プログラミング言語の開発はどのようなプロセスを経るのですか？

プログラミング言語の開発は、機械語、アセンブリ言語、高級言語、非手続き型言語の4つのプロセスを経て行われます。開発の歴史の観点から見ると、プログラミング言語は、第 1 世代の機械語、第 2 世代のアセンブリ言語、第 3 世代の高級言語、第 4 世代の非手続き型言語の 4 つの世代に分類できます。

#プログラミング言語は、コンピューター プログラムを作成するために使用される言語です。言語の基礎は、一連の記号と一連の規則です。規則に従ってトークンから構成されるトークンの文字列の総体が言語です。プログラミング言語では、これらのトークン文字列がプログラムです。プログラミング言語には、構文、セマンティクス、プラグマティクスという 3 つの側面があります。文法はプログラムの構造または形式を表します。つまり、言語を構成するさまざまな記号間の組み合わせ規則を表しますが、これらの記号の特定の意味には関与せず、ユーザーにも関与しません。セマンティクスはプログラムの意味、つまりさまざまな方法で表現された各シンボルの特定の意味を表しますが、ユーザーは関与しません。

プログラミング言語の開発は、機械語、アセンブリ言語、高級言語、非手続き型言語の 4 つの段階を経て行われます。

1960 年代以来、世界中で何千ものプログラミング言語が公開されてきましたが、広く使用されているのはそのうちのほんの一部だけです。開発の歴史の観点から見ると、プログラミング言語は 4 つの世代に分けることができます。

第一世代の機械語

機械語は 2 進数の 0 と 1 のコード命令で構成されており、CPU ごとに命令体系が異なります。機械語プログラムは作成、変更、保守が難しく、ユーザーがストレージ領域を直接割り当てる必要があり、プログラミング効率が非常に低くなります。この言語は段階的に廃止されています。

第 2 世代アセンブリ言語

アセンブリ言語命令は機械語命令を記号化したものであり、機械語命令と直接対応しているため、アセンブリ言語もには、学習と使用が難しく、エラーが発生しやすく、保守が難しいなどの欠点があります。ただし、アセンブリ言語には独自の利点もあります。システム インターフェイスに直接アクセスでき、アセンブリ プログラムから翻訳された機械語プログラムは非常に効率的です。ソフトウェアエンジニアリングの観点から見ると、アセンブリ言語は、高級言語が設計要件を満たせない場合、または特定の機能 (特殊な入出力など) をサポートする技術的パフォーマンスがない場合にのみ使用されます。

第 3 世代の高級言語

高級言語は、基本的に独立したユーザー指向の言語です。コンピュータの種類と構造。その最大の利点は、形式的には算術言語や自然言語に近く、概念的には人々が一般的に使用する概念に近いことです。高級言語の 1 つのコマンドは、数、数十、さらには数百のアセンブリ言語命令を置き換えることができます。したがって、高級言語は学習と使用が簡単で、汎用性が高く、広く使用されています。高級言語には多くの種類がありますが、アプリケーションの特性と目的システムの記述という 2 つの側面からさらに分類できます。

1. アプリケーションの観点からの分類

アプリケーションの観点から見ると、高級言語は基本言語、構造化言語、特殊言語に分類できます。 。

(1)基本言語

基本言語は世界共通語とも呼ばれます。歴史が長く、広く普及しており、開発されたソフトウェアライブラリも多く、利用者も多く、人々に親しみ、受け入れられています。このカテゴリに分類される言語には、FORTRAN、COBOL、BASIC、ALGOL などが含まれます。 FORTRAN 言語は国際的に広く普及しており、最初に使用された高水準言語であり、1990 年代以来、工学および科学計算において常に重要な役割を果たしており、科学技術関係者の間で非常に人気があります。 BASIC 言語は、タイムシェアリング システムに適応するために 1960 年代初頭に開発された対話型言語で、一般的な数値計算やトランザクション処理に使用できます。 BASIC言語は、構造がシンプルで学びやすく使いやすく、インタラクティブな機能を備えているため、多くの初心者がプログラミングを学ぶための入門言語となっています。

(2) 構造化言語

1970 年代以降、構造化プログラミングとソフトウェア エンジニアリングの考え方は人々にますます受け入れられ、評価されるようになりました。これらの構造化言語は、構造化制御構造を直接サポートし、強力なプロセス構造およびデータ構造機能を備えています。 PASCAL、C、Ada 言語はその代表的な言語です。

PASCAL 言語は、構造化プログラミングの概念を体系的に体現した初めての現代高級言語であり、ソフトウェア開発の本来の目的は、構造化プログラミングの教育ツールとして使用することです。明確なモジュール、完全な制御構造、豊富なデータ型とデータ構造、強力な言語表現能力、および容易な移植により、国内外の多くの大学で教育言語として指定されているだけでなく、科学計算、データ処理、システム ソフトウェア開発で広く使用されており、幅広い用途があります。

C言語は、豊富な機能、強力な表現力、豊富な演算子とデータ型、柔軟で便利な使用法、広い適用範囲、強力な移植性、高いコンパイル品質、高いターゲットプログラム効率を備え、高レベルの言語であるという利点があります。言語。同時に、C 言語は、物理アドレスへの直接アクセス、ビット操作、アセンブリ言語のほとんどの機能、ハードウェアの直接操作を可能にするなど、低水準言語の多くの特徴も備えています。 C言語コンパイラで生成されるターゲットプログラムの品質は、アセンブリ言語で生成されるターゲットプログラムに匹敵するものであり、「移植可能なアセンブリ言語」としての評判があり、アプリケーションを書く上で重要な言語の一つとなっています。ソフトウェア、オペレーティング システム、コンパイラ。

(3) 専用言語

特別な用途のために特別に設計された言語であり、通常は特別な文法形式をとります。一般的にこの言語は適用範囲が狭く、移植性や保守性も構造化プログラミング言語に劣ります。時代の発展に伴い、何百もの専門言語が使用されており、より広く使用されている言語は、APL 言語、Forth 言語、LISP 言語です。

2. 目的システムの記述からの分類

目的システムの記述の観点から、プログラミング言語はプロセス指向言語とプロセス指向言語に分類できます。オブジェクト指向言語。

(1)プロセス指向言語

「データ構造アルゴリズム」というプログラミングパラダイムから構成されるプログラミング言語をプロセス指向言語と呼びます。先ほど紹介したプログラミング言語のほとんどはプロセス指向言語です。

(2) オブジェクト指向言語

「オブジェクトメッセージ」プログラミングパラダイムから構成されるプログラミング言語をオブジェクト指向言語と呼びます。より一般的なオブジェクト指向言語には、Delphi、Visual Basic、Java、C などが含まれます。

Delphi 言語は、ビジュアルな開発環境を備え、オブジェクト指向プログラミング手法を提供しており、Windows コンテンツを使用してさまざまなアプリケーション (データベース アプリケーション システム、通信ソフトウェア、3 次元仮想現実など) を設計できます。マルチメディアオペレーティングシステムの開発も可能です。

VBと呼ばれるVisual Basic言語は、アプリケーションを開発するために提供される開発環境およびツールです。優れたグラフィカル ユーザー インターフェイスを備え、新しいオブジェクト指向およびイベント駆動のメカニズムを採用し、手続き型プログラミングと構造化プログラミングを統合します。アプリケーション開発におけるそのグラフィカルな概念により、プログラムを書かずにアプリケーション インターフェイスを簡単に作成でき、Windows インターフェイスに非常に似ているか、それとさえ一致します。

Java 言語は、特定のプラットフォームに依存しないオブジェクト指向プログラミング言語であり、シンプル、信頼性、コンパイル可能、スケーラブル、マルチスレッド、構造的に中立、型明示的、動的ストレージ管理、およびeasy to Understand は、インターネット アプリケーション ソフトウェアの開発に理想的なプログラミング言語です。

第 4 世代の非手続き型言語

4GL は非手続き型言語です。コーディングするときは、「何をするのか」を説明するだけで済みます。アルゴリズムの詳細。

データベース クエリとアプリケーション ジェネレーターは、4GL の 2 つの典型的なアプリケーションです。ユーザーはデータベース クエリ言語 (SQL) を使用して、データベース内の情報に対して複雑な操作を実行できます。ユーザーは、検索するコンテンツの場所と、それに基づいて検索するルート条件を SQL に指示するだけで、SQL が自動的に検索プロセスを完了します。アプリケーションジェネレーターは、ユーザーのニーズに応じた高級言語プログラムを「自動生成」します。本当の第 4 世代プログラミング言語はまだ登場していないと言わなければなりません。いわゆる第 4 世代言語とは、主に PowerBuilder、FOCUS など、System Z などの特定の言語環境に基づいた 4GL 機能を備えたソフトウェア ツール製品を指します。第 4 世代プログラミング言語は、アプリケーション指向でエンド ユーザー向けに設計されたプログラミング言語の一種です。アプリケーション開発プロセスの短縮、メンテナンスコストの削減、デバッグ時の問題の最小化、そしてユーザーフレンドリーという利点があります。

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