被分解为语句、函数、变量和条件运算符。函数和过程应用于数据和变量,以完成一项工作。这些过程允许用户在程序层次结构中的任何位置调用它们自己以及其他过程。过程式语言程序有一个或多个过程。 基于利用的该过程式编程语言是 realmente 制作的,无论是被组织还是被解释。例如,FORTRAN 被设计用于处理大型数值和逻辑应用程序项目,其中执行速度最重要;因此,该语言通常用累加器实现。另一方面,BASIC 是为初学者开发的;因此,它通常通过解释器实现。 过程式语言的类型下面给出了一些过程式语言的类型:
FORTRAN最主要的真正的高级语言是 FORTRAN(FORmula TRANslator)。1954 年在编程上花费的金额是影响 FORTRAN 开发的一个因素。编程成本极大地影响了计算机的运行成本,随着 PC 变得更便宜,情况变得更糟。美国计算机科学家 John Backus 有机会说服 IBM 的高管,一个能够生成优秀文章代码的编译器语言可以被开发出来。他是 Peter Sheridan、David Sayre、Irving Ziller 和 Roy Nutt 小组的领导者,该小组开发了 FORTRAN。 他希望开发一种语言,适合科学家和工程师在 IBM 704 上自行创建程序。1957 年,第一版 FORTRAN 发布,随后在1958年发布了 FORTRAN II。在 FORTRAN II 中,提供了更好的诊断消息和函数语句。FORTRAN III,FORTRAN 语言的高级版本,并未成为商业产品,因为它严重依赖于 IBM 704 的体系结构。然而,它的后代 FORTRAN IV 于1962年发布,并且生命周期超过十五年,包含了许多特性。 到 20 世纪 70 年代中期,FORTRAN IV 不再是当前语言;然而,FORTRAN 程序的投资非常巨大。之后,在1967年开始开发 FORTRAN 77,并于1978年4月成为官方标准。随着时间的推移,1997年12月,FORTRAN 90 的扩展 FORTRAN 95 发布。2001年,正在进行 FORTRAN 200x 的开发工作,该版本支持面向对象编程、异常处理和与 C 的互操作性得到改进。此外,它是 FORTRAN 95 的向上兼容扩展。 ALGOL在 1956 年到 1959 年期间,由于许多语言和方言的开发带来了可移植性问题,许多计算机团体请 ACM 建议一项生产通用编程语言的行动。从1958年1月开始,来自生产和大学的代表被任命到一个多次开会并同意新方言将是一种像 FORTRAN 一样的代数语言的委员会。然而,由于 FORTRAN 是由 IBM 开发的,并且与 IBM 技术紧密相关,因此它不能用作通用语言。 在会议上,John Backus 和 Alan Perlis 以及其他小组成员被选为代表美国观点的人。ALGOL 58 是第一个结合了编程语言的最佳方面,并明确努力解决可移植性难题;因此,它确实是一项协作成果。它带来了新的术语,如三个级别的语言描述;起始结束分隔符、类型、for 语句以及形式参数与实际参数。 Backus 和 Perlis 与另外六名美国人、Peter Naur 和 Fritz Bauer,以及七个欧洲国家的代表于1960年1月在巴黎会面,共同创建了 ALGOL 60。他们打算通过在其中包含一些特性,如按值传递和按名传递、块、全局和局部变量、if then else、until、while、动态数组和递归,使其成为一种通用工具。ALGOL 60 对未来的语言发展产生了巨大影响,并成为算法发布的标准。 BASIC20 世纪60 年代初,还没有个人电脑。如果你需要计算某些东西,你必须将程序打孔到卡片上,将它们带到最近的 PC,然后等待数小时才能得到结果。计算机编程对于构建学生和专业软件工程师来说太重要了,这是达特茅斯学院的教育家 Thomas E. Kurtz、Kemeny 和 John G. 所认识到的。他们设计并构建了一个分时系统,并于1964年开发了 BASIC(Beginners All-reason Symbolic Instruction Code)。他们的目标包括合理的英文错误消息、容纳大型程序的能力、初学者易于学习、硬件和操作系统独立性。1964年,BASIC 可供用户使用。尽管 BASIC 的当前版本在解释器下运行,但 Kemeny 和 Kurtz 当时是将其编译后运行的。 由于 BASIC 能够处理商业、科学和教育应用程序,因此它被归类为通用语言。不幸的是,软件公司和计算机制造商广泛扩展和修改了该语言。Kemeny 和 Kurtz 于1983年开发了一种更强大、更通用的形式,“真正的 BASIC”,它遵循提出的 ANSI 标准。它包含了一些特性,如独立的子程序、数组处理语句、SELECT CASE 结构、行号和长变量名。此外,BASIC 是一种易于教授和学习的语言;因此,它在教育界得到了广泛接受。 COBOL在1959年4月宣布 FORTRAN 后,一群学者、PC 用户和 PC 制造商,包括美国编程先驱 Grace Hopper,聚集在一起讨论开发一种满足商业网络需求的编程语言的可行性,并成为一种标准。商业应用程序处理大量数据,但不进行复杂的计算,因此 FORTRAN 并不总是满足他们的需求。现有的编程语言不可移植;它们只能运行在一种类型的计算机上,无论是科学的还是商业的。大型企业使用多种类型的 PC 导致软件成本在某些情况下增加,因为他们的开发人员需要掌握多种语言。例如,美国国防部拥有1000多台计算机,每年花费近4.99亿美元用于编程和维护。 COBOL 变量名最多可以有30个字符长,并且其命令使用英文单词和语法编写,这使得它们非常具有描述性。这些特性有助于非程序员阅读和理解 COBOL 程序,甚至使他们能够轻松地调试和维护它们。美国商业界欣然接受 COBOL 程序,因为它们具有高度可移植性。报告编写器和排序功能在1961年广泛部署的 COBOL 的初始版本中被添加。在1965年和1968年,COBOL 再次修订,成为第一个 ANSI 标准编译器。COBOL 85 将内联 PERFORM、END IF 和直接 CASE 结构 END PERFORM 作为使其更面向结构化编程友好的一部分。 Pascal瑞士计算机科学家 Niklaus Wirth 开发了 Pascal 语言。他对 ALGOL 68 委员会的成功至关重要。他认为 ALGOL 太复杂,他想出一种可以快速教授大学生的编码语言。新语言于1971年发布,它是 ALGOL 的一个衍生版本,后来被称为 Pascal。Pascal 结合了 20 世纪 60 年代的结构化编程思想、方法,重用了 ALGOL 将代码分解为带、过程和函数(capacities)的概念,并通过添加额外的数据类型和控制形式来改进 ALGOL 的某些特性。 与原始程序员相比,它的形式使代码更容易被人阅读和维护。由于 Pascal 编译器之间存在差异,程序可以在不同的计算机之间移植;该语言具有相当标准的格式。在加州大学圣地亚哥分校,Wirth 的想法找到了最重要的受众,在那里1974年末 Kenneth Bowles 开始从事编译器和 Pascal 操作系统的工作。他继续创建了一个完整的系统,包括一个文本编辑器、一个链接器、一个编译器、一个汇编器、一套实用程序和一个文件处理实用程序。 到1978年,它开始获得全国关注。随着个人电脑的普及,它在教育界得到了广泛接受。由于 Pascal 的输入输出功能有限,它主要用作教学工具,使其不适用于开发商业软件。然而,它是 Modula-2、Ada 和其他编程语言的基础。 CDennis Ritchie 和 Ken Thompson 于1972年在贝尔实验室创建了 C 编程语言。它是 ALGOL 60 的后代或 ALGOL 60 的近亲。他们的目标是开发一种能够将高级语言特性与控制低级编程的特性相结合的语言。这使得 C 适合编写编译器、固件应用程序以及操作系统。C 的标准于1988年定义,因为 C 编译器几乎可以在所有工具上运行;此外,大多数 C 程序都是可移植的。另一方面,C,由开发人员编写,已被定义为一种编程语言,这意味着它难以学习。 C 提供了多种数据类型并支持结构化编程语言。例如,C 的一个重要组成部分是指针算术,以及可以使用递归调用的函数。尽管输入输出语句不是语言的一部分,但它们是“库”中已标识的函数,并且在需要时即可使用。内存分配、字符函数和字符串管理只是标准 UNIX C 库中的一些函数。 除了外部、不变的因素和程序外,C 还提供了寄存器变量,它们通过使用索引来缩短执行时间。C 提供了程序员通过使用 SHIFT LEFT、SHIFT RIGHT、异或、AND、一的补码的位运算符来处理大数据,此外还提供了对数据操作的出色控制。 与其他编程语言(如 Pascal 或 FORTRAN)相比,C 保持相对稳定。它在 20 世纪 80 年代初的受欢迎程度归功于其在个人计算机上的可用性,以及其与 UNIX 的紧密联系。此外,它能够满足系统程序员和应用程序程序员的需求。有许多语言基于 C 的语法,例如 C++、Perl 和 JavaScript。 AdaAda 最初于1975年开发,由美国国防部(DoD)资助,用于军事 PC 系统。由于使用的编程语言种类繁多,开发和维护 DoD 应用程序的成本不断攀升,因此需要这些程序。20 世纪 70 年代中期,国防部使用了至少450种不同的脚本和语言。 国防部将其大部分编程工作用于指导军事硬件,如坦克、原子弹、飞机。这些项目是实时执行的,例如坦克移动或飞机在空中飞行。例如,战斗机飞行员不能等待计算机在当天晚些时候返回结果来执行其核心任务。尽管实时系统可以在其管理的设备之外运行,但它们也可以嵌入到更大的系统中,如机器或机器人。 为了找到满足 DoD 要求的确切语言,于1975年成立了 HOLWG 高级语言工作组。Pascal、ALGOL 68 和 PL/I 是定义和设计该语言的基础。它被称为 Ada。1982年,它的一个改进版本问世,ANSI 于1995年采纳了 Ada 的新标准。开发 Ada 的主要目的是降低软件开发成本,尤其是对于将长期使用的庞大软件。 “包”是该语言的基本概念,它用于将程序分解为模块,这些模块可以存储在库中,直到需要时,可以单独编译和测试。这使得程序员易于编写、调试和维护大型程序。 总的来说,Ada 语言对初学者来说并不难学,但要充分发挥其潜力需要编程知识和经验。因此,Ada 是一种适合高级程序员的语言,特别适用于系统编程、实时系统、大型项目。 过程式语言的优点过程式语言有各种优点,如下所示:
过程式语言的缺点过程式语言的各种缺点如下所示:
过程式语言的用途过程式编程语言由文本和软件开发者使用。为了创建程序并显示理想的产出,他们使用变量、限制性声明和函数。这就是原因,它被称为过程式编程语言。使用过程式语言创建程序可以通过使用编程管理器、Android Studio 或类似 Eclipse 的工具来实现。 下一主题笔记本电脑的历史 |
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