История программирования: кто и когда создал первый язык
Автор полезных текстов в MC.today
Редакция MC.today рассказывает, как появилось программирование и кто стоял у его истоков.
Ада Лавлейс: первый программист в истории
В 1840 году Чарльз Бэббидж ездил в Турин. Там по приглашению итальянских математиков он читал лекции о своей разностной машине. Луиджи Менабреа, будущий премьер-министр Италии, а тогда молодой ученый, опубликовал конспект его лекций на французском языке. Друг Бэббиджа, изобретатель Чарльз Уитстон, попросил Аду перевести конспекты на английский и добавить свои комментарии.
Разностная машина Бэббиджа. Источник
Ада переводила конспект больше года, а ее комментарии составили 52 страницы – больше, чем изначальный текст. Она увидела в машине больше, чем видел сам Беббидж. Именно она назвала ее не разностной, а аналитической и пересмотрела ее функции.
Ада Лавлейс считала: в будущем такая машина сможет не только считать алгебраические формулы, а обрабатывать любую информацию, которую в нее заложат: писать музыку, картины и так далее. В своих комментариях она писала, что аналитическая машина покажет «науке такие пути, какие нам и не снились». Она ввела понятия «ячейка» и «цикл». Еще она описала алгоритм вычисления чисел Бернулли (последовательность рациональных чисел, возведенных в одну и ту же степень. – Прим. ред.) – первую компьютерную программу в истории программирования. Но машину Бэббиджа закончили только после ее смерти, поэтому Ада Лавлейс так и не смогла испытать свой код.
Три поколения языков программирования
Для первых ЭВМ (электронно-вычислительных машин. – Прим. ред.) нужно было писать программы на понятном для них языке – машинном коде. Тогда это выглядело как сочетание единиц и нулей.
Это было неудобно по нескольким причинам:
Если машинные коды считались первым поколением языков в истории программирования, то язык ассемблера стал вторым. Но и здесь были проблемы. Например, на нем сложно выполнять большие программные комплексы. Так появилось третье поколение – языки программирования высокого уровня.
Первые языки программирования высокого уровня
Plankalkül, 1946
Неизвестно, как бы появилось и развивалось программирование, если бы не Вторая мировая война. В 1941 году немецкий ученый Конрад Цузе создал механическо-вычислительные устройства Z1, Z2 и Z3. Последнее считают первым программируемым компьютером. Все три были уничтожены во время бомбардировок Берлина в 1944 году.
Уцелел только Z4, усовершенствованная версия Z3 – ученый заранее перевез компьютер в безопасное место. Именно для этой машины в 1948 году Цузе разработал первый язык программирования высокого уровня – Plankalkül.
Из-за войны Цузе был изолирован от научного сообщества Европы и США, поэтому его разработки долго оставались неизвестными. Он полностью их опубликовал только в 1972 году.
Fortran, 1957
Этот язык программирования создали специалисты IBM под руководством Джона Бэкуса для технических и научных расчетов. Ему не нравилось писать программы на ассемблере, и он искал способ «быть ленивым».
Научное сообщество не верило, что появится новый способ программировать быстрее и проще, но восприняло Fortran хорошо. Через три года были версии языка для четырех моделей компьютеров IBM. Он стал настолько популярным, что конкуренты начали выпускать компиляторы Fortran для своих компьютеров.
Язык используется до сих пор, ведь на нем написано много библиотек (сборников подпрограмм и объектов для разработки программ. – Прим. ред.).
ALGOL, 1958
ALGOL разработали в 1958 году как универсальный язык. Над ним работали комитеты из Германии и США. Из-за этого между американцами и европейцами часто возникали споры.
Один из таких – «десятичная буря». Программисты не могли решить, какой символ использовать для разделения целой и дробной части числа. Европейцы хотели использовать запятую, а американцы – точку. Чтобы решить этот спор, разработчики решили, что описание языка будет трехуровневым – подобные мелкие вопросы выносились на второй и третий уровни. Так они сосредоточились на важных вопросах и быстро закончили разработку языка.
Язык стал популярным в научных сообществах от Великобритании до Дальнего Востока СССР.
LISP, 1958
Этот язык разработал Джон Маккарти. LISP применяли для обработки «списков». Поскольку это самый гибкий способ представить информацию в памяти компьютера, язык был очень популярным. За 40 лет его существования у него появилось много диалектов.
COBOL, 1959
Этот язык написали для разработки бизнес-приложений и для работы в экономической сфере. Он максимально приближен к английскому языку и понятен даже неспециалистам. Но на нем нельзя запрограммировать сложные алгебраические вычисления.
Программисты, которые создали ПО и языки программирования
Вот как развивались ПО и языки программирования дальше. Без этих разработок мир был бы другим.
Выводы
Вот как появилось программирование: Ада Лавлейс написала первую программу для аналитической машины Бэббиджа, но не смогла ее испытать. Первая работающая программа была написана на машинном коде – двоичной системе из единиц и нулей. Такой код понимала ЭВМ, но для людей он был неудобным. Позже появился язык ассемблера, когда команды нужно было вводить с помощью слов. Но и здесь функционал машин был ограничен, поэтому вскоре появились языки программирования высокого уровня. Благодаря им программирование стали широко использовать в жизни, а не только в научной среде.
История языков программирования
Первый язык программирования
Знаете ли вы, что первый в мире язык компьютерного программирования был изобретен еще в 1843 году? Ада Лавлейс изобрела первый в истории машинный алгоритм для одной из первых вычислительных машин, который она записала на листе бумаги, потому что в то время компьютеров не существовало! С тех пор языки программирования, очевидно, прошли долгий путь, но для того, чтобы понять историю языков, нужно сначала понять их происхождение.
История языков программирования: хронология
Ниже приведен график истории языков программирования. Первые известные языки были сложными машинными кодами, которые вручную вводились в первые вычислительные машины. Как вы понимаете, компьютерное программирование быстро превратилось из машинных кодов в полностью автоматизированный, читаемый человеком код.
1843: Машинный алгоритм Ады Лавлейс
Ада Лавлейс изобретает первый в истории машинный алгоритм для разностной машины Чарльза Бэббиджа, который закладывает основу для всех языков программирования.
1944-45: Планкалкюль
Где-то между 1944-45 годами Конрад Цузе разработал первый «настоящий» язык программирования под названием Plankalkül (Расчет плана). Язык Zeus (помимо прочего) позволял создавать процедуры, в которых хранятся фрагменты кода, которые можно было вызывать снова и снова для выполнения рутинных операций.
1949: Язык Ассемблера
Ассемблер использовался в автоматическом калькуляторе с электронным запоминанием задержки (EDSAC). Ассемблер был разновидностью низкоуровневого языка программирования, который упростил язык машинного кода. Другими словами, конкретные инструкции, необходимые для работы с компьютером.
1949: Shortcode
Шорткод (или сокращенный код) был первым языком высокого уровня (HLL), предложенным Джоном Макколи в 1949 году. Однако именно Уильям Шмитт реализовал его для компьютера BINAC в том же году и для UNIVAC в 1950 году.
1952: Автокодирование
Автокод был общим термином, используемым для семейства языков программирования. Autocode, впервые разработанный Аликом Гленни для компьютера Mark 1 в Университете Манчестера, был первым в истории скомпилированным языком, который был реализован, что означает, что он может быть переведен непосредственно в машинный код с помощью программы, называемой компилятором. Автокод использовался на первых вычислительных машинах Ferranti Pegasus и Sirius в дополнение к Mark 1.
1957: Fortran
FORmula TRANslation или FORTRAN был создан Джоном Бэкусом и считается старейшим языком программирования, используемым сегодня. Язык программирования был создан для научных, математических и статистических вычислений высокого уровня. FORTRAN до сих пор используется в некоторых из самых передовых суперкомпьютеров в мире.
1958: ALGOL (Алгоритмический язык)
Алгоритмический язык или АЛГОЛ был создан совместным комитетом американских и европейских компьютерных ученых. Алгол послужил отправной точкой для разработки некоторых из наиболее важных языков программирования, включая Pascal, C, C ++ и Java.
1958: LISP (обработчик списков)
Процессор списков или LISP был изобретен Джоном Маккарти в Массачусетском технологическом институте (MIT). Первоначально предназначенный для искусственного интеллекта, LISP является одним из старейших языков программирования, которые все еще используются сегодня, и его можно использовать вместо Ruby или Python. Такие компании, как Acceleration, Boeing и Genworks, по-прежнему используют LISP в своих технических стеках.
1964: BASIC (универсальный символьный код инструкций для начинающих)
Универсальный код символических инструкций для начинающих или BASIC был разработан группой студентов Дартмутского колледжа. Этот язык был написан для студентов, которые плохо разбирались в математике или компьютерах. Этот язык был разработан основателями Microsoft Биллом Гейтсом и Полом Алленом и стал первым товарным продуктом компании.
1970: ПАСКАЛЬ
Названный в честь французского математика Блеза Паскаля, Никлаус Вирт разработал язык программирования в его честь. Он был разработан как средство обучения компьютерному программированию, что означало, что его легко освоить. Apple предпочитала его на заре своей деятельности из-за простоты использования и мощности.
1972: Smalltalk
Smalltalk, разработанный в исследовательском центре Xerox в Пало-Альто Аланом Кей, Адель Голдберг и Дэном Ингаллсом, позволял программистам изменять код на лету. Он представил множество аспектов языка программирования, которые сегодня являются видимыми языками, такими как Python, Java и Ruby. Такие компании, как Leafly, Logitech и CrowdStrike, заявляют, что используют Smalltalk в своих технических стеках.
1972: C (Си)
Разработан Деннисом Ричи из Bell Telephone Laboratories для использования с операционной системой Unix. Он был назван C, потому что был основан на более раннем языке под названием «B». Многие из ведущих в настоящее время языков являются производными от C, включая; C #, Java, JavaScript, Perl, PHP и Python. Он также использовался / до сих пор используется такими крупными компаниями, как Google, Facebook и Apple.
1980/81: Ада
Изначально Ada была разработана командой во главе с Джин Ичбиа из CUU Honeywell Bull по контракту с Министерством обороны США. Названный в честь математика середины 19-го века Ады Лавлейс, Ada представляет собой структурированный, статически типизированный, императивный, объектно-ориентированный язык программирования высокого уровня с широким спектром возможностей. Ада была расширена из других популярных в то время языков программирования, таких как Паскаль. Ada используется в системах управления воздушным движением в таких странах, как Австралия, Бельгия и Германия, а также во многих других транспортных и космических проектах.
1983: Objective-C
Objective-C, разработанный Брэдом Коксом и Томом Лавом, является основным языком программирования, используемым для написания программного обеспечения для операционных систем Apple macOS и iOS.
1991: Python
Названный в честь британской комедийной труппы «Монти Пайтон», Python был разработан Гвидо Ван Россумом. Это универсальный язык программирования высокого уровня, созданный для поддержки различных стилей программирования и приятный в использовании (ряд руководств, примеров и инструкций часто содержат ссылки на Monty Python). Python по сей день является одним из самых популярных языков программирования в мире, который используют такие компании, как Google, Yahoo и Spotify.
1991: Visual Basic
Visual Basic, разработанный Microsoft, позволяет программистам использовать стиль перетаскивания для выбора и изменения предварительно выбранных фрагментов кода через графический интерфейс пользователя (GUI). В наши дни этот язык не используется слишком часто, однако Microsoft частично использовала Visual Basic для ряда своих приложений, таких как Word, Excel и Access.
1995: JavaScript
JavaScript был создан Бренданом Эйхом, этот язык в основном используется для динамической веб-разработки, документов PDF, веб-браузеров и виджетов рабочего стола. Почти каждый крупный веб-сайт использует JavaScript. Gmail, Adobe Photoshop и Mozilla Firefox включают несколько хорошо известных примеров.
2000: C #
Разработанный в Microsoft с надеждой на объединение вычислительных возможностей C ++ с простотой Visual Basic, C # основан на C ++ и имеет много общего с Java. Этот язык используется почти во всех продуктах Microsoft и используется в основном при разработке настольных приложений.
2009: Golang (Go)
Go был разработан Google для решения проблем, возникающих из-за больших программных систем. Благодаря своей простой и современной структуре Go завоевал популярность среди некоторых крупнейших технологических компаний по всему миру, таких как Google, Uber, Twitch и Dropbox.
2014: Swift
Разработанный Apple в качестве замены C, C ++ и Objective-C, Swift был разработан с целью быть проще, чем вышеупомянутые языки, и оставлять меньше места для ошибок. Универсальность Swift означает, что его можно использовать для настольных, мобильных и облачных приложений. Ведущее языковое приложение Duolingo запустило новое приложение, написанное на Swift.
Какие старые языки программирования все еще используются?
Не все языки программирования существуют вечно. Будь то результат развития технологий или просто замена более сложным языком. С учетом сказанного, ИТ специалисты по-прежнему используют некоторые старые языки программирования:
FORTRAN
Первоначальная версия FORTRAN была предложена в IBM Джоном Бэкусом еще в 1953 году. Это был первый компилятор-оптимизатор, который широко использовался в научной работе, поскольку его оптимизированный код выгодно конкурировал с написанным вручную кодом ассемблера. Этот язык до сих пор используется на некоторых из самых быстрых суперкомпьютеров в мире. С 1953 года была выпущена серия обновлений, последняя версия которых была выпущена в 2018 году.
COBOL
COBOL был разработан еще в 1959 году и был одним из первых языков программирования высокого уровня. Несмотря на то, что COBOL был изобретен так давно, он по-прежнему широко распространен. В одних только США 43% банковских систем построены на COBOL, что составляет 95% операций с банкоматами и 80% транзакций, совершаемых лично.
Вывод
История языков программирования увлекательна. Кто бы мог подумать, что алгоритм середины 19 века проложит путь для технологического общества, в котором мы живем сегодня. От ранних машинных кодов до сложного, удобночитаемого кода, на котором сегодня работают наши любимые технологии, языки программирования прошли долгий путь. Несомненно, компьютерное программирование продолжит развиваться, как это происходило в течение последних 150 лет, и интересно смотреть, что принесет будущее.
Эволюция языков программирования
Пятница — самое время расслабиться и вспомнить, с чего все началось. Представляем вам краткий экскурс в историю разработки от GeekBrains.
Доисторическая эра
С точки зрения определения даты рождения языка программирования существует некоторая двойственность.
С одной стороны, в первой половине 19 века Ада Лавлейс описала вычислительную машину и ввела основополагающие понятия цикла и рабочей ячейки, за что получила гордое звание первой женщины-программиста.
С другой, первый язык программирования в современном представлении зародился лишь во время Второй мировой войны на релейной машине Z4 немецкого изобретателя Конрада Цузе. Его название Планкалкюль (нем. Plankalkül — исчисление планов), и это был полноценный язык высокого уровня, поддерживающий условные операторы, арифметические операции, массивы, циклы, исключения и утверждения. Доподлинно известно, что в конце 40-х годов Планкалкюль позволял ЭВМ решать шахматные задачи.
Изобретение Цузе могло бы изменить ход истории, однако итоги войны и усилия американцев по популяризации собственного машинного языка отложили полноценное явление миру Планкалкюля вплоть до 1972 года.
Z4 в Немецком музее, Мюнхен
Языки для компьютеров
Вместо этого эволюция пошла по пути машинного языка. Он был удобен для компьютеров, но не очень удобен для программистов. Это была буквально работа с железом вручную: были лишь те команды, которые были зашиты в процессор, все остальные операции приходилось реализовывать вручную.
Прямым развитием машинного языка стал язык ассемблера. Это был первый размен скорости на удобство: ассемблер был чуть менее нативным, но гораздо более дружелюбным к программисту. До языков высокого уровня, комфортных для программиста, было еще далеко.
Качественный скачок произошёл после изобретения транзистора и первых доступных компьютеров. Это побудило в период с 1954-1957 году компанию IBM активно работать над разработкой популярного коммерчески языка Fortran (от англ. Formula и Translation).
Fortran — язык для научных и инженерных вычислений. Считается, что именно он стал первым реализованным языком высокого уровня. Благодаря большому количеству математических библиотек Fortran был и остается важным языком для разного рода научных изысканий.
Далее началось бурное развитие программирования: практически одновременно появились Algol, алгоритмический высокоуровневый язык, активно использовавшийся в СССР и Европе, LISP и COBOL.
Языки для народа
Но по-настоящему массовым программирование стало с появлением языка BASIC в 1964 году. Преподаватели Дартмутского Колледжа Джон Кемени и Томас Курц разработали его для обучения студентов основам программирования ЭВМ.
BASIC был алгоритмическим языком, для его создателей было важно не быстродействие и эффективность, а легкое понимание. Тем не менее BASIC быстро обрёл популярность в реализациях от Microsoft и Apple. Но не все были им довольны. По мнению противников языка простота и бесструктурность ранних версий BASIC поощряли применение порочных и опасных методик разработки.
«Студентов, ранее изучавших Бейсик, практически невозможно обучить хорошему программированию. Как потенциальные программисты они умственно изувечены без надежды на восстановление».
Эдсгер Дейкстра.
Кайнозой
В 1960-х годах компания Bell Labs всерьёз взялась за разработку операционной системы Unix для своих миникомпьютеров. Первые ОС были написаны на ассемблере, но эксперимент оказался неудачным.
Потом в алфавитном порядке Кеном Томпсоном и Деннисом Ритчи был специально разработан интерпретируемый язык B (Би), но и в этот раз результат оставлял желать лучшего.
Всё изменилось с третьей попыткой в 1972 году и языком C, который оказался настолько успешным, что и спустя 40 лет занимает важное место в разработке ПО. Например, по данным IEEE Spectrum С в 2015 году стоял на втором месте: «The 2015 Top Ten Programming Languages».
В другом полушарии на останках языка Algol-68 Никлаус Вирт разработал Pascal. Цель он преследовал ту же самую, что и BASIC — простота в обучении и наглядность выполняемых операций.
Несмотря на внешнюю незамысловатость, Pascal оказался крайне эффективным языком не только в деле обучения, но и в серьезной разработке. Он остаётся крайне востребованным как в школах, так и в мире больших приложений: Total Commander, WinRAR, ранние версии Skype и Nero Burning ROM были написаны на Pascal.
В конце 1970-х были сформированы принципы ООП, на основе которых был доработан язык C, получив сперва название «С with classes», а потом более привычное взгляду C++. Отчасти из-за совершенства творения, отчасти из-за славы одного из первопроходцев, C++ долгое время оставался самым востребованным языком. На нём были написаны операционные системы Symbian, Windows и OS X, браузеры Google Chrome и Mozilla, и ещё тысячи популярных приложений.
Через четыре года после появления первой версии C++ Ларри Уолл разработал Perl — «практичный язык для извлечения данных и составления отчётов» (Practical Extraction and Report Language). Изначально язык обрёл популярность благодаря функциям, заложенным в названии, однако позднее расширил свои возможности и аудиторию.
Сегодня Perl по-прежнему активно используется в качестве удобного средства обработки текста в командной строке, но не меньше востребован и в системном администрировании, веб-разработке и даже играх.
Современность
В статье об истории эволюции языков просто обязан упоминаться Python, горячо любимый не только преподавателями GeekBrains, но и, судя по широте использования, многими иностранными университетами и крупными зарубежными компаниями. Его структура и философия направлены на то, чтобы ускорить разработку готового продукта программистом. С точки зрения развития, это куда более совершенный язык, нежели все существовавшие до 1991 года. Он минималистичен, но при этом более читабелен, достаточно часто обновляется и прекрасен по соотношению «скорость — качество разработки».
Впрочем, теми же самыми характеристиками можно описать и Ruby, увидевший свет в 1995 году, с поправкой на то, что у Юкихиро Мацумото было 2 года, чтобы подумать, чем его язык может стать лучше современников.
Развитие интернета в конце XX века требовало более качественных языков обработки текста и данных. Так на свет появились HTML, PHP, CSS и JavaScript, без которых сегодня очень трудно представить веб-разработку.
Вместе с этим появился и Java — объектно-ориентированный язык, использующий виртуальную машину JVM. Это обеспечивает языку практически полную независимость от машины, на которой производится запуск. Совокупность этих факторов и популярность смартфонов c ОС Android позволяет Java возглавлять список самых популярных языков по версии Tiobe, а нам — рекомендовать его начинающим разработчикам в качестве первого или основного.
Если взглянуть на этот же самый рейтинг, в конце второго десятка можно отыскать современные языки программирования. Например, Swift — продукт компании Apple, популярный не только за счет своих качеств, но и благодаря громкому имени производителя.
Будущее
Уже сейчас появляются языки программирования, которые можно назвать языками сверхвысокого уровня. Они предназначены не для написания прикладных программ, а для обработки больших массивов данных и статистики. В их числе R, MATLAB и Julia.
Можно предполагать, что в будущем появятся человекоориентированные языки, на которых написать программу будет не сложнее, чем пост в ЖЖ. С другой стороны, квантовые компьютеры потребуют свой особый, квантовый ассемблер.
Как думаете, что будет дальше, и на какой из существующих языков поставите вы?
lktalks
«Software developers have neutralized the astounding performance of modern computer hardware by adding layer upon layer of overelaborate [software] abstractions.» Bjarne Stroustrup, Creator of C++
воскресенье, июня 24, 2007
Первый в мире язык программирования
[Если быть совсем точным, то уж по настоящему первым языком программирования была, по всей видимости, та нотация, с помощью которой были написаны программы Чарльза Бэббиджа в знаменитой статье Ады Августы Байрон, графини Лавлейс «Sketch Of the Analytical Engine»(статья представляла собой перевод статьи итальянца Менабреа о работе разностной машины Бэббиджа и, содержала существенное дополнение, написанное самой Адой Августой). Однако это был не вполне язык программирования, да и машина, для которой он предназначался существовала только в уме гениального человека. Замечу кстати, что в 1991 году музей науки в Лондоне создал по чертежам Бэббиджа его машину и она сейчас существует в рабочем состоянии]
[Цузе также сконструировал несколько различных моделей компьютеров. Например его Z3 тоже был создан раньше знаменитых Marc I и ENIAC и являлся при этом вполне полноценной машиной. ]
Утверждается, что всех своих достижений Цузе добился абсолютно самостоятельно, не обладая сведениями ни о работах американцев и англичан, проводившихся в близкое время, и даже не зная о работах Бэббиджа.
Создание языка программирования было естественным продолжением работ по созданию «железной» части компьютеров. Сам Цузе пытался с его помощью писать программу для игры в шахматы. Работы над языком были закончены около 1946 года, однако развития язык не получил и даже написанное руководство увидело свет только в 1972 году. Из-за этого язык оказался неизвестным и существенного влияния на дальнейшее развитие индустрии не оказал (в сравнении например с тем же Фортраном).
Тем не менее Plankalkül несомненно был первым в мире языком программирования высокого уровня. Основные концепции языка включают:
Одной из проблем языка был чрезвычайно сложный и очень непривычный современному программисту синтаксис. Вот пример присваивания A[5] = A[4]+1 на языке Plankalkül:
