Programování

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 1. listopadu 2022; kontroly vyžadují 2 úpravy .

Programování  je proces vytváření počítačových programů .

Slovy jednoho ze zakladatelů programovacích jazyků Niklause Wirtha „Programy = algoritmy + datové struktury “ [1] [2] .

Programování je založeno na použití programovacích jazyků , ve kterých jsou psány zdrojové texty programů.

Historie

205 př.nl _ E. [3] (150 př . n. l . [4] ) – Antikythérský mechanismus ze starověkého Řecka byl kalkulačkou , která používala ozubená kola různých velikostí a konfigurací, díky čemuž fungovala [5] ke sledování metonického cyklu , který se stále používá v lunárních slunečních kalendářích [ 6] .

1206 - Al-Jazari postavil programovatelný humanoidní automat . Jeden systém zapojený do těchto zařízení používal svorky a vačky umístěné na určitých místech v dřevěné krabici, které postupně ovládaly páky , které zase ovládaly bicí nástroje. .

1804 – žakárový tkalcovský stav postavený Josephem Mariem Jacquardem , který způsobil revoluci v tkalcovském průmyslu tím, že umožnil programovat vzory na tkaninách pomocí děrných štítků , někdy je považován za první programovatelné zařízení .

19. července 1843 - Charles Babbage navrhl (ale nepodařilo se mu postavit) analytický stroj , první programovatelné výpočetní zařízení. .

19. července 1843 - Hraběnka Ada Augusta Lovelace , dcera anglického básníka George Byrona , napsala první program analytického motoru v historii lidstva. Tento program vyřešil Bernoulliho rovnici, která vyjadřuje zákon zachování energie v pohybující se tekutině. Ve své první a jediné vědecké práci se Ada Lovelace zabývala velkým množstvím problémů. Řada jí vyjádřených obecných ustanovení (princip úspory pracovních paměťových buněk , spojení opakujících se vzorců s cyklickými výpočetními procesy) si zachovala zásadní význam pro moderní programování. .

V Babbageových materiálech a Lovelaceových komentářích jsou nastíněny takové koncepty jako podprogram a knihovna podprogramů, modifikace instrukcí a indexový registr, které se začaly používat až v 50. letech 20. století . . Žádný z programů napsaných Adou Lovelace však nebyl nikdy spuštěn. .

První široce známý a úspěšný vysokoúrovňový programovací jazyk byl Fortran , vyvinutý v letech 1954 až 1957 týmem výzkumníků IBM vedeným Johnem Backusem . Úspěch Fortranu vedl k vytvoření komise vědců, která měla vyvinout „ univerzální “ počítačový jazyk. Samostatně John McCarthy z MIT vyvinul programovací jazyk Lisp ( založený na počtu lambda ), první jazyk, který se objevil na akademické půdě a dosáhl úspěchu. S úspěchem těchto počátečních snah se programovací jazyky staly aktivním výzkumným tématem v 60. letech 20. století a dále.

První knihy o programování v SSSR

První sovětskou otevřenou knihou o programování, elektronických počítačích a jejich různých aplikacích byla monografie „ Elektronické digitální stroje “ od Anatolije Ivanoviče Kitova [7] [8] vydaná počátkem roku 1956 . Poslední třetina této knihy je věnována "Nearitmetickému využití počítačů" - využití počítačů pro řízení výrobních procesů, řešení ekonomických problémů , umělé inteligenci , strojovém překladu atd. Kniha byla přeložena do několika cizích jazyků ​​a publikovány v USA , Číně , Polsku , Československu a dalších zemích. Předseda Akademie věd SSSR G. I. Marchuk o této knize napsal: „Kniha A. I. Kitova „Electronic Digital Machines“, vydaná v roce 1956, ve skutečnosti způsobila revoluci v myslích mnoha výzkumníků. Vynikající moderní vědec V. M. Glushkov poznamenal: „A. I. Kitov je uznávaným průkopníkem kybernetiky , který položil základy národní školy programování a využití počítačů pro řešení vojenských a národohospodářských problémů. Sám jsem, stejně jako desítky tisíc dalších specialistů, získal první počítačové znalosti z jeho knihy „Electronic Digital Machines“ – první tuzemské knihy o počítačích a programování. Profesor Michiganské univerzity John Carr (John Carr, USA) ve své monografii „ Lectures on Programming “ ( 1958 , USA) napsal, že poté, co analyzoval asi 150 knih vydaných v té době ve světě na toto téma, otázky manuální i automatické programování nejlépe popisuje kniha Anatolije Kitova.

O šest měsíců později, ve stejném roce 1956, byla vydána kniha pod vedením A. I. Kitova (A. I. Kitov, N. A. Krinitsky a P. N. Komolov ) „ Programovací prvky “ (pro elektronické počítače). Tato téměř třísetstránková kniha se stala druhou veřejnou počítačovou monografií v SSSR. V závěru této knihy je deklarováno: „Rozšířené používání těchto strojů (počítačů) pozvedne všechny druhy výroby u nás na novou nebývale vysokou úroveň, dramaticky zvýší hmotný blahobyt našich lidí a výrazně posílit obranné schopnosti naší vlasti." Tyto dvě knihy pokryly obrovský nedostatek literatury o počítačích a programování, který v té době v Sovětském svazu existoval.

Kniha Electronic Digital Machines and Programming , vydaná v roce 1959 (Kitova A.I. a Krinitsky N.A.), byla první oficiální učebnicí počítačů a programování v SSSR, oficiálně schválenou Ministerstvem školství SSSR pro výuku na univerzitách a univerzitách . O této knize prezident Akademie věd SSSR G. I. Marchuk napsal: „V roce 1959 se objevila další zásadní práce A. I. Kitova, napsaná společně s N. A. Krinitským - „Elektronické digitální stroje a programování“. Byla to vlastně encyklopedie informatiky . S pomocí této nádherné knihy získalo mnoho generací studentů univerzit a univerzit v zemi základní vzdělání a stali se prvotřídními vědci v mnoha oblastech vědění. Knihy A. I. Kitova, napsané na počátku éry počítačů u nás, by neměly být zapomenuty.“ Tato kniha byla vydána v Rumunsku , Maďarsku , Německé demokratické republice a několika dalších zemích. Druhé stereotypní vydání Elektronických digitálních strojů a programování se objevilo v roce 1961 . Celkový náklad zahraničních a dvou sovětských publikací činil přes 130 000 výtisků. O této učebnici-encyklopedii ve svých pamětech veterán katedry počítačového inženýrství Moskevského energetického institutu (první počítačová katedra v zemi), doktor technických věd, profesor A.K. N. A. Krinitsky "Elektronické digitální stroje a programování" ( 1959) byl v té době nejlepší na světě. .

Programovací jazyky

Většina práce programátorů souvisí s psaním zdrojového kódu , testováním a laděním programů v některém z programovacích jazyků . Zdrojové texty a spustitelné soubory programů podléhají autorským právům a jsou duševním vlastnictvím jejich autorů a držitelů autorských práv .

Různé programovací jazyky podporují různé styly programování ( programovací paradigmata ). Výběr správného programovacího jazyka pro některé části algoritmu vám umožní zkrátit dobu psaní programu a vyřešit problém s popisem algoritmu co nejefektivněji. Různé jazyky vyžadují, aby programátor při implementaci algoritmu věnoval různou úroveň pozornosti k detailům, což často vede ke kompromisu mezi jednoduchostí a výkonem (nebo mezi „ časem programátora“ a „ časem uživatele“ ).

Jediný jazyk přímo vykonávaný počítačem je strojový jazyk (také nazývaný strojový kód a jazyk strojových instrukcí ). Zpočátku byly všechny programy napsány ve strojovém kódu, ale nyní se to již prakticky nedělá. Místo toho programátoři píší zdrojový kód v konkrétním programovacím jazyce, pak jej pomocí kompilátoru přeloží v jedné nebo více fázích do strojového kódu připraveného ke spuštění na cílovém procesoru nebo do přechodné reprezentace , kterou může spustit speciální interpret  - virtuální stroj . To však platí pouze pro jazyky na vysoké úrovni . Pokud je vyžadována úplná nízkoúrovňová kontrola nad systémem na úrovni strojových instrukcí a jednotlivých paměťových buněk, jsou programy psány v jazyce symbolických instrukcí , jejichž mnemotechnické instrukce jsou převedeny jedna ku jedné do odpovídajících instrukcí strojového jazyka cíle. počítačový procesor (z tohoto důvodu jsou překladače z jazyků symbolických instrukcí získávány algoritmicky nejjednoduššími překladateli) .

Některé jazyky namísto strojového kódu generují interpretovaný binární kód „virtuální stroj“, nazývaný také bajtový kód . Tento přístup se používá ve Forth , některých implementacích jazyků Lisp , Java , Perl , Python , pro .NET Framework .

Nástroje

Textový editor programovacího prostředí může mít specifické funkce, jako je indexování názvů , zobrazení dokumentace (např . Doxygen ), zvýraznění syntaxe , nástroje pro vytváření vizuálního uživatelského rozhraní . Pomocí textového editoru programátor píše a upravuje text vytvářeného programu, který se nazývá zdrojový kód . Programovací jazyk definuje syntaxi a počáteční sémantiku zdrojového kódu .

V procesu programování jsou v současné době široce používána integrovaná vývojová prostředí [9] [10] , která obvykle zahrnují:

Poznámky

  1. ↑ Wirt N. Algoritmy + datové struktury = programy. — M.: Mir, 1985;
  2. ↑ Wirt N. Algoritmy a datové struktury. Nová verze pro Oberon + CD. M.: DMK Press, 2010. ISBN 978-5-94074-584-6 , 0-13-022005-9
  3. ↑ Antonov E. „Starověký řecký počítač“ se ukázal být starší, než se myslelo  // Věda a život . - 2014. - 11. prosince ( č. 12 ).
  4. ↑ Historie antikythérského  mechanismu . — Webová stránka věnovaná mechanismu Antikythera. Získáno 4. března 2018. Archivováno z originálu 5. července 2012.
  5. ↑ Dešifrované vnitřní fungování starověkého řeckého počítače Archivováno 29. června 2011 na Wayback Machine . National Geographic News. 29. listopadu 2006
  6. ↑ Freeth, Tony; Jones, Alexander; Steele, John M.; Bitsakis, Yanis. Kalendáře se zobrazením olympiády a předpovědí zatmění na mechanismu Antikythera  (anglicky)  // Nature : journal. - 2008. - 31. července ( roč. 454 , č. 7204 ). - S. 614-617 . - doi : 10.1038/nature07130 . — PMID 18668103 .
  7. ↑ A.I. Velryby. Elektronické digitální stroje. - Moskva, 1956.
  8. ↑ Hlavní publikace Kitova A.I. . Získáno 4. března 2018. Archivováno z originálu 25. srpna 2019.
  9. ↑ Archangelsky A.Ya. Programování v C++Builderu 6. - Moskva: BINOM, 2003. - 1152 s. — ISBN 5-7989-0239-0 .
  10. ↑ 1 2 McKee Alex. Úvod do .Net 4.0 a Visual Studio 2010 pro profesionály. - Moskva: LLC "ID Williams", 2010. - 416 s. - ISBN 978-5-8459-1639-6 . - ISBN 978-1-43-022455-6 .

Literatura

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
 Hlavní směry informatiky
Matematické základy
Teorie algoritmů
Algoritmy ,
datové struktury
Programovací jazyky ,
kompilátory
Souběžné
a paralelní výpočty ,
distribuované systémy

Softwarové inženýrství
Architektura systému
Telekomunikace , sítě
Databáze
Umělá inteligence
Počítačová grafika

Interakce člověka s počítačem
vědecké výpočty
Poznámka: Informatiku lze také rozdělit do různých témat nebo oborů podle ACM Computing Classification System .
 Programovací jazyky