Рассмотрены основные концепции и принципы, воплощённые в современных и перспективных языках программирования (Фортран, Паскаль, ПЛ/1, Алгол-68, Симула-67, Смолток, Рефал, Ада, Модула-2, Оберон, Оккам-2, Турбо Паскаль 5.5 и др.), представлены разные стили программирования (операторный, ситуационный, функциональный, реляционный, параллельный, объектно-ориентированный), освещены тенденции и перспективы развития языков и стилей программирования.

Впервые удалось разработать и представить в одной книге цельную систему концепций и принципов, создающих достаточно чёткие ориентиры в области языков программирования. На основе этой системы сформулированы оригинальные положения, указывающие перспективы развития языков программирования (модули исключительных ситуаций, модули управления представлением, входовые типы и др.).

Новые подходы применены при изложении известных фактов (пошаговая модификация нормальных алгоритмов Маркова сначала до Рефала, а затем до реляционных языков, систематическое сопоставление концепции параллелизма в Аде и Оккаме-2, концепций создания Ады, Модулы-2 и Оберона, развитие концепции наследуемости от модульности до объектной ориентации и др.).

Для научных работников, будет полезной программистам, а также преподавателям и студентам, серьёзно интересующимся языками программирования.

Ил. 5 Библиогр. 64 назв.

Эта книга возникла из курса лекций «Языки программирования», читаемого автором в МГУ. Стимулом для написания книги послужило отсутствие доступной литературы, в которой были бы систематически изложены, во-первых, ключевые принципы, концепции и понятия, составляющие основу предмета и поэтому претендующие на относительную стабильность, и, во-вторых, перспективные идеи и тенденции, помогающие ориентироваться в огромном и быстро меняющемся мире современных языков программирования (ЯП).

Автор столкнулся с немалыми проблемами несмотря на то, что становление современных ЯП происходило, можно сказать, на его глазах. Пришлось пережить и восторги от изобретения первых «языков высокого уровня», быть среди тех, кто увлекался их «усовершенствованием» и созданием первых трансляторов, опираясь только на здравый смысл и собственную смекалку, пришлось пережить и надежды на создание «универсального ЯП» объединёнными усилиями международного программистского братства, и разочарования от бездарной траты сил и средств на бесперспективные начинания.

Когда в результате преодоления части этих проблем выяснилось, что удаётся существенно прояснить суть дела (частично отбирая, частично изобретая принципы, концепции и понятия), фрагменты книги, к удивлению автора, оказались интересны не только студентам и коллегам-преподавателям, но и программистам-профессионалам, и специалистам по ЯП. По-видимому, проблемы, с которыми столкнулся автор, осмысливая один из важнейших аспектов информатики, оказались жизненно важными проблемами для существенно более широкого круга потенциальных читателей, а отражение опыта их преодоления в тексте книги — достаточно интересным и поучительным.

Заметив это обстоятельство, автор уже сознательно стал иногда рассчитывать не только на студенческую аудиторию, но и на более искушённого читателя, позволяя себе намёки и аналогии, подразумевающие личный опыт программирования и даже экспертной деятельности в области ЯП. Более того, стало очень трудно отделить то, что известно, признано, устоялось, от того, что удалось только что понять, систематизировать, придумать. В результате жанр книги стал менее определённым, «поплыл» от первоначально задуманного учебного пособия в сторону монографии.

С точки зрения ключевых концепций и принципов, определяющих современное состояние и перспективы в области ЯП, конкретные ЯП интересны не сами по себе, а прежде всего как источники примеров при обсуждении излагаемых положений. Поэтому систематически применяется метод моделирования ЯП — изучаются не ЯП в целом, а только их модели. Конечно, автор старался дать необходимый минимум сведений о ЯП, позволяющий понимать написанные на нём примеры без привлечения дополнительной литературы. В качестве основного метода знакомства с ЯП в книге принят метод «погружения», столь популярный при ускоренном обучении иностранным языкам — сведения о ЯП читателю предлагается извлекать непосредственно из примеров написанных на этом ЯП программ (естественно, с подробными комментариями). Опыт показывает, что такой путь обеспечивает достижение основной цели с приемлемыми затратами времени и сил. Поэтому в книге нет подробных описаний конкретных ЯП — желающие могут воспользоваться официальными сообщениями, фирменной документацией или учебниками по ЯП.

Немыслимо в одной книге содержательно обсудить все (даже только важнейшие) концепции и принципы, определяющие современные ЯП. Пришлось выработать критерий отбора. Он касается и проблем программирования в целом, и назначения ЯП, и их выбираемых для обсуждения свойств. Из всех проблем программирования в качестве ключевой выбрана проблема сложности (самих программ, их создания, средств их создания и т.п.). Основным источником сложности считается семантический разрыв — рассогласование моделей мира у потенциального пользователя и потенциального исполнителя программ (компьютера). В качестве основных средств преодоления этого разрыва выделены, с одной стороны, аппарат абстракции-конкретизации (аппарат развития), а с другой стороны, аппарат прогнозирования-контроля (аппарат защиты). Основной объект изучения — это концепции, принципы и понятия, позволяющие строить концептуально-целостные ЯП с мощным аппаратом развития и надёжной защитой.

Книга состоит из двух частей. Первая посвящена основным абстракциям, используемым в современных ЯП. В качестве основного языка примеров здесь фигурирует ЯП Ада. Он удобен в этой роли потому, что в той или иной форме содержит ответы практически на все технологические проблемы. Другими словами, Ада служит примером «максимального» современного ЯП. «Минимальные» ЯП представлены языками Никлауса Вирта — это Модула-2 и Оберон (образца 1988 г.).

Вторая часть рассказывает о перспективных тенденциях в ЯП. В ней рассмотрены ситуационное, функциональное, доказательное, реляционное, параллельное и объектно-ориентированное программирование. Среди языков-примеров — Рефал, функциональный язык Бэкуса, Оккам-2 для программирования транспьютеров, объектно-ориентированный Турбо Паскаль и др.

В книге немало вопросов и упражнений (снабжённых обычно подсказками), призванных помочь читателю управлять своим вниманием и контролировать уровень усвоения материала. Результаты упражнений при дальнейшем изложении не используются.

Так как замысел книги возник восемь лет назад и почти половина материала написана ещё в 1983—1985 гг., закономерно опасение, не устарела ли книга ещё до своего выхода в свет. Конечно, судить об этом читателю, однако автор старался отбирать фундаментальные и, по его мнению, перспективные концепции и принципы, которые по самой своей природе должны быть стабильнее быстро меняющейся конъюнктуры.

Косвенным подтверждением такой стабильности послужил весьма обрадовавший автора факт, что современный всплеск (своеобразный «бум») интереса к объектно-ориентированному программированию — это в сущности всплеск интереса к средствам программирования, обеспечивающим рациональное развитие программных услуг при надёжной защите авторского права. Но именно средства развития и защиты в ЯП и были выбраны в качестве самого интересного аспекта ЯП ещё в начале работы над книгой. Такое знаменательное совпадение придаёт уверенности в правильности выбора и позволяет считать объектно-ориентированное программирование не просто очередной модой, а естественной «закрывающей скобкой» как очередного этапа в осознании системы ценностей в программировании, так и нашего рассмотрения концепций и принципов ЯП.

Ещё одним подтверждением тезиса о фундаментальности рассматриваемых в книге концепций и принципов может служить тот факт, что как в разработанных в конце 1990 г. требованиях на создание обновлённого международного стандарта языка программирования Ада (учитывающих самые современные пожелания интернационального сообщества пользователей языка Ада и самые современные методы их удовлетворения), так и в аванпроекте обновлённого языка, датированном февралем 1991 г., нашли отражение, кроме объектно-ориентированного программирования, и такие рассмотренные в книге проблемы, как развитие концепции управления асинхронными процессами, развитие концепции типа, развитие концепции исключений и др. …

Предисловие

Книги на ту же тему

1. Новое в зарубежной лингвистике. Вып. XXIII. Когнитивные аспекты языка, Петров В. В., Герасимов В. И., сост., 1988
2. Сравнительное изучение языков программирования, Хигман Б., 1974
3. Теоретико-множественные модели языков, Маркус С., 1970
4. Математическая логика в программировании: Сборник статей 1980—1988 гг., Захарьящев М. В., Янов Ю. И., ред., 1991
5. Языки программирования. Практический сравнительный анализ, Бен-Ари М., 2000
6. Программирование и алгоритмические языки, Криницкий Н. А., Миронов Г. А., Фролов Г. Д., 1975
7. Универсальные языки программирования. Семантический подход, Калинин А. Г., Мацкевич И. В., 1991
8. Современные языки и технологии параллельного программирования: Учебник, Гергель В. П., 2012
9. Программирование на языке Ада, Вегнер П., 1983
10. Практика программирования на Фортране: Упражнения с комментариями, Дрейфус М., Ганглоф К., 1978
11. Сравнительный курс языка PL/1 (на основе алгола-60), Безбородов Ю. М., 1980
12. Фортран и искусство программирования персональных ЭВМ, Уорд Т., Бромхед Э., 1993
13. Индивидуальная отладка программ, Безбородов Ю. М., 1982
14. Язык программирования Эль-76. Принципы построения языка и руководство к пользованию. — 2-е изд. испр. и доп., Пентковский В. М., 1989
15. Программирование на современных алгоритмических языках: Учебное пособие для втузов.— 3-е изд., перераб. и доп., Пярнпуу А. А., 1990
16. Язык Ассемблера для IBM PC и программирования, Абель П., 1992
17. Java в примерах. Справочник, 2-е издание, Флэнаган Д., 2003
18. Введение в Java-технологию, Сафонов В. О., 2002
19. Философия Java, Эккель Б., 2001
20. Java 2, Ноутон П., Шилдт Г., 2000
21. Язык программирования Си для персонального компьютера, Бочков C. O., Субботин Д. М., 1990
22. Объектно-ориентированное программирование в C++. — 4-е изд., Лафоре Р., 2003
23. Мультипарадигменное проектирование для C++, Коплиен Д., 2005
24. Учимся программировать на языке C++, Джамса К., 2001
25. Perl: изучаем глубже. — 2-е изд., Шварц Р. Л., Фой Б., Феникс Т., 2007
26. Изучаем Perl, Шварц Р. Л., Кристиансен Т., 1999
27. Perl: Библиотека программиста, Кристиансен Т., Торкингтон Н., 2000
28. Программирование на Perl, Уолл Л., Кристиансен Т., Орвант Д., 2001
29. PHP. Сборник рецептов, Скляр Д., Трахтенберг А., 2005
30. Профессиональное PHP программирование, 2-е издание, 2003
31. PHP. Справочник, Хадсон П., 2006
32. PHP 4. Разработка Web-приложений (+ CD-ROM), Ратшиллер Т., Геркен Т., 2001
33. PHP 5. Профессиональное программирование, Гутманс Э., Баккен С., Ретанс Д., 2006
34. Профессиональное программирование на PHP, Шлосснейгл Д., 2006