Podstawy Programowania. Języki programowania

Transkrypt

1 Podstawy Programowania Wykład XII Języki programowania Robert Muszyński Katedra Cybernetyki i Robotyki, PWr Zagadnienia: generacje języków progamowania, kod maszynowy, asembler, drzewo genealogiczne języków wysokiego poziomu, języki: imperatywne, aplikatywne, deklaratywne, symboliczne, obiektowe; środowiska programistyczne, języki idealnie nieproceduralne, generatory aplikacji, inteligentne systemy wiedzy. Copyright c Robert Muszyński Niniejszy dokument zawiera materiały do wykładu na temat podstaw programowania w językach wysokiego poziomu. Jest on udostępniony pod warunkiem wykorzystania wyłącznie do własnych, prywatnych potrzeb i może być kopiowany wyłącznie w całości, razem ze stroną tytułową. Skład FoilTEX

2 Języki programowania 1 Generacje języków programowania Pierwsza generacja kod maszynowy

3 Języki programowania 1 Generacje języków programowania Pierwsza generacja kod maszynowy Druga generacja asemblery

4 Języki programowania 1 Generacje języków programowania Pierwsza generacja kod maszynowy Druga generacja asemblery Trzecia generacja języki wysokiego poziomu języki imperatywne (proceduralne) języki aplikatywne (funkcjonalne) języki deklaratywne (regułowe) języki symboliczne języki obiektowe

5 Języki programowania 1 Generacje języków programowania Pierwsza generacja kod maszynowy Druga generacja asemblery Trzecia generacja języki wysokiego poziomu języki imperatywne (proceduralne) języki aplikatywne (funkcjonalne) języki deklaratywne (regułowe) języki symboliczne języki obiektowe ;-) Generacja trzy i pół środowiska programistyczne

6 Języki programowania 1 Generacje języków programowania Pierwsza generacja kod maszynowy Druga generacja asemblery Trzecia generacja języki wysokiego poziomu języki imperatywne (proceduralne) języki aplikatywne (funkcjonalne) języki deklaratywne (regułowe) języki symboliczne języki obiektowe ;-) Generacja trzy i pół środowiska programistyczne Czwarta generacja języki idealnie nieproceduralne, generatory aplikacji

7 Języki programowania 1 Generacje języków programowania Pierwsza generacja kod maszynowy Druga generacja asemblery Trzecia generacja języki wysokiego poziomu języki imperatywne (proceduralne) języki aplikatywne (funkcjonalne) języki deklaratywne (regułowe) języki symboliczne języki obiektowe ;-) Generacja trzy i pół środowiska programistyczne Czwarta generacja języki idealnie nieproceduralne, generatory aplikacji Piąta generacja inteligentne systemy wiedzy

8 Języki programowania 2 Przykłady języków wysokiego poziomu języki imperatywne (proceduralne) Fortran, ALGOL, COBOL, C

9 Języki programowania 2 Przykłady języków wysokiego poziomu języki imperatywne (proceduralne) Fortran, ALGOL, COBOL, C języki aplikatywne (funkcjonalne) Lisp, Scheme, Haskel

10 Języki programowania 2 Przykłady języków wysokiego poziomu języki imperatywne (proceduralne) Fortran, ALGOL, COBOL, C języki aplikatywne (funkcjonalne) Lisp, Scheme, Haskel języki deklaratywne (regułowe) Prolog, CLIPS, SQL

11 Języki programowania 2 Przykłady języków wysokiego poziomu języki imperatywne (proceduralne) Fortran, ALGOL, COBOL, C języki aplikatywne (funkcjonalne) Lisp, Scheme, Haskel języki deklaratywne (regułowe) Prolog, CLIPS, SQL języki symboliczne Lisp, Prolog, Mathematica, Maple

12 Języki programowania 2 Przykłady języków wysokiego poziomu języki imperatywne (proceduralne) Fortran, ALGOL, COBOL, C języki aplikatywne (funkcjonalne) Lisp, Scheme, Haskel języki deklaratywne (regułowe) Prolog, CLIPS, SQL języki symboliczne Lisp, Prolog, Mathematica, Maple języki obiektowe Smalltalk, Ada95, Lisp, C++, Java

13 Języki programowania 2 Przykłady języków wysokiego poziomu języki imperatywne (proceduralne) Fortran, ALGOL, COBOL, C języki aplikatywne (funkcjonalne) Lisp, Scheme, Haskel języki deklaratywne (regułowe) Prolog, CLIPS, SQL języki symboliczne Lisp, Prolog, Mathematica, Maple języki obiektowe Smalltalk, Ada95, Lisp, C++, Java Środowisko programistyczne Język programowania wysokiego poziomu + wbudowane funkcje dla systemów informacyjnych (obsługa ekranu, bazy danych itp.) + interfejs graficzny buildery i wizardy

14 Języki programowania 3 Drzewo genealogiczne języków wysokiego poziomu (domniemane) Prolog Lisp COBOL FORTRAN ALGOL 60 APL PL/I BCPL ML FORTRAN 77 Basic ALGOL 68 Simula B Hope ALGOL W Smalltalk C FORTRAN 90 ABC Pascal D C++ Haskell Modula-2 Ada C# Java

15 Języki programowania 3 Drzewo genealogiczne języków wysokiego poziomu (domniemane) Prolog Lisp COBOL FORTRAN ALGOL 60 APL PL/I BCPL ML FORTRAN 77 Basic ALGOL 68 Simula B Hope ALGOL W Smalltalk C FORTRAN 90 ABC Pascal D C++ Haskell Modula-2 Ada C# Java Perl

16 Języki programowania 3 Drzewo genealogiczne języków wysokiego poziomu (domniemane) Prolog Lisp COBOL FORTRAN ALGOL 60 APL PL/I BCPL ML FORTRAN 77 Basic ALGOL 68 Simula B Hope ALGOL W Smalltalk C FORTRAN 90 ABC Pascal D C++ Haskell Modula-2 Ada C# Java Python Perl

17 Języki programowania 4 Co więc wybrać Wyjątki z listy 50 najbardziej popularnych języków programowania ( ): 16 Asembler (1949) 39 Fortran (1957) 27 Lisp (1958) 13 BASIC (1964) (Visual Basic.NET (2001) 6 miejsce) 37 Prolog (1972)

18 Języki programowania 4 Co więc wybrać Wyjątki z listy 50 najbardziej popularnych języków programowania ( ): 16 Asembler (1949) 39 Fortran (1957) 27 Lisp (1958) 13 BASIC (1964) (Visual Basic.NET (2001) 6 miejsce) 37 Prolog (1972) 2 C (1972) (15% rynku, przyrost 8,09%) 3 C++ (1985) (8% rynku, przyrost 2,61%)

19 Języki programowania 4 Co więc wybrać Wyjątki z listy 50 najbardziej popularnych języków programowania ( ): 16 Asembler (1949) 39 Fortran (1957) 27 Lisp (1958) 13 BASIC (1964) (Visual Basic.NET (2001) 6 miejsce) 37 Prolog (1972) 2 C (1972) (15% rynku, przyrost 8,09%) 3 C++ (1985) (8% rynku, przyrost 2,61%) 14 Perl (1987) 4 Python (1990)

20 Języki programowania 4 Co więc wybrać Wyjątki z listy 50 najbardziej popularnych języków programowania ( ): 16 Asembler (1949) 39 Fortran (1957) 27 Lisp (1958) 13 BASIC (1964) (Visual Basic.NET (2001) 6 miejsce) 37 Prolog (1972) 2 C (1972) (15% rynku, przyrost 8,09%) 3 C++ (1985) (8% rynku, przyrost 2,61%) 14 Perl (1987) 4 Python (1990) 1 Java (1995) (15% rynku, przyrost 0,88%)

21 Języki programowania 4 Co więc wybrać Wyjątki z listy 50 najbardziej popularnych języków programowania ( ): 16 Asembler (1949) 39 Fortran (1957) 27 Lisp (1958) 13 BASIC (1964) (Visual Basic.NET (2001) 6 miejsce) 37 Prolog (1972) 2 C (1972) (15% rynku, przyrost 8,09%) 3 C++ (1985) (8% rynku, przyrost 2,61%) 14 Perl (1987) 4 Python (1990) 1 Java (1995) (15% rynku, przyrost 0,88%) Wniosek: Nowe języki powstają ustawicznie i koegzystują ze starszymi

22 Języki programowania 5 Jak wybrać Obserwacja: Typowy programista, inżynier oprogramowania (architekt:) z kilkuletnim doświadczeniem programuje w kilkunastu językach

23 Języki programowania 5 Jak wybrać Obserwacja: Typowy programista, inżynier oprogramowania (architekt:) z kilkuletnim doświadczeniem programuje w kilkunastu językach Zamiast pytać: Jaki język programowania jest obecnie najpopularniejszy? warto zapytać: Który język programowania jest obecnie niedoceniany i pozwala robić rzeczy, których inni programiści nie są w stanie zrobić, tym samym dając mi unikalne umiejętności?

24 Języki programowania 6 Popularne kryteria wyboru języka programowania do nauki: Wysokość uposażenia

25 Języki programowania 6 Popularne kryteria wyboru języka programowania do nauki: Wysokość uposażenia Popularność ogrom różnorodnych ofert pracy

26 Języki programowania 6 Popularne kryteria wyboru języka programowania do nauki: Wysokość uposażenia Popularność ogrom różnorodnych ofert pracy Wzrostowa tendencja popularności

27 Języki programowania 6 Popularne kryteria wyboru języka programowania do nauki: Wysokość uposażenia Popularność ogrom różnorodnych ofert pracy Wzrostowa tendencja popularności Łatwość nauczenia, komfort pracy

28 Języki programowania 6 Popularne kryteria wyboru języka programowania do nauki: Wysokość uposażenia Popularność ogrom różnorodnych ofert pracy Wzrostowa tendencja popularności Łatwość nauczenia, komfort pracy Języki, które dobrze rokują : Python Perl C#

29 Języki programowania 6 Popularne kryteria wyboru języka programowania do nauki: Wysokość uposażenia Popularność ogrom różnorodnych ofert pracy Wzrostowa tendencja popularności Łatwość nauczenia, komfort pracy Języki, które dobrze rokują : Python Elixir Perl Scala C# R Ruby Rust

30 Języki programowania 6 Popularne kryteria wyboru języka programowania do nauki: Wysokość uposażenia Popularność ogrom różnorodnych ofert pracy Wzrostowa tendencja popularności Łatwość nauczenia, komfort pracy Języki, które dobrze rokują : Python Elixir Perl Scala C# R Ruby plus biblioteki! Rust

31 Języki programowania 6 Popularne kryteria wyboru języka programowania do nauki: Wysokość uposażenia Popularność ogrom różnorodnych ofert pracy Wzrostowa tendencja popularności Łatwość nauczenia, komfort pracy Języki, które dobrze rokują : Python Elixir Perl Scala C# R Ruby plus biblioteki! Rust Warto zapamiętać także, że: Tworzone aplikacje działają w jakimś środowisku sprzętowym, zazwyczaj pod nadzorem jakiegoś systemu operacyjnego, więc...

32 Języki programowania 7 Popularność według dziedzin oprogramowanie niskiego poziomu, sprzętowe, jądro systemu: C, asembler oprogramowanie zorientowane sprzętowo: C/C++, asembler, Lua, Java

33 Języki programowania 7 Popularność według dziedzin oprogramowanie niskiego poziomu, sprzętowe, jądro systemu: C, asembler oprogramowanie zorientowane sprzętowo: C/C++, asembler, Lua, Java automatyka przemysłowa: PLC (Siemens, Allen-Bradley, Mitsubishi Electric, Beckhoff), SCADA, DCS Industrial IoF (Python, Java, C/C++ z protokołami komunikacji), MATLAB, LabVIEW (język G)

34 Języki programowania 7 Popularność według dziedzin oprogramowanie niskiego poziomu, sprzętowe, jądro systemu: C, asembler oprogramowanie zorientowane sprzętowo: C/C++, asembler, Lua, Java automatyka przemysłowa: PLC (Siemens, Allen-Bradley, Mitsubishi Electric, Beckhoff), SCADA, DCS Industrial IoF (Python, Java, C/C++ z protokołami komunikacji), MATLAB, LabVIEW (język G) robotyka: C/C++, Python, Java, C#/.NET, Matlab, asembler, HDLs (FPGA), Lisp,

35 Języki programowania 7 Popularność według dziedzin oprogramowanie niskiego poziomu, sprzętowe, jądro systemu: C, asembler oprogramowanie zorientowane sprzętowo: C/C++, asembler, Lua, Java automatyka przemysłowa: PLC (Siemens, Allen-Bradley, Mitsubishi Electric, Beckhoff), SCADA, DCS Industrial IoF (Python, Java, C/C++ z protokołami komunikacji), MATLAB, LabVIEW (język G) robotyka: C/C++, Python, Java, C#/.NET, Matlab, asembler, HDLs (FPGA), Lisp,języki programowania robotów RAPID (ABB), KRL (Kuka), Karel (Fanuc), AS (Kawasaki), INFORM (Yaskawa), VAL3 (Staubli), URScript (Universal Robots), ROS Industrial

36 Języki programowania 7 Popularność według dziedzin oprogramowanie niskiego poziomu, sprzętowe, jądro systemu: C, asembler oprogramowanie zorientowane sprzętowo: C/C++, asembler, Lua, Java automatyka przemysłowa: PLC (Siemens, Allen-Bradley, Mitsubishi Electric, Beckhoff), SCADA, DCS Industrial IoF (Python, Java, C/C++ z protokołami komunikacji), MATLAB, LabVIEW (język G) robotyka: C/C++, Python, Java, C#/.NET, Matlab, asembler, HDLs (FPGA), Lisp,języki programowania robotów RAPID (ABB), KRL (Kuka), Karel (Fanuc), AS (Kawasaki), INFORM (Yaskawa), VAL3 (Staubli), URScript (Universal Robots), ROS Industrial aplikacje www: np. Java, Python, Ruby (wraz z platformami takimi jak Django, Ruby on Rails itp.) aplikacje mobilne: HTML, Swift, C++, C#, Java gry: C/C++, Java, C#, Visual Basic.NET, Swift, Lua, Python, Lisp, Perl, Smalltalk z dedykowanymi bibliotekami (SDL, Allegro), API i SDK

37 Języki programowania 7 Popularność według dziedzin oprogramowanie niskiego poziomu, sprzętowe, jądro systemu: C, asembler oprogramowanie zorientowane sprzętowo: C/C++, asembler, Lua, Java automatyka przemysłowa: PLC (Siemens, Allen-Bradley, Mitsubishi Electric, Beckhoff), SCADA, DCS Industrial IoF (Python, Java, C/C++ z protokołami komunikacji), MATLAB, LabVIEW (język G) robotyka: C/C++, Python, Java, C#/.NET, Matlab, asembler, HDLs (FPGA), Lisp,języki programowania robotów RAPID (ABB), KRL (Kuka), Karel (Fanuc), AS (Kawasaki), INFORM (Yaskawa), VAL3 (Staubli), URScript (Universal Robots), ROS Industrial aplikacje www: np. Java, Python, Ruby (wraz z platformami takimi jak Django, Ruby on Rails itp.) aplikacje mobilne: HTML, Swift, C++, C#, Java gry: C/C++, Java, C#, Visual Basic.NET, Swift, Lua, Python, Lisp, Perl, Smalltalk z dedykowanymi bibliotekami (SDL, Allegro), API i SDK chmury obliczeniowe: SQL, XML, R, Clojure, Haskell, Scala, OCaml, F#, Common Lisp, Scheme blockchain: C++, Java, Python, Simplicity, Solidity, Serpent, LLL

38 Języki programowania 7 Popularność według dziedzin oprogramowanie niskiego poziomu, sprzętowe, jądro systemu: C, asembler oprogramowanie zorientowane sprzętowo: C/C++, asembler, Lua, Java automatyka przemysłowa: PLC (Siemens, Allen-Bradley, Mitsubishi Electric, Beckhoff), SCADA, DCS Industrial IoF (Python, Java, C/C++ z protokołami komunikacji), MATLAB, LabVIEW (język G) robotyka: C/C++, Python, Java, C#/.NET, Matlab, asembler, HDLs (FPGA), Lisp,języki programowania robotów RAPID (ABB), KRL (Kuka), Karel (Fanuc), AS (Kawasaki), INFORM (Yaskawa), VAL3 (Staubli), URScript (Universal Robots), ROS Industrial aplikacje www: np. Java, Python, Ruby (wraz z platformami takimi jak Django, Ruby on Rails itp.) aplikacje mobilne: HTML, Swift, C++, C#, Java gry: C/C++, Java, C#, Visual Basic.NET, Swift, Lua, Python, Lisp, Perl, Smalltalk z dedykowanymi bibliotekami (SDL, Allegro), API i SDK chmury obliczeniowe: SQL, XML, R, Clojure, Haskell, Scala, OCaml, F#, Common Lisp, Scheme blockchain: C++, Java, Python, Simplicity, Solidity, Serpent, LLL roboty Boston Dynamics: C, C++, Python z ROSem robot Sophia: Java, C#, C++, OSGi, CogChar, Prolog, AIML, ChatScript, SingularityNET

39 Języki programowania 8 Kod maszynowy i asemblery Dodanie dwóch liczb na MC68HC705J1A (Motorola, 8-bitowy) Kod maszynowy Komorka Pamieci 0300 A AB CC FE 03 07FF 00 Zawartosc

40 Języki programowania 8 Kod maszynowy i asemblery Dodanie dwóch liczb na MC68HC705J1A (Motorola, 8-bitowy) Kod maszynowy Komorka Pamieci 0300 A AB CC FE 03 07FF 00 Zawartosc To samo w S-rekordach S10C0300A602AB02CC0304C8 S10507FE0300F2 S FC

41 Języki programowania 8 Kod maszynowy i asemblery Dodanie dwóch liczb na MC68HC705J1A (Motorola, 8-bitowy) Kod maszynowy Asembler Komorka Pamieci 0300 A AB CC FE 03 07FF 00 Zawartosc To samo w S-rekordach S10C0300A602AB02CC0304C8 S10507FE0300F2 S FC org $0300 DODAJ lda #2 ;zaladuj do akumulatora 2 add #2 ;dodaj do akumulatora 2 PETLA jmp PETLA ;skocz do PETLA org $07FE dw DODAJ ;adres startu po resecie

42 Języki programowania 8 Kod maszynowy i asemblery Dodanie dwóch liczb na MC68HC705J1A (Motorola, 8-bitowy) Kod maszynowy Asembler Komorka Pamieci 0300 A AB CC FE 03 07FF 00 Zawartosc To samo w S-rekordach S10C0300A602AB02CC0304C8 S10507FE0300F2 S FC org $0300 DODAJ lda #2 ;zaladuj do akumulatora 2 add #2 ;dodaj do akumulatora 2 PETLA jmp PETLA ;skocz do PETLA org $07FE dw DODAJ ;adres startu po resecie Po przetworzeniu org $ A602 2 DODAJ lda # AB02 3 add # CC PETLA jmp PETLA 07FE 5 org $07FE 07FE dw DODAJ Symbol Table PETLA 0304 DODAJ 0300

43 Języki programowania 9 Języki wysokiego poziomu język imperatywny C int dodaj() { int a = 2; int b = 2; return(a + b);}

44 Języki programowania 9 Języki wysokiego poziomu język imperatywny C int dodaj() { int a = 2; int b = 2; return(a + b);} int l = dodaj();

45 Języki programowania 9 Języki wysokiego poziomu język imperatywny C int dodaj() { int a = 2; int b = 2; return(a + b);} int l = dodaj(); język aplikatywny Lisp (defun dodaj() ;aplikatywnie ((lambda (x y) (+ x y)) 2 2))

46 Języki programowania 9 Języki wysokiego poziomu język imperatywny C int dodaj() { int a = 2; int b = 2; return(a + b);} int l = dodaj(); język aplikatywny Lisp (defun dodaj() ;aplikatywnie ((lambda (x y) (+ x y)) 2 2)) (defun dodaj() ;imperatywnie (let (x y)(setq x 2)(setq y 2)(+ x y)))

47 Języki programowania 9 Języki wysokiego poziomu język imperatywny C int dodaj() { int a = 2; int b = 2; return(a + b);} int l = dodaj(); język aplikatywny Lisp (defun dodaj() ;aplikatywnie ((lambda (x y) (+ x y)) 2 2)) (defun dodaj() ;imperatywnie (let (x y)(setq x 2)(setq y 2)(+ x y))) (dodaj)

48 Języki programowania 9 Języki wysokiego poziomu język imperatywny C int dodaj() { int a = 2; int b = 2; return(a + b);} int l = dodaj(); język aplikatywny Lisp (defun dodaj() ;aplikatywnie ((lambda (x y) (+ x y)) 2 2)) (defun dodaj() ;imperatywnie (let (x y)(setq x 2)(setq y 2)(+ x y))) (dodaj) język deklaratywny Prolog dodaj(x) :- X is

49 Języki programowania 9 Języki wysokiego poziomu język imperatywny C int dodaj() { int a = 2; int b = 2; return(a + b);} int l = dodaj(); język aplikatywny Lisp (defun dodaj() ;aplikatywnie ((lambda (x y) (+ x y)) 2 2)) (defun dodaj() ;imperatywnie (let (x y)(setq x 2)(setq y 2)(+ x y))) (dodaj) język deklaratywny Prolog dodaj(x) :- X is dodaj(x).

50 Języki programowania 9 Języki wysokiego poziomu język imperatywny C int dodaj() { int a = 2; int b = 2; return(a + b);} int l = dodaj(); język aplikatywny Lisp (defun dodaj() ;aplikatywnie ((lambda (x y) (+ x y)) 2 2)) (defun dodaj() ;imperatywnie (let (x y)(setq x 2)(setq y 2)(+ x y))) język symboliczny Mathematica dodaj := Module[{a = 2, b = 2}, a + b]; (dodaj) język deklaratywny Prolog dodaj(x) :- X is dodaj(x).

51 Języki programowania 9 Języki wysokiego poziomu język imperatywny C int dodaj() { int a = 2; int b = 2; return(a + b);} int l = dodaj(); język aplikatywny Lisp (defun dodaj() ;aplikatywnie ((lambda (x y) (+ x y)) 2 2)) (defun dodaj() ;imperatywnie (let (x y)(setq x 2)(setq y 2)(+ x y))) język symboliczny Mathematica dodaj := Module[{a = 2, b = 2}, a + b]; l = dodaj; (dodaj) język deklaratywny Prolog dodaj(x) :- X is dodaj(x).

52 Języki programowania 9 Języki wysokiego poziomu język imperatywny C int dodaj() { int a = 2; int b = 2; return(a + b);} int l = dodaj(); język aplikatywny Lisp (defun dodaj() ;aplikatywnie ((lambda (x y) (+ x y)) 2 2)) (defun dodaj() ;imperatywnie (let (x y)(setq x 2)(setq y 2)(+ x y))) (dodaj) język deklaratywny Prolog dodaj(x) :- X is język symboliczny Mathematica dodaj := Module[{a = 2, b = 2}, a + b]; l = dodaj; język obiektowy C++ class CDodaj { public: int a; int b; CDodaj() { a = 2; b = 2;}; int Dodaj() { return(a + b);} }; dodaj(x).

53 Języki programowania 9 Języki wysokiego poziomu język imperatywny C int dodaj() { int a = 2; int b = 2; return(a + b);} int l = dodaj(); język aplikatywny Lisp (defun dodaj() ;aplikatywnie ((lambda (x y) (+ x y)) 2 2)) (defun dodaj() ;imperatywnie (let (x y)(setq x 2)(setq y 2)(+ x y))) (dodaj) język deklaratywny Prolog dodaj(x) :- X is język symboliczny Mathematica dodaj := Module[{a = 2, b = 2}, a + b]; l = dodaj; język obiektowy C++ class CDodaj { public: int a; int b; CDodaj() { a = 2; b = 2;}; int Dodaj() { return(a + b);} }; /*statycznie*/ Cdodaj d; int l = d.dodaj(); dodaj(x).

54 Języki programowania 9 Języki wysokiego poziomu język imperatywny C int dodaj() { int a = 2; int b = 2; return(a + b);} int l = dodaj(); język aplikatywny Lisp (defun dodaj() ;aplikatywnie ((lambda (x y) (+ x y)) 2 2)) (defun dodaj() ;imperatywnie (let (x y)(setq x 2)(setq y 2)(+ x y))) (dodaj) język deklaratywny Prolog dodaj(x) :- X is dodaj(x). język symboliczny Mathematica dodaj := Module[{a = 2, b = 2}, a + b]; l = dodaj; język obiektowy C++ class CDodaj { public: int a; int b; CDodaj() { a = 2; b = 2;}; int Dodaj() { return(a + b);} }; /*statycznie*/ Cdodaj d; int l = d.dodaj(); /*dynamicznie*/ Cdodaj *d = new CDodaj; int l = d->dodaj();

55 Języki programowania 10 Języki czwartej generacji Elementy składowe języka czwartej generacji: fizyczny słownik danych

56 Języki programowania 10 Języki czwartej generacji Elementy składowe języka czwartej generacji: fizyczny słownik danych formater ekranu

57 Języki programowania 10 Języki czwartej generacji Elementy składowe języka czwartej generacji: fizyczny słownik danych formater ekranu generator raportów

58 Języki programowania 10 Języki czwartej generacji Elementy składowe języka czwartej generacji: fizyczny słownik danych formater ekranu generator raportów język zapytań

59 Języki programowania 10 Języki czwartej generacji Elementy składowe języka czwartej generacji: fizyczny słownik danych formater ekranu generator raportów język zapytań specyfikator dialogu

60 Języki programowania 10 Języki czwartej generacji Elementy składowe języka czwartej generacji: fizyczny słownik danych formater ekranu generator raportów język zapytań specyfikator dialogu generator kodu

61 Języki programowania 10 Języki czwartej generacji Elementy składowe języka czwartej generacji: fizyczny słownik danych formater ekranu generator raportów język zapytań specyfikator dialogu generator kodu język wysokiego poziomu

62 Języki programowania 11 Języki czwartej generacji: CASE Computer Aided Software Engineering

63 Języki programowania 11 Języki czwartej generacji: CASE Computer Aided Software Engineering Oracle Komercyjny pakiet zawierający: maszynę relacyjnej bazy danych; interfejs bazy danych narzędzia do integracji baz danych z językami wysokiego poziomu; kreator formularzy; kreator raportów; kreator reprezentacji graficznych; narzędzia do wyszukiwania

64 Języki programowania 11 Języki czwartej generacji: CASE Computer Aided Software Engineering Oracle Komercyjny pakiet zawierający: maszynę relacyjnej bazy danych; interfejs bazy danych narzędzia do integracji baz danych z językami wysokiego poziomu; kreator formularzy; kreator raportów; kreator reprezentacji graficznych; narzędzia do wyszukiwania UML Unified Modeling Language

65 Języki programowania 12 UML Dodanie dwóch liczb Dodaj a = 2 b = 2 dodaj(){return(a+b)}

66 Języki programowania 12 UML Dodanie dwóch liczb Dodaj a = 2 b = 2 dodaj(){return(a+b)} Symulacja systemu robotycznego SystemRobotyczny Nazwa Stan KolejkaZadañ() DodajZadanie() UsuñZadanie() 1..* 1..* Cz³onek * SystemWizyjny Nazwa Stan PobierzObraz() UstawKamery() * U ywa * Ma 1..* Kamera Nr Po³o enie PobierzObraz() Przesuñ() Cz³onek * Robot Nazwa Stan KolejkaZadañ() DodajZadanie() UsuñZadanie() 1 Ma 1..* Przegub Nr Po³o enie Przesuñ() Zablokuj() Ma 1 1 * Sterownik Nazwa Stan KolejkaRuchów() DodajRuch() UsuñRuch() Diagram klas

67 Języki programowania 12 UML Dodanie dwóch liczb Dodaj a = 2 b = 2 dodaj(){return(a+b)} Symulacja systemu robotycznego SystemRobotyczny Nazwa Stan KolejkaZadañ() DodajZadanie() UsuñZadanie() 1..* 1..* Cz³onek * SystemWizyjny Nazwa Stan PobierzObraz() UstawKamery() * U ywa * Ma 1..* Kamera Nr Po³o enie PobierzObraz() Przesuñ() Cz³onek * Robot Nazwa Stan KolejkaZadañ() DodajZadanie() UsuñZadanie() Do tego należy utworzyć: diagram obiektów diagram implementacji diagram rozmieszczenia 1 Ma 1..* Przegub Nr Po³o enie Przesuñ() Zablokuj() Ma 1 1 Diagram klas * Sterownik Nazwa Stan KolejkaRuchów() DodajRuch() UsuñRuch() diagram zachowań diagram sekwencji diagram interakcji

68 Języki programowania 13 C++ Symulacja systemu robotycznego cd. class CRobot { private: int id public: char Nazwa[42]; CStan Stan; CPrzegub *Przeguby; CRezolwer *Rezolwery; CKolejka *Kolejka = NULL;

69 Języki programowania 13 C++ Symulacja systemu robotycznego cd. class CRobot { private: int id public: char Nazwa[42]; CStan Stan; CPrzegub *Przeguby; CRezolwer *Rezolwery; CKolejka *Kolejka = NULL; CRobot() { Przeguby=new CPrzegub[5]; /*...*/ Inicjuj(); /*...*/}; int KolejkaZadan(){/* definicja */}; int DodajZadanie(/*...*/){/* def. */}; int UsunZadanie(/*...*/){/* def. */};};

70 Języki programowania 13 C++ Symulacja systemu robotycznego cd. class CRobot { private: int id public: char Nazwa[42]; CStan Stan; CPrzegub *Przeguby; CRezolwer *Rezolwery; CKolejka *Kolejka = NULL; CRobot() { Przeguby=new CPrzegub[5]; /*...*/ Inicjuj(); /*...*/}; int KolejkaZadan(){/* definicja */}; int DodajZadanie(/*...*/){/* def. */}; int UsunZadanie(/*...*/){/* def. */};}; CRobot *Robot1 = new CRobot; try{robot1.dodajzadanie(/*...*/);} catch(cexception blad){/* obsluga */}

71 Języki programowania 13 C++ Symulacja systemu robotycznego cd. class CRobot { private: int id public: char Nazwa[42]; CStan Stan; CPrzegub *Przeguby; CRezolwer *Rezolwery; CKolejka *Kolejka = NULL; C struct SRobot { int id char Nazwa[42]; SStan Stan; SPrzegub *Przeguby; SRezolwer *Rezolwery; SKolejka *Kolejka = NULL;}; CRobot() { Przeguby=new CPrzegub[5]; /*...*/ Inicjuj(); /*...*/}; int KolejkaZadan(){/* definicja */}; int DodajZadanie(/*...*/){/* def. */}; int UsunZadanie(/*...*/){/* def. */};}; CRobot *Robot1 = new CRobot; try{robot1.dodajzadanie(/*...*/);} catch(cexception blad){/* obsluga */}

72 Języki programowania 13 C++ Symulacja systemu robotycznego cd. class CRobot { private: int id public: char Nazwa[42]; CStan Stan; CPrzegub *Przeguby; CRezolwer *Rezolwery; CKolejka *Kolejka = NULL; CRobot() { Przeguby=new CPrzegub[5]; /*...*/ Inicjuj(); /*...*/}; int KolejkaZadan(){/* definicja */}; int DodajZadanie(/*...*/){/* def. */}; int UsunZadanie(/*...*/){/* def. */};}; C struct SRobot { int id char Nazwa[42]; SStan Stan; SPrzegub *Przeguby; SRezolwer *Rezolwery; SKolejka *Kolejka = NULL;}; int DodajRobota(SRobot *Robot) { Robot = malloc(sizeof(srobot)); Robot->Przeguby=malloc(5*sizeof(SPrzegub)); Inicjuj(); /*...*/}; int UsunRobota(SRobot *Robot){/*...*/}; int KolejkaZadan(/*...*/){/* def. */}; int DodajZadanie(/*...*/){/* def. */}; int UsunZadanie(/*...*/){/* def. */};}; CRobot *Robot1 = new CRobot; try{robot1.dodajzadanie(/*...*/);} catch(cexception blad){/* obsluga */}

73 Języki programowania 13 C++ Symulacja systemu robotycznego cd. class CRobot { private: int id public: char Nazwa[42]; CStan Stan; CPrzegub *Przeguby; CRezolwer *Rezolwery; CKolejka *Kolejka = NULL; CRobot() { Przeguby=new CPrzegub[5]; /*...*/ Inicjuj(); /*...*/}; int KolejkaZadan(){/* definicja */}; int DodajZadanie(/*...*/){/* def. */}; int UsunZadanie(/*...*/){/* def. */};}; CRobot *Robot1 = new CRobot; try{robot1.dodajzadanie(/*...*/);} catch(cexception blad){/* obsluga */} C struct SRobot { int id char Nazwa[42]; SStan Stan; SPrzegub *Przeguby; SRezolwer *Rezolwery; SKolejka *Kolejka = NULL;}; int DodajRobota(SRobot *Robot) { Robot = malloc(sizeof(srobot)); Robot->Przeguby=malloc(5*sizeof(SPrzegub)); Inicjuj(); /*...*/}; int UsunRobota(SRobot *Robot){/*...*/}; int KolejkaZadan(/*...*/){/* def. */}; int DodajZadanie(/*...*/){/* def. */}; int UsunZadanie(/*...*/){/* def. */};}; SRobot *Robot1; DodajRobota(Robot1); if blad = DodajZadanie(/*...*/) then /* obsluga */

74 Języki programowania 14 Symulacja systemu robotycznego cd. Asembler i kod maszynowy 98: float CRobot::UstalKrok(float Krok, int Kp) 99: {

75 Języki programowania 14 Symulacja systemu robotycznego cd. Asembler i kod maszynowy 98: float CRobot::UstalKrok(float Krok, int Kp) 99: { push ebp mov ebp,esp B sub esp,0ch E mov dword ptr [ebp-8],ecx

76 Języki programowania 14 Symulacja systemu robotycznego cd. Asembler i kod maszynowy 98: float CRobot::UstalKrok(float Krok, int Kp) 99: { push ebp mov ebp,esp B sub esp,0ch E mov dword ptr [ebp-8],ecx 100: float delta = 0.001; mov dword ptr [delta],3a83126fh

77 Języki programowania 14 Symulacja systemu robotycznego cd. Asembler i kod maszynowy 98: float CRobot::UstalKrok(float Krok, int Kp) 99: { push ebp mov ebp,esp B sub esp,0ch E mov dword ptr [ebp-8],ecx 100: float delta = 0.001; mov dword ptr [delta],3a83126fh 101: switch(kp){ mov eax,dword ptr [Kp] B mov dword ptr [ebp-0ch],eax E cmp dword ptr [ebp-0ch], je CRobot::UstalKrok(0x c)+24h cmp dword ptr [ebp-0ch], je CRobot::UstalKrok(0x )+2Fh A jmp CRobot::UstalKrok(0x )+3Ah

78 Języki programowania 14 Symulacja systemu robotycznego cd. Asembler i kod maszynowy 98: float CRobot::UstalKrok(float Krok, int Kp) 99: { push ebp mov ebp,esp B sub esp,0ch E mov dword ptr [ebp-8],ecx 100: float delta = 0.001; mov dword ptr [delta],3a83126fh 101: switch(kp){ mov eax,dword ptr [Kp] B mov dword ptr [ebp-0ch],eax E cmp dword ptr [ebp-0ch], je CRobot::UstalKrok(0x c)+24h cmp dword ptr [ebp-0ch], je CRobot::UstalKrok(0x )+2Fh A jmp CRobot::UstalKrok(0x )+3Ah 102: case 0: Krok += delta; C fld dword ptr [Krok] F fadd dword ptr [delta] fstp dword ptr [Krok]

79 Języki programowania 14 Symulacja systemu robotycznego cd. Asembler i kod maszynowy 98: float CRobot::UstalKrok(float Krok, int Kp) 99: { push ebp mov ebp,esp B sub esp,0ch E mov dword ptr [ebp-8],ecx 100: float delta = 0.001; mov dword ptr [delta],3a83126fh 101: switch(kp){ mov eax,dword ptr [Kp] B mov dword ptr [ebp-0ch],eax E cmp dword ptr [ebp-0ch], je CRobot::UstalKrok(0x c)+24h cmp dword ptr [ebp-0ch], je CRobot::UstalKrok(0x )+2Fh A jmp CRobot::UstalKrok(0x )+3Ah 102: case 0: Krok += delta; C fld dword ptr [Krok] F fadd dword ptr [delta] fstp dword ptr [Krok] 103: break; jmp CRobot::UstalKrok(0x )+41h

80 Języki programowania 14 Symulacja systemu robotycznego cd. Asembler i kod maszynowy 98: float CRobot::UstalKrok(float Krok, int Kp) 99: { push ebp mov ebp,esp B sub esp,0ch E mov dword ptr [ebp-8],ecx 100: float delta = 0.001; mov dword ptr [delta],3a83126fh 101: switch(kp){ mov eax,dword ptr [Kp] B mov dword ptr [ebp-0ch],eax E cmp dword ptr [ebp-0ch], je CRobot::UstalKrok(0x c)+24h cmp dword ptr [ebp-0ch], je CRobot::UstalKrok(0x )+2Fh A jmp CRobot::UstalKrok(0x )+3Ah 102: case 0: Krok += delta; C fld dword ptr [Krok] F fadd dword ptr [delta] fstp dword ptr [Krok] 103: break; jmp CRobot::UstalKrok(0x )+41h 104: case 1: Krok -= delta; fld dword ptr [Krok]...

81 Języki programowania 15 Języki symboliczne Mathematica Sqrt[4] 2

82 Języki programowania 15 Języki symboliczne Mathematica Sqrt[4] 2 Sqrt[ 4] 2i

83 Języki programowania 15 Języki symboliczne Mathematica Sqrt[4] 2 Sqrt[ 4] 2i Sqrt[a] a

84 Języki programowania 15 Języki symboliczne Mathematica Sqrt[4] 2 Sqrt[ 4] 2i Sqrt[a] a Sqrt[a]ˆ2 + a + 3b + 5b 2a + 8b

85 Języki programowania 15 Języki symboliczne Mathematica Sqrt[4] 2 Sqrt[ 4] 2i Sqrt[a] a Sqrt[a]ˆ2 + a + 3b + 5b 2a + 8b Solve[xˆ2 + 5x + 4 == 0, x] {{x 4}, {x 1}}

86 Języki programowania 15 Języki symboliczne Mathematica Sqrt[4] 2 Sqrt[ 4] 2i Sqrt[a] a Sqrt[a]ˆ2 + a + 3b + 5b 2a + 8b Solve[xˆ2 + 5x + 4 == 0, x] {{x 4}, {x 1}} Solve[axˆ2 + bx + c == 0, x] {{ x b } {, x b+ b 2 4ac 2a b 2 4ac 2a }}

87 Języki programowania 15 Języki symboliczne Mathematica Sqrt[4] 2 Sqrt[ 4] 2i Sqrt[a] a Sqrt[a]ˆ2 + a + 3b + 5b 2a + 8b Solve[xˆ2 + 5x + 4 == 0, x] {{x 4}, {x 1}} Solve[axˆ2 + bx + c == 0, x] {{ x b } {, x b+ b 2 4ac 2a b 2 4ac 2a }} Solve[Sqrt[x] + a == 2x, x] {{ x 1 8 ( 1 + 4a 1 + 8a )}, { x 1 8 ( 1 + 4a a )}}

88 Języki programowania 15 Języki symboliczne Mathematica Sqrt[4] 2 Sqrt[ 4] 2i Integrate[Sqrt[x] Sqrt[a + x], x] (a ) x a + x 4 + x3/ a2 log [ ] x + a + x Sqrt[a] a Sqrt[a]ˆ2 + a + 3b + 5b 2a + 8b Solve[xˆ2 + 5x + 4 == 0, x] {{x 4}, {x 1}} Solve[axˆ2 + bx + c == 0, x] {{ x b } {, x b+ b 2 4ac 2a b 2 4ac 2a }} Solve[Sqrt[x] + a == 2x, x] {{ x 1 8 ( 1 + 4a 1 + 8a )}, { x 1 8 ( 1 + 4a a )}}

89 Języki programowania 15 Języki symboliczne Mathematica Sqrt[4] 2 Sqrt[ 4] 2i Sqrt[a] a Integrate[Sqrt[x] Sqrt[a + x], x] (a ) x a + x 4 + x3/ a2 log [ ] x + a + x x a + xdx (a ) x a + x 4 + x3/ a2 log [ ] x + a + x Sqrt[a]ˆ2 + a + 3b + 5b 2a + 8b Solve[xˆ2 + 5x + 4 == 0, x] {{x 4}, {x 1}} Solve[axˆ2 + bx + c == 0, x] {{ x b } {, x b+ b 2 4ac 2a b 2 4ac 2a }} Solve[Sqrt[x] + a == 2x, x] {{ x 1 8 ( 1 + 4a 1 + 8a )}, { x 1 8 ( 1 + 4a a )}}

90 Języki programowania 15 Języki symboliczne Mathematica Sqrt[4] 2 Sqrt[ 4] 2i Sqrt[a] a Sqrt[a]ˆ2 + a + 3b + 5b 2a + 8b Solve[xˆ2 + 5x + 4 == 0, x] {{x 4}, {x 1}} Integrate[Sqrt[x] Sqrt[a + x], x] (a ) x a + x 4 + x3/ a2 log [ ] x + a + x x a + xdx (a ) x a + x 4 + x3/ a2 log [ ] x + a + x NDSolve[{x [t]+x[t]ˆ3 == sin[t], x[0] == x [0] == 0}, x, {t, 0, 50}] {{x InterpolatingFunction[{{0., 50.}}, <>}} Solve[axˆ2 + bx + c == 0, x] {{ x b } {, x b+ b 2 4ac 2a b 2 4ac 2a }} Solve[Sqrt[x] + a == 2x, x] {{ x 1 8 ( 1 + 4a 1 + 8a )}, { x 1 8 ( 1 + 4a a )}}

91 Języki programowania 15 Języki symboliczne Mathematica Sqrt[4] 2 Sqrt[ 4] 2i Sqrt[a] a Sqrt[a]ˆ2 + a + 3b + 5b 2a + 8b Solve[xˆ2 + 5x + 4 == 0, x] {{x 4}, {x 1}} Solve[axˆ2 + bx + c == 0, x] {{ x b } {, x b+ b 2 4ac 2a b 2 4ac 2a }} Solve[Sqrt[x] + a == 2x, x] {{ x 1 8 ( 1 + 4a 1 + 8a )}, { x 1 8 ( 1 + 4a a )}} Integrate[Sqrt[x] Sqrt[a + x], x] (a ) x a + x 4 + x3/ a2 log [ ] x + a + x x a + xdx (a ) x a + x 4 + x3/ a2 log [ ] x + a + x NDSolve[{x [t]+x[t]ˆ3 == sin[t], x[0] == x [0] == 0}, x, {t, 0, 50}] {{x InterpolatingFunction[{{0., 50.}}, <>}} ParametricPlot[Evaluate[{x[t], x [t]}/.%], {t, 0, 50}];

92 Języki programowania 16 Języki symboliczne Mathematica ParametricPlot3D[{u cos[u](4 + cos[v + u]), u sin[u](4 + cos[v + u]), u sin[v + u]}, {u, 0, 4π}, {v, 0, 2π}, PlotPoints {60, 12}];

93 Języki programowania 16 Języki symboliczne Mathematica ParametricPlot3D[{u cos[u](4 + cos[v + u]), u sin[u](4 + cos[v + u]), u sin[v + u]}, {u, 0, 4π}, {v, 0, 2π}, PlotPoints {60, 12}];

94 Języki programowania 16 Języki symboliczne Mathematica ParametricPlot3D[{u cos[u](4 + cos[v + u]), u sin[u](4 + cos[v + u]), u sin[v + u]}, {u, 0, 4π}, {v, 0, 2π}, PlotPoints {60, 12}]; Show[Graphics3D[Flatten[Table[If[Mod[Multinomial[x, y, z], 2] == 1, Cuboid[1.2{x, y, z}], {}], {x, 0, 15}, {y, 0, 15}, {z, 0, 15}]]]]

95 Języki programowania 16 Języki symboliczne Mathematica ParametricPlot3D[{u cos[u](4 + cos[v + u]), u sin[u](4 + cos[v + u]), u sin[v + u]}, {u, 0, 4π}, {v, 0, 2π}, PlotPoints {60, 12}]; Show[Graphics3D[Flatten[Table[If[Mod[Multinomial[x, y, z], 2] == 1, Cuboid[1.2{x, y, z}], {}], {x, 0, 15}, {y, 0, 15}, {z, 0, 15}]]]]

96 Języki programowania 16 Języki symboliczne Mathematica ParametricPlot3D[{u cos[u](4 + cos[v + u]), u sin[u](4 + cos[v + u]), u sin[v + u]}, {u, 0, 4π}, {v, 0, 2π}, PlotPoints {60, 12}]; Show[Graphics3D[Flatten[Table[If[Mod[Multinomial[x, y, z], 2] == 1, Cuboid[1.2{x, y, z}], {}], {x, 0, 15}, {y, 0, 15}, {z, 0, 15}]]]]

97 Języki programowania 17 Inne języki języki opisu strony html, TEX/L A TEX

98 Języki programowania 17 Inne języki języki opisu strony html, TEX/L A TEX języki manipulowania tekstem sed, awk

99 Języki programowania 17 Inne języki języki opisu strony html, TEX/L A TEX języki manipulowania tekstem sed, awk meta-języki Lex/Flex, Yacc/Bison

100 Języki programowania 17 Inne języki języki opisu strony html, TEX/L A TEX języki manipulowania tekstem sed, awk meta-języki Lex/Flex, Yacc/Bison APL A Programming Language

101 Języki programowania 17 Inne języki języki opisu strony html, TEX/L A TEX języki manipulowania tekstem sed, awk meta-języki Lex/Flex, Yacc/Bison APL A Programming Language FIB N [1] A 1 1 [2] 2 N>ϱA A, +/ 2 A

102 Języki programowania 18 Zagadnienia pokrewne Klasyfikacja styli programowania programowanie transformacyjne programowanie reaktywne styl imperatywny bez i z procedurami styl imperatywny z modułami/pakietami styl obiektowy styl aplikatywny styl programowania sterowanego danymi

103 Języki programowania 18 Zagadnienia pokrewne Klasyfikacja styli programowania programowanie transformacyjne programowanie reaktywne styl imperatywny bez i z procedurami styl imperatywny z modułami/pakietami styl obiektowy styl aplikatywny styl programowania sterowanego danymi Techniki i metody tworzenia systemów informacyjnych

104 Języki programowania 18 Zagadnienia pokrewne Klasyfikacja styli programowania programowanie transformacyjne programowanie reaktywne styl imperatywny bez i z procedurami styl imperatywny z modułami/pakietami styl obiektowy styl aplikatywny styl programowania sterowanego danymi Techniki i metody tworzenia systemów informacyjnych Planowanie i zarządzanie systemami informacyjnymi

105 Języki programowania 18 Zagadnienia pokrewne Klasyfikacja styli programowania programowanie transformacyjne programowanie reaktywne styl imperatywny bez i z procedurami styl imperatywny z modułami/pakietami styl obiektowy styl aplikatywny styl programowania sterowanego danymi Techniki i metody tworzenia systemów informacyjnych Planowanie i zarządzanie systemami informacyjnymi Ocena systemów informacyjnych

106 Języki programowania 18 Zagadnienia pokrewne Klasyfikacja styli programowania programowanie transformacyjne programowanie reaktywne styl imperatywny bez i z procedurami styl imperatywny z modułami/pakietami styl obiektowy styl aplikatywny styl programowania sterowanego danymi Techniki i metody tworzenia systemów informacyjnych Planowanie i zarządzanie systemami informacyjnymi Ocena systemów informacyjnych Więcej w Paul Beynon-Davies, Inżynieria systemów informacyjnych, WNT 1999.

107 Języki programowania 19 Zagadnienia podstawowe Podsumowanie 1. Wskaż podstawowe różnice w procesie programowania w językach niskiego i wysokiego poziomu. 2. Z jakiego języka wywodzi się język C? 3. Jaką podstawową zaletę posiada język C++ w porównaniu z językiem C? 4. Czym się wyróżniają języki regułowe? 5. Czym jest środowisko programistyczne i jakie są jego podstawowe elementy? 6. Czym się różni środowisko programistyczne od języka programowania? 7. Jak klasyfikuje się style programowania? Czym one się różnią? 8. Czy styl programowania jednoznacznie wynika z rodzaju użytego języka programowania? A jaki wpływ na styl ma wybrany kompilator języka (środowisko programistyczne)? Zagadnienia rozszerzające 1. Jakie style programowania można stosować w języku C? 2. Jakie rodzaje diagramów definiowane są w języku UML? Do czego służą? 3. Podaj jakie są dziedziny zastosowań każdego z języków wysokiego poziomu wymienionych na 2 stronie prezentacji.

108 Języki programowania 20 Indeks Generacje języków programowania Przykłady języków wysokiego poziomu Środowisko programistyczne Drzewo genealogiczne języków wysokiego poziomu (domniemane) Kod maszynowy i asemblery Języki wysokiego poziomu Języki czwartej generacji UML Symulacja systemu robotycznego Symulacja systemu robotycznego cd. Języki symboliczne Mathematica Inne języki Zagadnienia pokrewne