高级语言程序设计方法学第01章-10

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1、第1章历史的回顾与程序设计语言分类第1章历史的回顾与程序设计语言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，我们要研究它，最好办法是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，这其中的困难和技术正是我们研究的内容。分类使我们简化问题只研究一类中的一个、两个代表就可以。1.1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)由外部插座和开关输入。还不能称之为完全自动

2、计算。1946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指令执行，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)。第一台按冯·诺依曼原理制成的通用电动计算机是1951年美国兰德公司的UNIVAC-1。人们就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

3、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。单调的数字极易出错，人们不堪其苦，想出了将操作码改作助记的字符，这就是汇编语言，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。1.1.150年代高级语言出现1954年Backus根据1951年Rutisha

4、user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FORTRANI。其编译程序用18个人一年完成(用汇编语言写)。到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；有条件比较、顺序、选择、循环控制概念；有满足科技计算的整、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。FORTRAN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世界语。1958年欧洲计算机科学家的一

5、个组织GAMM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ALGOL58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ALGOL60修订的报告”。由于该报告对ALGOL60定义采用相对严格的形式语法。ALGOL语言为第1页第1章历史的回顾与程序设计语言分类广大计算机工作者接受，特别在欧洲。在美国，IBM公司当时经营世界计算机总额75%的销售量，

6、一心要推行FORTRAN，不支持ALOGL，以致ALGOL60始终没有大发展起来。尽管如此，ALGOL60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。在美国国防部支持下于1960年4月发表了数据处理的COBOL60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。COBOL60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

7、概念。COBOL60虽然繁琐(即使一个空程序也要写150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一定的地位。50年代计算机应用在科学计算和事务处理方面有了FORTRAN、COBOL，因而应用得到迅速发展。工程控制方面刚刚起步，仍是汇编语言的市场。1957年，美国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。1.1.260年代奠基性研究60年代计算机硬

8、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。1962年哈佛大学的K.Iverson提出APL语言。它是面向数学(矩阵)的语言。它定义了一套古怪的符号，联机使用非常简洁，深得