1tom068

4. INFORMATYKA 138

zadania należy brać pod uwagę fakt, że język specjalizowany ułatwia i przyspiesza programowanie, natomiast język uniwersalny często daje bardziej wydajny program wynikowy.

Języki programowania bywają też oceniane z uwagi na ich „strukturalność", tj. przydatność do budowy niekiedy bardzo rozbudowanych, ale mimo to łatwo czytelnych programów o przejrzystej strukturze. Jednym z głównych czynników tej przejrzystości programu jest lokalność oznaczeń, tj. ograniczenie ich znaczeń do ściśle określonych części programu, dzięki czemu łatwiej uniknąć błędów, wynikających z przypadkowego nadania różnym obiektom jednakowych oznaczeń. Inny czynnik, sprzyjający zwięzłemu zapisowi złożonych nieraz algorytmów, to dopuszczenie rekurencji („rekursji"), polegającej na wywoływaniu procedury z niej samej albo z procedury bezpośrednio lub pośrednio przez nią wywołanej.

W ostatnich latach obserwuje się stałe rozpowszechnianie obiektowych języków programowania. Nowością języków obiektowych jest przede wszystkim pojecie obiektu programowego oraz klasy takich obiektów. Obiekty są generowane i kasowane w czasie wykonywania programu, natomiast klasy definiowane są w programie na stale. Każdy obiekt może mieć wbudowane swoje własne struktury danych oraz metody określające jego działanie. Obiekty mogą nawzajem na siebie oddziaływać, przesyłając sobie komunikaty.

Programowanie obiektowe uchodzi za bardzo uniwersalne, zgodne ze sposobem myślenia człowieka i sprzyjające tworzeniu bezbłędnych programów. Raz zdefiniowane klasy można wykorzystywać w wielu programach; tworzenie lub nabywanie bibliotek klas może znacznie przyspieszać proces programowania. iMożna się spotkać z poglądem, że obiektowe programowanie daje szansę przezwyciężenia trwającego już wiele lat kryzysu oprogramowania.

Jako jeden z najprostszych języków programowania wypada tu wymienić BASIC (Beginners' Ali Purpose Symbolic Instruction Codę). Język ten jest łatwy do opanowania, ale niestrukturalny i dlatego nadaje się wyłącznie do budowy stosunkowo niewielkich programów.

Językiem o dużych tradycjach, zwłaszcza w zakresie obliczeń numerycznych, jest FORTRAN (nazwa pochodzi od pierwszego kompilatora tego języka — ang. Formula Translator), a w szczególności jego wersja z 1966 r. (ANSI FORTRAN), na której to wersji jest wzorowana norma międzynarodowa i polska norma PN-76/T-42U 1. Kompilatory FORTRANu dają zw'ykle dostęp do bogatych i dobrze wypróbowanych bibliotek oprogramowania numerycznego. Na uwagę zasługuje „strukturalna” odmiana FORTRANu — FORTRAN 77, a także warianty FORTRANu, dostosowane do programowania superkomputerów.

Językiem, który uzyskał szerokie rozpowszechnienie, mimo że pierwotnie byt przeznaczony tylko do celów dydaktycznych jest PASCAL, opracowany przez N. Wirtha w 1971 r. Główne zalety PASCALa to duży stopień „strukturalności” i uniwersalność samego języka, a w szczególności bardzo elastyczne struktury danych; do jego rozpowszechnienia na mikrokomputerach osobistych przyczyniły się też niew'ątpliw^rie szybkie kompilatory o nazwie TURBO PASCAL. Obecnie sa też w użyciu obiektowe wersje PASCALa.

W ostatnich latach rozpowszechnił się znacznie język C (jednoliterowa nazwa nie uzasadniona przez autora, D. M. Ritchie); ma on obecnie opinię najważniejszego języka profesjonalnego programowania, przede wszystkim w obiektowej wersji C + + .

Spośród szczególnie rozpowszechnionych języków specjalizowanych zasługują na wzmiankę: nadal utrzymujący pewne znaczenie w zastosowaniach administracyjnych i handlowych COBOL (Common Business Oriented Language) o budowie zdań zbliżonej do zdań języka angielskiego, język obsługi baz danych SQL (Structured Query Language) oraz języki sztucznej inteligencji LISP (List Processing Language) i PROLOG (Logic Programming).

Opis języka programowania składa się z opisu jego gramatyki (tj. leksyki, dotyczącej budowy podstawowych elementów programu i składni, dotyczącej struktur bardziej złożonych) oraz z opisu semantyki, tj. znaczeń struktur składniowych. Często do właściwego opisu języka dołącza się jego pragmatykę, tj. reguły praktycznego stosowania jego konstrukcji.

Leksyka, semantyka i pragmatyka języka są opisywane zwykle werbalnie, natomiast do opisu składni bywa często stosowana symbolika BNF (ang. Backus Normal Form albo Backus-Naur Formalism), odwołująca się do teorii gramatyk generatywnych Chom-sky’ego. Oprócz alfabetu danego języka w symbolice BNF stosuje się dodatkowo tzw. symbole metajęzykowe, a mianowicie:

<    > — nawias metajęzykowy, ujmujący nazwę konstrukcji definiowanej;

:: = — znak produkcji, czytany jako „równość z definicji”;

— znak metajęzykowej alternatywy, rozdzielający możliwe interpretacje symbolu definiowanego.

Typowym zastosowaniem symboliki BNF jest klasyczna definicja nazwy

<nazwa>:: = <litera> j <nazwa> <litera> j <nazwa> <cyfra>

stwierdzająca, że za nazwę może być uważany ciąg składający się z jednej litery, ciąg, który spełnia wymagania nałożone na nazwę, do którego dopisano literę oraz taki sam ciąg, do którego dopisano cyfrę.

Przeglądając program źródłowy w jakimkolwiek języku programowania należy brać pod uwagę, że oprócz konstrukcji danego języka tworzących właściwy program, poszczególne języki dopuszczają w programie wstawki zwane komentarzami, które w czasie tłumaczenia programu całkowicie są pomijane przez translator. Komentarze stanowią cenne udogodnienie dla programisty, a później także dla czytelnika programu, ponieważ mogą służyć do wyraźnego rozdzielenia poszczególnych modułów programu, stanowić ich tytuły lub wyróżnienia, zawierać objaśnienia zastosowanych nazw czy skrótów, a nawet obejmować pełną dokumentację użytkową czy konserwatorską programu.

4.4. Systemy informatyczne

4.4.1.    Pojęcie systemu informatycznego

Termin system bywa w informatyce stosowany w wielu znaczeniach i często dopiero z kontekstu trzeba wnioskować, o które z tych znaczeń chodzi w danym przypadku. W szczególności termin ten może oznaczać:

—    system sprzętowy, tj. zestaw współpracujących ze sobą urządzeń;

—    system oprogramowania, tj. zestaw współpracującego albo mogącego współpracować ze sobą oprogramowania;

—    system liczący (system cyfrowy), tj. oprogramowany system sprzętowy;

—    serię albo rodzinę serii systemów liczących;

—    pełny system informatyczny, składający się ze sprzętu, oprogramowania, zasobów informacyjnych i personelu obsługującego.

Współpracujące lub mające ze sobą współpracować człony systemu informatycznego nazywa się zgodnymi (kompatybilnymi), jeżeli jest możliwa współpraca między nimi bez dodatkowych urządzeń pośredniczących; urządzenie pośredniczące, umożliwiające współpracę członów częściowo lub całkowicie niekompatybilnych, jest nazywane sprzęgiem („interfejsem”).

Ze względu na liczbę współpracujących ze sobą komputerów systemy informatyczne można podzielić na jednokomputerowe oraz wielokomputerowe (tj. sieci komputerowe).

4.4.2.    Praca systemów jednokomputerowych

Tradycyjny dostęp do systemu jednomaszynowego to praca pojedynczego użytkownika, zlecającego komputerowi wykonanie jednego programu; po wykonaniu programu uruchamia się program następny lub czas komputera przekazuje się następnemu użytkownikowi.

System jednokomputerowy, pozwalający na jednoczesną realizację więcej niż jednego Programu użytkowego, nazywa się systemem wieloprogramowym. Jeżeli ponadto jest