Читать книгу "Код. Тайный язык информатики - Чарльз Петцольд"

10 LET X = (7 + 8) / 3

20 PRINT X

30 END

В отличие от АЛГОЛа язык БЕЙСИК не требовал указывать тип переменной. Большинство чисел сохранялись в виде значений с плавающей точкой.

Многие последующие реализации языка БЕЙСИК имели форму интерпретаторов, а не компиляторов. Как я объяснял, компилятор читает файл с исходным кодом и создает исполняемый файл. Интерпретатор читает исходный код и сразу выполняет его, не создавая исполняемого файла. По сравнению с компиляторами интерпретаторы легче писать, однако интерпретируемая программа выполняется медленнее, чем скомпилированная. На домашних компьютерах язык БЕЙСИК начал использоваться в 1975 году, когда два приятеля, Билл Гейтс (род. 1955) и Пол Аллен (род. 1953), написали интерпретатор языка БЕЙСИК для микрокомпьютера Altair 8800 и основали корпорацию Microsoft.

Язык программирования Паскаль (Pascal), который унаследовал большую часть своей структуры от АЛГОЛа, но включал функции обработки записей КОБОЛа, был разработан в конце 1960-х годов швейцарским профессором информатики Никлаусом Виртом (род. 1934). Язык Паскаль был довольно популярен среди программистов, работавших на компьютере IBM PC, но лишь в специфической реализации — Turbo Pascal, выпущенной компанией Borland International в 1983 году. Реализация Turbo Pascal, написанная датским студентом Андерсом Хейлсбергом (род. 1960), представляла версию, дополненную интегрированной средой разработки (Integrated Development Environment, IDE). Текстовый редактор и компилятор были объединены в одну программу, что значительно ускорило процесс программирования. Интегрированные среды разработки широко использовались на мейнфреймах, а среда Turbo Pascal ознаменовала начало их применения на небольших компьютерах.

Паскаль также серьезно повлиял на язык Ада (Ada), созданный для министерства обороны США. Язык был назван в честь Августы Ады Байрон, о которой я упоминал в главе 18, когда описывал аналитическую машину Чарльза Бэббиджа.

Затем появился очень популярный язык C (Си), созданием которого в период c 1969 по 1973 год в основном занимался Деннис Ритчи из Bell Telephone Laboratories. Часто спрашивают, почему язык называется С. Все просто: он был написан на основе более раннего языка B — упрощенной версии BCPL (Basic CPL), предшественником которого являлся CPL (Combined Programming Language, «комбинированный язык программирования»).

В главе 22 я упоминал, что операционная система UNIX задумывалась как переносимая. Большинство операционных систем в то время были разработаны на языке ассемблера для конкретного процессора. В 1973 году UNIX была написана (вернее, переписана) на языке C, и с тех пор эта система и этот язык тесно связаны.

Как правило, в языке C операторы записываются весьма кратко. Например, вместо ключевых слов begin и end, используемых в АЛГОЛе и Паскале для разграничения блоков, в C применяются фигурные скобки { и }. Вот еще один пример. Программисту часто требуется увеличить значение переменной на некую постоянную величину.

i = i + 5;

В C вы можете сократить этот оператор.

i + = 5;

Если вам нужно увеличить значение переменной на 1 (инкрементировать ее), данный оператор можно записать еще короче.

i++;

Такой оператор на 16- или 32-разрядном микропроцессоре может выполняться с помощью одной машинной инструкции.

Ранее я упоминал, что большая часть языков высокого уровня не предполагает операций побитового сдвига или булевых операций над битами, которые являются частью функционала многих процессоров. Язык C — исключение из правила. Кроме того, важная особенность этого языка — поддержка указателей, которые, по сути, являются числовыми представлениями адресов памяти. Поскольку язык C поддерживает операции, реализующие многие инструкции процессора, он иногда классифицируется как язык ассемблера высокого уровня. По сравнению с любым другим языком типа АЛГОЛ язык C точнее всего имитирует общие наборы команд процессора.

Тем не менее все языки типа АЛГОЛ, то есть наиболее распространенные языки программирования, разрабатывались для компьютеров с архитектурой фон Неймана. Выйти за рамки соответствующего образа мышления непросто, а заставить других людей использовать такой язык еще сложнее. Один из подобных языков — LISP (List Processing, «обработка списков»), созданный Джоном Маккарти в конце 1950-х годов и пригодный для работы в области искусственного интеллекта. Другой язык, столь же необычный, как LISP, но совершенно на него не похожий, — APL (A Programming Language, «язык программирования») — был придуман в конце 1950-х Кеннетом Айверсоном. В нем используется набор специальных символов, которые выполняют операции одновременно над целыми массивами чисел.

Несмотря на то что языки типа АЛГОЛ продолжают доминировать, в последние годы они были несколько усовершенствованы, что привело к появлению так называемых объектно-ориентированных языков, удобных при работе с графическими операционными системами, о которых я расскажу в следующей главе.

Глава 25

Графическая революция

В выпуске журнала Life от 10 сентября 1945 года читатели обнаружили привычную чересполосицу статей и фотографий: заметки об окончании Второй мировой войны, рассказ о жизни танцора Вацлава Нижинского в Вене, фоторепортаж о профсоюзе рабочих автомобильной промышленности. Однако тот выпуск содержал и нечто неожиданное: провокационную статью Вэнивара Буша (1890–1974) о будущем научных исследований. С 1927 по 1931 год, работая профессором Массачусетского технологического института, Ван Буш (как его называли) внес свой вклад в историю вычислительной техники, сконструировав один из самых значимых аналоговых компьютеров — дифференциальный анализатор. В 1945 году, когда вышел его артикул, Буш возглавлял управление научных исследований и разработок, которое во время войны координировало научные исследования США, включая Манхэттенский проект.

Статья Буша «Как мы можем мыслить» (As We May Think), несколько сокращенная с момента своего первого появления в The Atlantic Monthly двумя месяцами ранее, содержала описания некоторых будущих гипотетических изобретений, предназначенных для ученых и исследователей, которым приходится иметь дело с постоянно растущим объемом специализированных изданий. Решение этой проблемы Буш видел в использовании микропленки и придумал устройство под названием Memex для хранения книг, статей, звукозаписей и изображений. Это устройство также должно было позволять пользователю устанавливать тематические связи между этими фрагментами информации по аналогии с тем, как человеческий разум формирует ассоциации. Буш даже представлял новую группу профессионалов, которые должны были заниматься созданием этих ассоциативных связей.

Несмотря на то что на протяжении всего XX века о чудесах будущего было написано множество работ, статья Буша выделялась. В ней речь не шла о бытовых устройствах для облегчения домашнего труда, о футуристических видах транспорта или о роботах. Она была посвящена информации и тому, как новые технологии могут помочь справиться с увеличением ее объема.