常用程序设计语言简介

2023-10-22 理论教育版权反馈

【摘要】：Pascal语言是第一个系统地体现了E.W.Dijkstra和C.A.R.Hoare定义的结构化程序设计概念的语言。C语言是一种结构化程序设计语言。用C语言写的程序基本上可以不加修改地用于C＋＋语言中。C＃语言C＃读作“C Sharp”，是微软公司于2000年7月发布的一种面向对象的、运行于.NET Framework之上的、全新且简单、安全的高级程序设计语言。

（1）FORTRAN语言

FORTRAN（FORmula TRANslation，公式翻译）语言，产生于1956年，是第一个被广泛使用的高级语言，为广大科学和工程技术人员使用计算机创造了条件。其特点是接近数学公式，简单易用，允许复数与双精度实数运算。

FORTRAN语言由于其悠久的历史，在我国已得到大范围的推广普及，几乎每一位工程技术人员都学习并使用过FORTRAN语言。伴随着计算机技术的飞速发展，FORTRAN语言也处于不断演变的过程之中。对于广大计算机工作者，特别是与科学计算领域密切相关的技术人员来说，了解FORTRAN语言的发展状况，对充分利用现有计算机资源有效求解各自领域的计算问题，无疑是大有裨益的。

（2）Pascal语言

高级语言的发展过程中，Pascal语言是一个重要的里程碑。Pascal语言是第一个系统地体现了E.W.Dijkstra和C.A.R.Hoare定义的结构化程序设计概念的语言。

1971年，瑞士联邦技术学院的尼克劳斯·沃尔斯（Niklaus Wirth）教授设计并创立以计算机先驱帕斯卡（Pascal）的名字命名的Pascal语言。帕斯卡的取名原本就是为了纪念17世纪法国著名哲学家和数学家Blaise Pascal。

Pascal是最早出现的结构化编程语言，具有丰富的数据类型和简洁灵活的操作语句，其语法严谨，层次分明，运行效率高，查错能力强，适用于描述数值和非数值的问题。

Pascal有5个主要的版本，分别是Unextended Pascal、Extended Pascal、Object－Oriented Extensions to Pascal、Borland Pascal和Delphi Object Pascal。其中，Borland Pascal和Delphi Object Pascal不是正式的Pascal标准，具有专利性。但由于Turbo Pascal系列和Delphi的功能强大并且广为流行，Borland Pascal和Delphi Object Pascal已自为一种标准，为大家所熟悉。

（3）C语言

C语言是在20世纪70年代初问世的。1978年美国电话电报公司（AT＆T）贝尔实验室正式发表了C语言。同年，由B.W.Kernighan和D.M.Ritchit合著了著名的《The C Programming Language》一书，通常简称为“《K＆R》”，也有人称之为“K＆R标准”。但是，在《K＆R》中并没有定义一个完整的标准C语言，后来由美国国家标准学会在此基础上制定了一个C语言标准，于1983年发表，通常称之为“ANSI C”。

C语言是一种结构化程序设计语言。它层次清晰，便于按模块化方式组织程序，易于调试和维护。C语言的表现能力和处理能力极强。它不仅具有丰富的运算符和数据类型，便于实现各类复杂的数据结构，还可以直接访问内存的物理地址，进行位（bit）一级的操作。由于C语言实现了对硬件的编程操作，且兼顾了高级语言和汇编语言的特点，简洁、丰富、可移植，因此C语言既可用于系统软件的开发，也适用于应用软件的开发。此外，C语言还具有效率高、可移植性强等特点，因此被广泛地移植到了各类型的计算机上，从而形成了多种版本的C语言。

目前最流行的C语言有以下几种：Microsoft C（或称MS C）、Borland Turbo C（或称Turbo C）、AT＆T C。这些C语言版本不仅实现了ANSI C标准，而且在此基础上各自作了一些扩充，使之更加方便、完美。

（4）C＋＋语言

1983年，贝尔实验室的Bjarne Strou－strup在C语言的基础上推出了C＋＋（我国的程序员通常将其读作“C加加”，而西方的程序员通常将其读作“C plus plus”、“CPP”）。C＋＋语言是由C语言发展而来的，与C语言兼容。用C语言写的程序基本上可以不加修改地用于C＋＋语言中。C＋＋语言既可用于面向过程的结构化程序设计，又可用于面向对象的程序设计，是一种功能强大的混合型程序设计语言，既可以用于设计性能要求比较高的系统级程序，又可以用于设计应用软件，且设计的程序易于维护、可重用、效率高。

《C＋＋语言的设计和演化》一书指出C＋＋在低级系统程序设计、高级系统程序设计、嵌入式程序设计、数值科学计算、通用程序设计以及混合系统设计等方面有着根本性的优势。在Bjarne的个人主页上，有一页列出了如下使用C＋＋语言编写的系统、应用程序和库：

①Adobe Systems：所有主要应用程序都使用C＋＋开发而成，比如Photoshop　＆ImageReady、Illustrator和Acrobat等。

②Maya：《蜘蛛人》《指环王》的电脑特技就是用Maya软件制作出来的。

③Amazon.com：使用C＋＋开发的大型电子商务软件。

④Apple：部分重要“零件”采用C＋＋编写而成。

⑤AT＆T：美国最大的电信技术提供商，主要产品采用C＋＋开发。

⑥Google：Web搜索引擎采用C＋＋编写。

⑦微软公司的以下产品主要采用C＋＋（Visual C＋＋）编写：Windows XP、Windows NT、Windows 2000、Windows 9x、Word、Excel、Access、PowerPoint、Outlook、Internet Explorer、Exchange、SQL Server、FrontPage。(www.chuimin.cn)

目前流行的C＋＋语言编译器的最新版本是Borland C＋＋4.5、Symantec C＋＋6.1和Microsoft Visual C＋＋2015。

（5）C＃语言

C＃读作“C Sharp”，是微软公司于2000年7月发布的一种面向对象的、运行于.NET Framework之上的、全新且简单、安全的高级程序设计语言。C＃语言由C语言和C＋＋语言衍生而来，继承了C语言和C＋＋语言强大功能的同时去掉了它们的一些复杂特性。C＃综合了C＋＋、Visual Basic、Delphi、Java等语言的优点，以其强大的操作能力、优雅的语法风格、创新的语言特性和便捷的面向组件编程的支持成为.NET开发的首选语言。

（6）BASIC语言

BASIC的全称是“Beginner's All－purpose Symbolic Instruction Code”，意为“初学者通用符号指令代码”。BASIC语言的第一个版本是在1964年由美国达尔摩斯学院的基米尼和科茨完成设计并提出的，经过不断丰富和发展，现已成为一种功能全面的中小型计算机的程序设计语言。BASIC易学、易懂、易记、易用，是初学者的入门语言，也可以作为学习其他高语级言的基础。

（7）Java语言

Java语言由Sun Microsystems公司于1995年5月推出，是一种可以撰写跨平台应用软件的面向对象的程序设计语言。Java语言具有卓越的通用性、高效性、平台移植性和安全性，广泛应用于个人PC、数据中心、游戏控制台、科学超级计算机、移动电话和互联网，拥有全球最大的开发者专业社群。Java的编程应用可以说无处不在，从嵌入式设备到服务器都有。Java可以运行于任何微处理器，用Java开发的程序可以在网络上传输并运行于任何客户机上。

“Java”是印度尼西亚爪哇岛的英文名称，因盛产咖啡而闻名。Java语言中的许多库类名称多与咖啡有关，如JavaBeans（咖啡豆）、NetBeans（网络豆）以及ObjectBeans（对象豆）等。SUN和Java的标志也正是一杯正冒着热气的咖啡，如图3.42所示。

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图3.42 Java标志

Java是一种通过解释方式来执行的语言，其语法规则和C＋＋类似，但摈弃了C＋＋中各种弊大于利的功能和许多很少用到的功能。Java有许多值得称道的优点，如简单、面向对象、分布式、解释性、可靠、安全、结构中立性、可移植、高性能、多线程、动态性等。

Java分为三个体系：Java SE（Java Platform Standard Edition，Java平台标准版）、Java EE（Java Platform Enterprise Edition，Java平台企业版）和Java ME（Java Platform Micro Edition，Java平台微型版）。

Java SE以前称为J2SE，主要用于开发和部署在桌面、服务器、嵌入式环境和实时环境中使用的Java应用程序。Java SE包含了支持Java Web服务开发的类并为Java EE提供基础。

Java EE以前称为J2EE，主要用于开发和部署可移植、健壮、可伸缩且安全的服务器端Java应用程序。Java EE是在Java SE的基础上构建的，提供Web服务、组件模型、管理和通信API，可以用来实现企业级的面向服务体系结构（Service－Oriented Architecture，SOA）和Web 2.0应用程序。

Java ME以前称为J2ME，也叫K－Java，它为在移动设备和嵌入式设备（比如手机、PDA、可视电话、电视机顶盒和汽车导航系统）上运行的应用程序提供一个健壮且灵活的环境。Java ME包括灵活的用户界面、健壮的安全模型、许多内置的网络协议以及对可动态下载的联网和离线应用程序的丰富支持。基于Java ME规范的应用程序只需编写一次，就可以用于许多设备，而且可以利用每个设备的本机功能。Java ME将Java语言的与平台无关的特性移植到小型电子设备上，允许移动无线设备之间共享应用程序。Android是第一个内置支持Java的操作系统，Android应用程序使用Java语言编写。

Java非常适合于企业网络和Internet环境，现在已成为Internet中最受欢迎、最有影响的编程语言之一。在全球云计算和移动互联网产业环境下，Java更具备了显著优势和广阔前景。

（8）COBOL语言

COBOL的全称是“Common Business Oriented Language”，意为“面向商业的通用语言”。

在企业管理中，数值计算并不复杂，但数据处理量却很大。为专门解决经企管理问题，1959年，由美国的一些计算机用户组织设计了专用于商务处理的计算机语言COBOL，并于1961年由美国数据系统语言协会公布，经不断修改、丰富、完善和标准化后COBOL已发展出多种版本。

COBOL语言使用了300多个英语保留字，大量采用普通英语词汇和句型。COBOL程序通俗易懂，素有“英语语言”之称。目前COBOL语言主要应用于情报检索、商业数据处理等管理领域。

程序设计的本质是为了实现数据的处理，其中的数据我们可以理解为对客观事物的符号表示，即所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。数据作为程序操作的对象，具有名称、类型、作用域等特征，使用前要先对这些特征加以说明。

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