Fotovideoforum.ru

Бе́йсик (от BASIC, сокращение от англ. Beginner’s All-purpose Symbolic Instruction Code — универсальный код символических инструкций для начинающих; англ. basic — основной, базовый) — семейство высокоуровневых языков программирования.

Был разработан в 1963 году профессорами Дартмутского колледжа Томасом Куртом (Thomas E. Kurtz) и Джоном Кемени (John G. Kemeny).

Язык предназначался для обучения программированию и получил широкое распространение в виде различных диалектов, прежде всего, как язык для домашних микрокомпьютеров.


Предпосылки
До середины 1960-х компьютеры (ЭВМ) были слишком дорогими машинами, использовавшимися в основном для научно-технических задач, и выполнявшими задачи не в интерактивном режиме (т. н. пакетная обработка), когда общение с машиной осуществлялось через её оператора.

Языки программирования этой поры, как и компьютеры, на которых они использовались, были разработаны для работы с ними обученных технических специалистов и программистов. Поскольку машины были дорогими, то и машинное время было дорого — поэтому на первом месте стояла скорость выполнения программы (скорость счёта).

Однако, в течение 1960-х цены на компьютеры стали падать так, что даже небольшие компании могли их себе позволить; их быстродействие всё увеличивалось и наступило время, когда стало возможно организовать более эффективную непосредственную работу пользователей с компьютерами в так называемом режиме разделения времени (time-sharing).

Рождение
Бейсик был придуман в 1963 году преподавателями Дартмутского Колледжа Джоном Кемени и Томасом Куртцом, и под их руководством был реализован командой студентов колледжа. Со временем, когда стали появляться другие диалекты, этот «изначальный» диалект стали называть Dartmouth BASIC.

Бейсик был спроектирован так, чтобы студенты могли без затруднений писать программы, используя терминалы с разделением времени. Он предназначался для более «простых» пользователей, не столько заинтересованных в скорости исполнения программ, сколько просто в возможности использовать компьютер для решения своих задач не имея специальной подготовки.

При проектировании языка использовались следующие восемь принципов. Новый язык должен:

быть простым в использовании для начинающих
быть языком программирования общего назначения
предоставлять возможность расширения функциональности, доступную опытным программистам
быть интерактивным
предоставлять ясные сообщения об ошибках
быстро работать на небольших программах
не требовать понимания работы аппаратного обеспечения
защищать пользователя от операционной системы
Язык был основан частично на Фортран II и частично на Алгол-60, с добавлениями, делающими его удобным для работы в режиме разделения времени и, позднее, обработки текста и матричной арифметики. Первоначально Бейсик был реализован на мейнфрейме GE-265 с поддержкой множества терминалов. Вопреки распространённому убеждению, в момент своего появления это был компилируемый язык.

Фокал
FOCAL (аббр. FOrmula CALculator) — интерпретируемый язык программирования высокого уровня, переработка языка JOSS.

Фокал, в большой мере, разработка Ричарда Мерилла (Richard Merrill), оказал самое сильное влияние на компьютеры DEC PDP-8. Меррил написал изначальный (в 1968 году) и классический (FOCAL-69) интерпретаторы Фокала для PDP-8. Сама DEC позиционировала Фокал как «язык типа JOSS».

Как и ранние версии Бейсика, интерпретатор Фокала сам обеспечивал все необходимое программное окружение и не нуждался в операционной системе.

Фокал крайне нетребователен к ресурсам. Так, он работал на самых простых вариантах PDP-8 (в том числе на системах без устройств хранения). Многопользовательские варианты интерпретатора поддерживали одновременную работу до четырех пользователей на телетайпных терминалах. Позднее Фокал имел реализации для PDP-7/9 и PDP-11.

Компания Coca-Cola использовала внутри фирмы доработанную версию Фокала, под названием COKE.

Из отечественных компьютеров Фокал существовал на Электронике БК-0010/0011 и ДВК встроенный в ПЗУ (в поздних моделях БК — доступный на картридже). Были также доступны расширения Фокала для этих машин, написанные различными энтузиастами. Расширения содержали разнообразные дополнительные команды и функции для работы с графикой, звуком, запуска двоичных программ, обработки строк и пр.

Существенно расширенная версия Фокал использовалась в качестве включающего языка в ДИАСП — Диалоговой Системе Проектирования — специализированной САПР, предназначенной для целей микроэлектроники.

В 1990-е годы энтузиастами была предпринята попытка переноса Фокала на IBM PC (Turbo Focal), но она не вышла из стадии бета-версии, которая распространялась по каналам BBS.

Работоспособность публично доступной в исходных текстах версии Focal-81 была успешно протестирована на следующих платформах и компиляторах:

Sun SPARC
gcc 2.6.3 (ANSI С) и Sun cc (K&R C), под SunOS 4.1.3
gcc 2.6.3 (ANSI С) и SunPro cc 2.0.1 (ANSI С), под Solaris 2.3
HP (9000 модель 720)
gcc 2.5.8 (ANSI C) и HP cc (ANSI C) под HPUX 8.05
x86
MS C (ANSI C) и LSI C-86 (близко к ANSI C) под MS-DOS
MS Visual C++ под Win32 (не тестировалась)
Из-за похожего синтаксиса Фокал просто обречен на сравнение с Бейсиком. Фокал уступает Бейсику по своим возможностям. Например, в Фокале совершенно отсутствует строковый тип данных, все переменные на Фокале — числовые (как правило, дробные числа с плавающей точкой). Вместе с тем, интерпретатор Фокала гораздо менее требователен к ресурсам (прежде всего к памяти), нежели Бейсик, что позволяет делать более сложные программы на урезанных по ресурсам системах.

В настоящее время Фокал не развивается и практически не используется, вышеупомянутые порты Focal-81 были проделаны энтузиастами в целях развлечения.

Некоторые команды Фокала
команда описание аналог в Бейсике
COMMENT комментарий (текст следом за командой игнорируется) REM
TYPE вывод на консоль значений констант и выражений PRINT
QUIT штатное завершение выполнения программы END
SET присваивание значения переменной (или элементу массива) LET
ASK ввод значений с консоли INPUT
GOТО безусловный переход GOTO
DO вызов подпрограммы GOSUB
RETURN возврат из подпрограммы RETURN
IF ветвление по значению выражения частично соответствует IF

Команды Фокала могут быть записаны в сокращенной форме, только первой буквой. Существовали также версии Фокала на европейских языках (поставляемые DEC).

Машинный код

Машинный код (также употребляются термины собственный код, или платформенно-ориентированный код, или родной код, или нативный код — от англ. native code) — система команд (язык) конкретной вычислительной машины (машинный язык), которая интерпретируется непосредственно микропроцессором или микропрограммами данной вычислительной машины.

Каждая модель процессора имеет свой собственный машинный язык, хотя во многих моделях эти наборы команд сильно перекрываются. Говорят, что процессор A совместим с процессором B, если процессор A полностью «понимает» машинный код процессора B. Если процессор A знает несколько команд, которых не понимает процессор B, то B несовместим с A.

«Слова» машинного языка называются машинными инструкциями. Каждая из них описывает элементарное действие, выполняемое процессором, такое как «переслать байт из памяти в регистр». Программа — это просто длинный список инструкций, выполняемых процессором. Раньше процессоры просто выполняли инструкции одну за другой, но новые суперскалярные процессоры способны выполнять несколько инструкций за раз. Прямой поток выполнения команд может быть изменён инструкцией перехода, которая переносит выполнение на инструкцию с заданным адресом. Инструкция перехода может быть условной, выполняющей переход только при соблюдении некоторого условия.

Также инструкции бывают постоянной длины (у RISC, MISC-архитектур) и диапазонной (у CISC-архитектур; например, для архитектуры x86 команда имеет длину от 8 до 120 битов).

Скриптовый язык
(англ. scripting language, в русскоязычной литературе принято название язык сценариев) — язык программирования, разработанный для записи «сценариев», последовательностей операций, которые пользователь может выполнять на компьютере. Простые скриптовые языки раньше часто называли языками пакетной обработки (batch languages или job control languages). Сценарии обычно интерпретируются, а не компилируются (хотя часто сценарии компилируются каждый раз перед запуском).

В прикладной программе, сценарий (скрипт) — это программа, которая автоматизирует некоторую задачу, которую без сценария пользователь делал бы вручную, используя интерфейс программы.

Плагины или скрипты?
Для написания пользовательских расширений могут использоваться как скрипты (в терминологии некоторых программ «макросы»), так и плагины (независимые модули, написанные на компилируемых языках; в некоторых программах они могут называться «утилитами», «экспортёрами», «драйверами»).

Скриптовый язык удобен в следующих случаях:

Если нужно обеспечить программируемость без риска дестабилизировать систему. Так как, в отличие от плагинов, скрипты интерпретируются, а не компилируются, неправильно написанный скрипт выведет диагностическое сообщение, а не приведёт систему к краху;
Если важен выразительный код. Во-первых, чем сложнее система, тем больше кода приходится писать «потому, что это нужно» — см., например, Hello World#Маргинальные примеры. Во-вторых, в скриптовом языке может быть совсем другая концепция программирования, чем в основной программе — например, игра может быть монолитным однопоточным приложением, в то время как управляющие персонажами скрипты выполняются параллельно. В-третьих, скриптовый язык имеет собственный проблемно-ориентированный набор команд, и одна строка скрипта может делать то же, что несколько десятков строк на традиционном языке. Как следствие, на скриптовом языке может писать программист очень низкой квалификации — например, геймдизайнер своими руками, не полагаясь на программистов, может корректировать правила игры;
Если требуется кроссплатформенность. Хорошим примером является JavaScript — его исполняют браузеры под самыми разными ОС.
У плагинов же есть три важных преимущества.

Готовые программы, оттранслированные в машинный код, выполняются значительно быстрее скриптов, которые интерпретируются из исходного кода динамически при каждом исполнении. Поэтому скриптовые языки не применяются для написания программ, требующих оптимальности и быстроты исполнения. Но из-за простоты они часто применяются для написания небольших, одноразовых («проблемных») программ.
Полный доступ к любому аппаратному обеспечению или ресурсу ОС (в скриптовом языке для этого должен существовать написанный на машинном коде API). Плагины, работающие с аппаратным обеспечением, традиционно называют драйверами.
Если предполагается интенсивный обмен данными между основной программой и пользовательским расширением, для плагина его обеспечить проще.
Также в плане быстродействия скриптовые языки можно разделить на языки динамического разбора (sh, command.com) и предварительно компилируемые (Perl). Языки динамического разбора считывают инструкции из файла программы минимально требующимися блоками, и исполняют эти блоки, не читая дальнейший код. Предкомпилируемые языки транслируют программу в байт-код и затем исполняют его. Некоторые скриптовые языки имеют возможность компиляции программы «на лету» в машинный код .