Для какого компьютера первоначально был создан транслятор basic
Бе́йсик (от BASIC, сокращение от англ. Beginner’s All-purpose Symbolic Instruction Code — универсальный код символических инструкций для начинающих [1] ; англ. basic — основной, базовый) — семейство высокоуровневых языков программирования.
Язык предназначался для обучения программированию и получил широкое распространение в виде различных диалектов, прежде всего как язык для домашних компьютеров.
В 1975 году Пол Ален, молодой программист из Бостона, в содружестве со студентом Гарвардского университета Биллом Гейтсом написали программу, реализующую для микрокомпьютера Альтаир 8800 язык Бейсик, впервые использовав его для программного обеспечения персональных компьютеров. Впоследствии Гейтс и Аллен основали собственную фирму Microsoft. [1]
Стандарты
Критика
Бейсик подвергается жёсткой критике за то, что его простота и бесструктурность поощряют порочные методики и привычки программирования, которые могут быть уместны при создании малых программ, но способны привести к краху крупных проектов.
Одной из «визитных карточек» Эдсгера Дейкстры стало высказывание: «Студентов, ранее изучавших Бейсик, практически невозможно обучить хорошему программированию. Как потенциальные программисты они подверглись необратимой умственной деградации». Однако, это высказывание цитируется вне контекста, в котором Дейкстра подверг критике и многие другие популярные в то время языки.
Кроме того, критики Бейсика часто игнорируют тот факт, что он создавался в качестве отнюдь не инструмента профессиональной разработки сложных программ, а средства, с помощью которого студенты-непрограммисты смогут писать простейшие программы. Если же говорить о современных диалектах и реализациях Бейсика, то они далеко ушли от первоначальной формы языка, являются более структурированными и сопоставимы по возможностям с такими языками, как Си, Паскаль и т. п.
Поздние версии
Одним из наиболее распространённых вариантов языка Бейсик стала реализация интерпретатора QBASIC корпорации Microsoft. Долгие годы она включалась как бесплатное приложение, входящее в операционные системы MS-DOS и ранних Windows. Особо следует выделить довольно мощные графические и звуковые возможности QBASIC, позволяющие программировать на этом языке даже игры.
Basic поздних версий (начиная с Borland Turbo Basic и Microsoft Visual Basic) резко отличается от ранних вариантов. Фактически, это новый язык, который во многом ближе к Фортрану или Паскалю, чем к исходному Basic’у. Основные изменения версий 1990-х годов состоят в следующем:
- Отказались от представления программы как неструктурированного набора пронумерованных строк. Номера строк превратились в обычные метки, которые стали необязательными и перестали влиять на порядок исполнения программы. Если ранее строка с номером 15 всегда шла в программе раньше строки с номером 20, то теперь порядок исполнения стал определяться порядком расположения строк в исходном коде. Метки перестали быть только числовыми.
- В языке появились именованные подпрограммы с параметрами, механизм вызова подпрограмм стал обычным: подпрограмма вызывается по имени, с указанием списка фактических параметров.
- Были введены структурные управляющие конструкции, в результате для организации обычных ветвлений и циклов перестало быть необходимым использование оператора GOTO и меток строк.
- Существенно расширилась номенклатура типов данных, появилась возможность явно описывать типы обычных переменных.
- Стали необязательными типизирующие суффиксы в именах переменных, хотя их использование не запрещалось.
- В более поздних версиях появилась обработка исключений и поддержка элементов ООП.
- Были введены механизмы поддержки модульности — появилась возможность без «фокусов» (типа динамической загрузки модулей с помощью явных системных вызовов) разделять программу на несколько файлов исходного кода.
- Появились средства для работы с цветной графикой и звуковой картой. , ориентированный на разработку Windows-приложений с графическим интерфейсом пользователя, был выполнен интегрированным с графическим дизайнером интерфейса, что позволило быстро писать простые программы под Windows.
- Появились кроссплатформенные реализации, например, FreeBASIC и PureBasic.
Практически все недостатки, присущие ранним версиям языка, были исправлены, и программирование на современных диалектах Бейсика мало отличается от использования других языков и сред (например, таких, как Delphi). Оборотной стороной процесса модификации Basic является то, что язык стал гораздо объёмнее и сложнее, его освоение требует больше времени и усилий.
Фрагмент типичной программы на FreeBASIC:
Помимо написания полноценных программ, Бейсик широко применяется как основа для различных скриптовых языков (например, макросы в пакете Microsoft Office пишутся на диалекте VBA).
Содержание
Инструкции
Типичный формат записи команд:
где мнемокод — непосредственно мнемоника инструкции процессору. К ней могут быть добавлены префиксы (повторения, изменения типа адресации и пр.).
В качестве операндов могут выступать константы, адреса регистров, адреса в оперативной памяти и пр. Различия между синтаксисом Intel и AT&T касаются в основном порядка перечисления операндов и указания различных методов адресации.
Используемые мнемоники обычно одинаковы для всех процессоров одной архитектуры или семейства архитектур (среди широко известных — мнемоники процессоров и контроллеров x86, ARM, SPARC, PowerPC, M68k). Они описываются в спецификации процессоров. Возможные исключения:
- если ассемблер использует кроссплатформенный AT&T-синтаксис (оригинальные мнемоники приводятся к синтаксису AT&T);
- если изначально существовало два стандарта записи мнемоник (система команд была наследована от процессора другого производителя).
Например, процессор Zilog Z80 наследовал систему команд Intel 8080, расширил её и поменял мнемоники (и обозначения регистров) на свой лад. Процессоры Motorola Fireball наследовали систему команд Z80, несколько её урезав. Вместе с тем, Motorola официально вернулась к мнемоникам Intel и в данный момент половина ассемблеров для Fireball работает с мнемониками Intel, а половина — с мнемониками Zilog.
Подходящее применение
Становится очевидным, что BASIC не просто жив, но еще и повседневно используется в коммерческих формах, бесчисленных открытых проектах и деятельном сообществе увлекающихся ретро-компьютерами людей. Это конечно спорное заявление, но он по-прежнему годится в качестве языка для освоения программирования. Кроме того, благодаря более низким системным требованиям BASIC отлично подходит для создания встраиваемых приложений, что обычно делается на MicroPython и подобных языках. К примеру, несколько лет назад мы писали о микроконтроллере ARM, который поставлялся с интерпретатором BASIC на борту.
На GitHub также можно найти проекты, подобные UBASIC PLUS, который предназначен для STM32F0 и требует всего 8Кб ОЗУ и 64Кб флэш-памяти. Еще один проект для ARM и PIC32 (а также для DOS и Windows) – это MMBasic, требующий 94Кб флэш и минимум 16Кб ОЗУ.
BASIC развивался в эпоху, когда у домашних ПК было меньше памяти и хранилища, чем у сегодняшних микроконтроллеров за $5. В связи с этим он оказывается прекрасным нетребовательным к ресурсам языком для случаев, когда нужно использовать интерпретируемые скрипты, а не скомпилированные двоичные файлы, и избавляет от необходимости приобретать микроконтроллер с большим объемом ОЗУ и флэш-памяти.
А пользуетесь ли вы, дорогой читатель, какой-либо формой BASIC сегодня?
Если да, поделитесь в комментариях своим опытом и советами для тех, кто может заинтересоваться этим языком, будь то на настольном ПК, винтажных-системах или встроенных.
Листинг программы на языке ассемблера Motorola MC6800 (слева идут адреса и машинные коды в шестнадцатеричной системе, вычисленные и сгенерированные ассемблером из исходного кода программы, справа показан сам текст программы с мнемоническими инструкциями, метками, директивами, выражениями и комментариями)
Язык ассе́мблера (англ. assembly language ) — машинно-ориентированный язык низкого уровня с командами, обычно соответствующими командам машины, который может обеспечить дополнительные возможности вроде макрокоманд [1] ; автокод, расширенный конструкциями языков программирования высокого уровня, такими как выражения, макрокоманды, средства обеспечения модульности программ [2] . Автокод — язык программирования, предложения которого по своей структуре в основном подобны командам и обрабатываемым данным конкретного машинного языка. [2]
Язык ассемблера — система обозначений, используемая для представления в удобочитаемой форме программ, записанных в машинном коде. Язык ассемблера позволяет программисту пользоваться алфавитными мнемоническими кодами операций, по своему усмотрению присваивать символические имена регистрам ЭВМ и памяти, а также задавать удобные для себя схемы адресации (например, индексную или косвенную). Кроме того, он позволяет использовать различные системы счисления (например, десятичную или шестнадцатеричную) для представления числовых констант и даёт возможность помечать строки программы метками с символическими именами с тем, чтобы к ним можно было обращаться (по именам, а не по адресам) из других частей программы (например, для передачи управления). [3]
Перевод программы на языке ассемблера в исполнимый машинный код (вычисление выражений, раскрытие макрокоманд, замена мнемоник собственно машинными кодами и символьных адресов на абсолютные или относительные адреса) производится ассемблером — программой-транслятором, которая и дала языку ассемблера его название.
Предпосылки
До середины 1960-х компьютеры были слишком дорогими машинами, использовавшимися в основном для научно-технических задач и выполнявшими задачи в пакетном, а не интерактивном режиме, и общение с машиной осуществлялось через её оператора.
Языки программирования той 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 режиме разделения времени (time-sharing).
Достоинства
- Язык ассемблера позволяет писать самый быстрый и компактный код, какой вообще возможен для данного процессора.
- Если код программы достаточно большой, — данные, которыми он оперирует, не помещаются целиком в регистрах процессора, то есть частично или полностью находятся в оперативной памяти, — то искусный программист, как правило, способен значительно оптимизировать программу по сравнению с транслятором с языка высокого уровня по одному или нескольким параметрам:
- скорость работы — за счёт оптимизации вычислительного алгоритма и/или более рационального обращения к ОП, перераспределения данных;
- объём кода (в том числе за счёт эффективного использования промежуточных результатов). (Сокращение объёма кода также нередко повышает скорость выполнения программы.)
Достоинства и недостатки
Связывание программ на разных языках
Поскольку уже давно на языке ассемблера часто кодируют только фрагменты программ, их необходимо связывать с остальными частями программной системы, написанными на других языках программирования. Это достигается двумя основными способами:
- На этапе компиляции — вставка в исходный код программы на языке высокого уровня ассемблерных фрагментов (англ.inline assembler ) с помощью специальных директив языка. Способ удобен для несложных преобразований данных, но полноценного ассемблерного кода, с данными и подпрограммами, включая подпрограммы со множеством входов и выходов, не поддерживаемых языком высокого уровня, с его помощью сделать невозможно.
- На этапе компоновки при раздельной компиляции. Для взаимодействия компонуемых модулей достаточно, чтобы импортируемые функции (определённые в одних модулях и используемые в других) поддерживали определённое соглашения вызова (англ.calling conventions ). Написаны же отдельные модули могут быть на любых языках, в том числе и на языке ассемблера.
Истоки языка
Еще не так давно BASIC был общепринятым языком домашних компьютерных систем. Причем это не всегда был один и тот же BASIC. Его команды и синтаксис отличались в зависимости от модели ПК, которой он оснащался, будь то Commodore, Atari, Texas Instruments, Sinclair или другие. К счастью, большая часть диалектов проистекала из наиболее популярной реализации, а именно Microsoft BASIC.
Корнями BASIC уходит в академическую сферу, где он изначально создавался как язык, который был бы удобен как для профильных студентов, так и для тех, кто обучался вне традиционных областей STEM (Науки, Технологии, Инженерии и Математики). Унаследовав ряд свойств от популярных языков 60-х годов, таких как FORTRAN и ALGOL, он получил широкое распространение в школьных системах разделения времени. Даже IBM приняли участие в его развитии, выпустив в 1973 году более совершенную версию VS-BASIC. Когда в 70-х годах начали появляться микрокомпьютеры, которые были невелики и одновременно доступны по цене, то вполне естественным для них стало использование именно BASIC.
Преимущество интеграции этого языка в подобные системы было очевидным и заключалось не только в том, что он уже был знаком многим потенциальным покупателям компьютеров, но также и в его возможности выполнять программы без предварительной компиляции. Это было большим плюсом, потому что компиляция требует приличного объема ОЗУ и хранилища, а этими характеристиками микрокомпьютеры тех лет похвастаться явно не могли. Вместо компилирования исходного кода интерпретаторы BASIC преобразовывали и выполняли код построчно, теряя таким образом скорость в угоду гибкости и пониженному потреблению ресурсов.
При включении микрокомпьютера, как правило, прямо из встроенного ПЗУ загружался именно интерпретатор, а не полноценная операционная система. Из его оболочки можно было использовать аппаратное обеспечение, писать и загружать программы BASIC, а также записывать их на пленку или диск. Помимо этого, пользователь мог выполнять как имеющийся код, так и скомпилированные программы и даже вводить их прямо из листингов, которые печатались в журналах. При этом относительная согласованность между реализациями BASIC для разных домашних ПК обеспечивала отличную портативность.
Но это было тогда, а что сейчас? Используют ли этот язык сегодня?
Описание языка
Синтаксис языка напоминает Fortran, и многие элементы — явные заимствования из него. Язык задумывался для обучения, поэтому его конструкции максимально просты. Как и в других языках программирования, ключевые слова взяты из английского языка. Основных типов данных два: строки и числа. С появлением версии Visual Basic, а также различных его модификаций (таких как VBA), в языке появились многие другие типы данных и дополнения, типичные для современных языков программирования (например, такие, как объектная модель). Объявление переменных не требует специальной секции (в отличие, например, от Паскаля). Объявление переменной — это первое её использование.
Ранние версии Бейсика (такие как BASICA, GW-BASIC) существенно отличаются от современных диалектов и сегодня практически не используются.
История
BASIC сегодня
PureBasic Visual Designer
Помимо этого, в 2008 году Microsoft выпустили Small Basic, нацеленный на начинающих программистов, например студентов, ранее использовавших визуальный язык программирования вроде Scratch. Причем его не стоит путать со SmallBasic, являющимся открытым (под стандартной общественной лицензией) диалектом BASIC с сопутствующими интерпретаторами для современных платформ.
Диалекты BASIC также можно встретить во многих графических и программируемых калькуляторах от Yi, HP, Casio и других производителей, хотя многие из этих диалектов не совместимы напрямую с изначальным стандартом BASIC (ISO/IEC 10279:1991). В процессе своего развития этот язык перешел от обязательной нумерации строк к перемещению по коду с помощью меток, а также обрел новые техники программирования. Эти изменения были введены в его обновленную версию QuickBasic в 1985 году и остаются актуальными по сей день.
Среди других реализаций можно выделить коммерческий PureBasic от Fantaisie Software, который предоставляет IDE и компилятор для ряда целевых платформ. TrueBasic, в свою очередь, является современным пакетом инструментов, включающим IDE, чей синтаксис больше приближен к FORTRAN. Разработан же он был самими создателями оригинального языка – Darthmouth BASIC.
Что касается современных открытых интерпретаторов и компиляторов BASIC, то к ним относится Chipmunk Basic, восходящий еще ко времени Apple Macintosh, а также GW-BASIC от Microsoft, чей код был раскрыт не так давно. Кроме того, вокруг этого языка сформирована здоровая OSS-экосистема. Если же ничто из этого вас не тронет, то еще есть Tiny BASIC, использующий синтаксис в форме Бэкуса-Наура, как описано в первом выпуске “Dr. Dobb’s journal” 1976 года. Несколько лет назад один из авторов Hackaday, Том Нарди, описал свой опыт переноса своего старого QuickBasic-проекта 90-х годов в современный формат с помощью QB64.
Применение
Исторически, если первым поколением языков программирования считать машинные коды, то язык ассемблера можно рассматривать как второе поколение языков программирования. Недостатки языка ассемблера, сложность разработки на нём больших программных комплексов привели к появлению языков третьего поколения — языков программирования высокого уровня (таких как Фортран, Лисп, Кобол, Паскаль, Си и др.). Именно языки программирования высокого уровня и их наследники в основном используются в настоящее время в индустрии информационных технологий. Однако языки ассемблера сохраняют свою нишу, обусловленную их уникальными преимуществами в части эффективности и возможности полного использования специфических средств конкретной платформы.
На языке ассемблера пишут программы или их фрагменты в тех случаях, когда критически важны:
- быстродействие (драйверы, игры);
- объём используемой памяти (загрузочные секторы, встраиваемое (англ.embedded ) программное обеспечение, программы для микроконтроллеров и процессоров с ограниченными ресурсами, вирусы, программные защиты).
С использованием программирования на языке ассемблера производятся:
- Оптимизация критичных к скорости участков программ в программах на языках высокого уровня, таких как C++ или Pascal. Это особенно актуально для игровых приставок, имеющих фиксированную производительность, и для мультимедийныхкодеков, которые стремятся делать менее ресурсоёмкими и более быстрыми.
- Создание операционных систем (ОС) или их компонентов. В настоящее время подавляющее большинство ОС пишут на более высокоуровневых языках (в основном на Си — языке высокого уровня, который специально был создан для написания одной из первых версий UNIX). Аппаратно зависимые участки кода, такие как загрузчик ОС, уровень абстрагирования от аппаратного обеспечения (hardware abstraction layer) и ядро, часто пишутся на языке ассемблера. Фактически, ассемблерного кода в ядрах Windows или Linux совсем немного, поскольку авторы стремятся обеспечить переносимость и надёжность, но, тем не менее, он там присутствует. Некоторые любительские ОС, такие как MenuetOS, целиком написаны на языке ассемблера. При этом MenuetOS помещается на дискету и содержит графический многооконный интерфейс.
- Программирование микроконтроллеров (МК) и других встраиваемых процессоров. По мнению профессора Таненбаума, развитие МК повторяет историческое развитие компьютеров новейшего времени. [9] На сегодняшний день для программирования МК весьма часто применяют язык ассемблера (хотя и в этой области широкое распространение получают языки вроде Си). В МК приходится перемещать отдельные байты и биты между различными ячейками памяти. Программирование МК весьма важно, так как, по мнению Таненбаума, в автомобиле и квартире современного цивилизованного человека в среднем содержится 50 микроконтроллеров. [10]
- Создание драйверов. Некоторые части драйверов программируют на языке ассемблера. Хотя в целом в настоящее время драйверы также стараются писать на языках высокого уровня в связи с повышенными требованиями к надёжности и достаточной производительностью современных процессоров и достаточным совершенством компиляторов с языков высокого уровня. Надёжность для драйверов играет особую роль, поскольку в Windows NT и UNIX (в том числе в Linux) драйверы работают в режиме ядра. Одна ошибка в драйвере может привести к краху всей системы.
- Создание антивирусов и других защитных программ.
- Написание трансляторов языков программирования.
Взрывной рост
Несмотря на то, что язык уже использовался на нескольких миникомпьютерах, его настоящее распространение началось с его появления на микрокомпьютере Altair 8800. Многие языки программирования были слишком большими, чтобы поместиться в небольшую память, которую пользователи таких машин могли себе позволить. Для машин с таким медленным носителем как бумажная лента (позднее — аудиокассета) и без подходящего текстового редактора такой небольшой язык как Бейсик был отличной находкой.
В 1975 году Microsoft (тогда это были лишь двое — Билл Гейтс и Пол Аллен, при участии Монте Давидова), выпустила Altair BASIC. Затем его версии появились на другой платформе под лицензией и скоро в использовании были уже миллионы копий и вариантов; один из вариантов, Applesoft BASIC, стал стандартным языком на Apple II. Для операционной системы CP/M был создан диалект BASIC-80, надолго определивший развитие языка.
В 1979 году Microsoft обсуждала с несколькими поставщиками компьютеров (включая IBM) лицензирование интерпретатора Бейсик на их машинах. Одна из версий (ROM BASIC) была включена в ПЗУ IBM PC — компьютер мог автоматически загружаться в Бейсик. Так как IBM не придавала тогда большого значения персональным компьютерам (основным полем её деятельности были мейнфреймы), то, вопреки своим принципам, она разрешила Microsoft продавать интерпретатор отдельно. Это сделало последнюю пионером в выпуске ПО нового поколения — не привязанного к конкретной аппаратуре и поставляемого отдельно от компьютера.
Синтаксис
Синтаксис языка ассемблера определяется системой команд конкретного процессора.
Набор команд
Типичными командами языка ассемблера являются (большинство примеров даны для Intel-синтаксиса архитектуры x86):
- Команды пересылки данных ( mov и др.)
- Арифметические команды ( add , sub , imul и др.)
- Логические и побитовые операции ( or , and , xor , shr и др.)
- Команды управления ходом выполнения программы ( jmp , loop , ret и др.)
- Команды вызова прерываний (иногда относят к командам управления): int
- Команды ввода/вывода в порты ( in , out )
- Для микроконтроллеров и микрокомпьютеров характерны также команды, выполняющие проверку и переход по условию, например:
- cjne — перейти, если не равно
- djnz — декрементировать, и если результат ненулевой, то перейти
- cfsneq — сравнить, и если не равно, пропустить следующую команду
Директивы
Программа на языке ассемблера может содержать директивы: инструкции, не переводящиеся непосредственно в машинные команды, а управляющие работой компилятора. Набор и синтаксис их значительно разнятся и зависят не от аппаратной платформы, а от используемого транслятора (порождая диалекты языков в пределах одного семейства архитектур). В качестве «джентльменского набора» директив можно выделить следующие:
Содержание языка
Команды языка ассемблера один к одному соответствуют командам процессора. Фактически, они и представляют собой более удобную для человека символьную форму записи — мнемокоды — команд и их аргументов. При этом одной команде языка ассемблера может соответствовать несколько вариантов команд процессора. [4]
Кроме того, язык ассемблера позволяет использовать символические метки вместо адресов ячеек памяти, которые при ассемблировании заменяются на вычисляемые ассемблером или компоновщиком абсолютные или относительные адреса, а также так называемые директивы (команды ассемблера, не переводимые в машинные команды процессора, а выполняемые самим ассемблером).
Директивы ассемблера позволяют, в частности, включать блоки данных, задать ассемблирование фрагмента программы по условию, задать значения меток, использовать макрокоманды с параметрами.
Каждая модель (или семейство) процессоров имеет свой набор — систему — команд и соответствующий ему язык ассемблера. Наиболее популярные синтаксисы языков ассемблера — Intel-синтаксис и AT&T-синтаксис.
Существуют компьютеры, реализующие в качестве машинного язык программирования высокого уровня (Форт, Лисп, Эль-76). Фактически, в таких компьютерах они выполняют роль языков ассемблера.
Интерпретация против компиляции
В случае BASIC данный казус обычно проявлялся в виде “ Syntax error on line <. >” . При этом прогон того же кода через компилятор все эти ошибки бы выявил. Такая особенность интерпретируемых программ означала, что эффективность легкого распространения кода в виде листингов в компьютерных журналах и справочных руководствах определялась качеством печати и навыками самого вводящего этот код программиста. К счастью, на C64 и аналогичных системах исправление ошибочно введенных строк реализовывалось очень легко. Достаточно было ввести ее повторно, нажать “Return”, и интерпретатор производил обновление.
Ранние версии
Внешний вид программ на ранних версиях Бейсика во многом определялся тем, что он предназначался для среды программирования со строчным редактором текста. В таком редакторе пользователь не имел привычной сейчас возможности отображать весь текст на экране (в окне), перемещаться по нему в любых направлениях с помощью клавиатуры и/или мыши. В строчных редакторах пользователь для изменения строки текста должен дать команду изменения строки с заданным номером, затем ввести новый текст указанной строки. Для вставки новой строки нужно дать команду вставки, опять-таки указав номер. Вводимые строки отображаются на экране последовательно (независимо от номеров). Чтобы увидеть сделанные изменения, применяется команда вывода текста, которая выводит строки в правильном порядке (по возрастанию номеров).
Всё это отразилось в Бейсике. Каждая строка начиналась с номера. При вводе в редактор строка оказывалась в исходном тексте программы на позиции, соответствующей её номеру. Для вставки новой строки нужно было дописать строку с номером, находящимся в диапазоне между номерами двух других строк. «Раздвинуть» строки было невозможно, если требовалось вставить новую строку между строками с соседними номерами, приходилось повторно вводить эти строки с другими номерами, чтобы обеспечить разрыв в нумерации (либо применять специальную команду RENUM , которая перенумеровывала все уже введённые строки с постоянным шагом, синхронно изменяя все команды переходов). Для упрощения оперативного редактирования программы сложилась практика нумеровать строки с шагом 10 — это позволяло практически во всех случаях вставлять новые строки без изменения номеров ранее введённых. Например, чтобы добавить третью строку между строками 20 и 30, нужно было написать строку с номером 25. Типичная строка из программы на Бейсике выглядела так:
Изменять вручную номера уже имеющихся строк было небезопасно, так как номера выполняли роль меток для оператора GOTO . Ранее в Бейсике были допустимы только числовые метки для этого оператора, и наличие в каждой строке уникального номера делало возможным безусловный переход к любой из них. Числовые метки и активное использование GOTO было неизбежным при программировании на Бейсике, что способствовало плохой структуре кода и в больших проектах приводило к запутыванию самих авторов. Был даже придуман шуточный термин «макаронное программирование» (spagetti code), потому что программа с частыми переходами GOTO , по мнению некоторых, напоминала тарелку со спагетти.
Выражения сходны с большинством других процедурных языков программирования, но в первых вариантах Бейсика их набор был довольно бедным.
Имелся оператор перехода по вычисляемой метке ON..GOTO (унаследованный от аналогичной конструкции Фортрана) — в нём после ON указывалось числовое выражение, а после GOTO — список номеров строк. Переход происходил на строку, номер которой в списке соответствовал значению выражения. Присутствуют также циклы (цикл со счётчиком FOR и цикл с предусловием WHILE ).
Использование функций, определяемых пользователем (участков кода, для многократного использования), было возможно двумя способами: определяемые функции и подпрограммы.
Подпрограммы не являлись аналогом функций таких языков, как Си или Паскаль, так как не имели имён и не могли принимать и/или возвращать параметры. Параметры и результаты передавались через глобальные переменные (все переменные в ранних версиях Бейсика были глобальными). Подпрограммы писались обычно в конце модуля, с нумерацией заведомо большей, чем планируемое количество строк (к примеру, нумерация блока подпрограмм могла начинаться с 5000, даже если в программе была пара сотен строк). Подпрограммы не имели заголовков и имён, и ничем не отличались от любого другого участка кода. Вызов подпрограммы осуществлялся с помощью ключевого слова GOSUB . Это практически клон GOTO , за исключением одного: возврат в точку вызова происходил автоматически, при достижении в подпрограмме ключевого слова RETURN . GOSUB , как и GOTO , только способствовали плохой структуре кода, так как отследить выполнение программы, содержащей большое количество безусловных переходов и подпрограмм, было сложной задачей.
Отсутствие возможности давать подпрограммам имена (и передавать по ним управление), невозможность передачи параметров, отсутствие локальных переменных, использование только числовых меток в больших проектах вызывало путаницу в коде и очень затрудняло отладку.
В некоторых диалектах Бейсика имелась возможность загрузить файл с кодом непосредственно при выполнении программы (текущий при этом выгружался) оператором CHAIN . Это была одна из самых полезных возможностей языка, так как она позволяла разбить большой проект на модули, вызывая их в порядке необходимости.
Редактора кода в ранних версиях, как такового, не было. При запуске интерпретатора Бейсика запускался диалоговый режим ввода команд. Для работы в этом режиме были предусмотрены специальные команды, которые не являлись операторами самого языка (их нельзя было включить в код программы). Это команды по управлению средой ввода, такие как: LIST — вывод листинга программы на экран ( LLIST — на принтер), SAVE — сохранение текста программы в файл, LOAD — загрузка кода в память и т. д. Запуск программы производился вводом команды RUN. В большинстве интерпретаторов Бейсика в нижней части экрана была строка с этими (и другими) командами.
Если команда начиналась с номера строки (метки), она запоминалась в памяти как часть вводимой программы. Если строка оператора вводилась без номера, она выполнялась сразу же, после нажатия клавиши ↵ Enter . В качестве первых уроков обучающимся на Бейсике предлагалось поэкспериментировать с таким режимом, когда результат выполнения выражения был виден сразу. Например, если, находясь в режиме диалога, ввести строку PRINT 2+2 и нажать ↵ Enter , на экране отобразится результат сложения.
Для редактирования уже введённой строки в большинстве реализаций нужно было перепечатать её полностью. Удаление строк производилось командой DELETE . Команда RENUM — позволяла восстановить шаг 10 в нумерации строк. Часто возникала ситуация, что штатного шага 10 для будущих строк не хватало (так как такой шаг позволяет добавить лишь 9 строк между требуемыми) и тогда команда RENUM была необходимой (все строки перенумеровывались с шагом 10, и соответствующим образом корректировались строки с GOTO под новую нумерацию строк).
Для выполнения программы на Бейсике использовалась передача имени файла с кодом программы интерпретатору в командной строке. В этом случае, после загрузки кода команда RUN (начать выполнение программы) вызывалась автоматически.
Фрагмент типичной программы на Бейсике:
Точка с запятой выполняет функцию подавления перехода на новую строку после оператора PRINT . Ключевое слово END означает завершение программы. Оно необязательно, в его отсутствие программа завершалась после исполнения последнего оператора, но было полезно в случаях, когда имелась секция подпрограмм, либо программа имела несколько возможных точек завершения (в последнем случае либо в каждой такой точке ставили END , либо END был один, а на него делались переходы в других местах).
Производители
В разное время интерпретаторы BASIC выпускались различными организациями, компаниями, фирмами, как за рубежом, так и в СССР:
Как известно компьютер воспринимает команды в двоичном коде, но программы на нем писали в основном до середины прошлого века. Намного упрощало создание программ использование языков программирования, именно о них и пойдет речь в данной статье.
Ada(Ада)
Язык Ada был разработан при поддержке Минобороны США в 1978 году в результате конкурса на котором выиграла группа программистов компании Honeywell. Назван по имени первой женщины программистки Ады Лавлейс. Конечная спецификация разработана к 1983 году. Вне военных проектов язык широкого распространения не получил.
Язык возник в результате международного конкурса языковых проектов. Он должен был удовлетворять всем требованиям министерства обороны США. Интересно, что все языки, дошедшие до последних туров этого конкурса, были основаны на Паскале. В этой связи Аду можно предварительно охарактеризовать как развитый Паскаль. Конечная спецификация разработана к 1983 году. Вне военных проектов язык широкого распространения не получил.
Assembler (Ассемблер)
Язык ассемблера люди начали использовать с 1950 года. Этот язык первым позволил отображать двоичный код в более удобной для человека форме: в виде букв или укороченных слов, которые примерно обозначали сущность команды. Умея разбираться в распечатке ассемблера, можно находить ошибки в программах созданных даже при помощи других языков. В данный момент у каждого из нас дома стоят много «интерпретаторов ассемблера» — менюшки в телевизорах, программы стиралок разработаны зачастую именно на нем. (хотя программисты-лентяи пишут программы для микроконтроллеров и на C). Кроме того, на ассемблере написаны драйверы устройств, библиотеки и функции программ, написанных даже на других языках.
Кроме того, на ассемблере создаются целые операционные системы, примером может стать Menuet OS.Algol (Алгол)
Basic (Бейсик) и VBScript
Включений версии Quick Basic в состав Ms-Dos проложило для него неплохую дорогу развития и сейчас его версии (Visual Basic, VBA…) являются одними из популярнейших сред для написания программ.
Основными проблемами программистов использующих VB является отсутствие нормальной справки (популярная, укороченная версия идет без MSDN) и необходимость «носить» за программой библиотеки, т.к. объекты, используемые в программах (кнопки, скроллы, метки…) требуют библиотек, которые есть не на всех компьютерах.
Именно Basic сделал программирования более доступным для большинства людей.
На бейсике часто пишут…вирусы, вирусы для Microsoft Office. Включение VBA (Visual Basic for Application) в офисный пакет предопределило написание на нем не только макросов, но и вирусняков.Идея появления языка VBScript заключалась в представлении разработчикам Web- страниц возможности использования привычных команд VB наряду с тегами HTML, что позволило разрабатывать мощные и богатые страницы. VBScript загружается в виде ASCII-текста и не имеет прав работы с файловой системой клиента, таким образов полностью обезопасив пользователя.
Наверное не один язык не получил столько критики, сколько Basic.
Эдсгер Дейкстра, даже заявил что студентов изучивших бейсик, невозможно обучить хорошему программированию. Безусловно это является полнейшим бредом. Т.к. язык по сути является лишь средством, а качество программирования зависит от опыта создания программ и способа мышления.Язык программирования Си был разработан в 1972 году Деннисом Ритчи, в компании Bell Laboratories. Название происходит от номера проекта лаборатории (“A”,”B”,C”…). Изначально этот язык задумывался как промежуточный между языками высокого и низкого уровней, но продуктивность и компактность кода + преимущества структурного языка, несмотря на сложность обучения сделали Си самым популярным языком.
В 1980 году компания выпускает новый язык построенный на основе С — С++. По словам разработчика, Бьярна Страуструпа он должен «укорить написание хороших программ и сделать этот процесс наиболее приятным для каждого отдельно взятого программиста». Название С++ было придумано вместо начального «C с классами».
В наше время этот язык наиболее популярен и универсален, что доказывает создание именно на ней всемирной ОСи — Windows.
Сейчас Си считается основой для разработки современных больших и сложных проектов. Конечно, как и у всего существующего в природе, у него имеются и слабые стороны, вытекающие из требований эффективности.
Помимо «Окон» на Си написаны такие известные программы как Outlook, Opera, 1C.Cobol (Кобол)
«Общепринятый язык, ориентированный на бизнес», именно так расшифровывается название кобола (Common Business Oriented Language). Здесь появились способы обработки предвестников современных баз данных используемых на предприятиях и фирмах. Несмотря на свой довольно сложный синтаксис кобол довольно долго использовался в экономике и бизнесе, лишь недавно уступив место таким системам программирования БД как SQL и FoxPro.
Fortran (Фортран)
Фортран — самый первый компилированный язык программирования, базовые принципы и понятия которого легли в основу многих современных языков программирования высокого уровня. Разработанный в 1954-1958 гг Джимом Бекусом, он предназначенный для сложных научно-технических исследований, довольно быстро стал популярным среди инженеров и ученых и до сих пор используется, хотя уже и не в таких широких кругах. Название происходит от словосочетания «ТРАНслятор ФОРмул». Стандарты языка четко определенны, их всего четыре: fortran 66, fortran 77, fortran 90 и fortran 95
Фортран имеет множество математических функций, поддерживает работу с длинными числами. Благодаря использованию четких стандартов фортран иногда используют для переноса программы между платформами.
Фортран имеет достаточно большой набор встроенных математических функций, поддерживет работу с целыми, вещественными и комплексными числами высокой точности. Выразительные средства языка изначально были весьма бедны, поскольку Фортран был одним из первых языков высокого уровня. В дальнейшем в Фортран добавляли многие лексические конструкции, характерные для структурного, функционального и даже объектно-ориентированного программирования, однако они не были в достаточной мере востребованы, поскольку сейчас Фортран нужен в основном для переноса давно написанных программ с одной платформы на другую, а не для написания новых.
Java и JavaScript
Созданная компанией Sun Microsystems система разработки Java безопасна и высокопроизводительна. Java — объектно-ориентированный язык, удобный и надёжный в эксплуатации благодаря таким своим достоинствам, как многозадачность, поддержка протоколов Internet и многоплатформенность. Java — это интерпретируемый язык, и каждая Java-программа компилируется для гипотетической машины, называемой Виртуальная Машина Java. Результатом такой компиляции является байт-код Java, который в свою очередь может выполняться на любой операционной системе при условии наличия там системы времени выполнения Java, которая интерпретирует байт-код в реальный машинный код конкретной системы.
Язык Java является объектно-ориентированным и поставляется с достаточно объемной библиотекой классов. Библиотеки классов Java значительно упрощают разработку приложений, предоставляя в распоряжение программиста мощные средства решения распространенных задач.
На Java написан движок известного эмулятора «Ил-2: Штурмовик».Для создания компилируемых апплетов компания Netscape разработала язык JavaScript, который был внедрен в всемирно известный браузер компании.Первоначальное название — LiveScript, которое позже изменилоь получив разрешение у компание Sun. Microsoft на создание ответило своим языком JScript, после чего многие создатели браузеров начали выпускать свои спецификации, что сделало задачу написания вездеработающего скрипта довольно сложной.
Pascal (Паскаль) и Delphi
Разработанный Никлаусом Виртом (а не французским математиком Блезом Паскалем, как абсолютно уверены половина людей J) в 1967-1971 годах компилированный язык программирования, изначально стал популярным в основном благодаря относительно простому синтаксису. Выпуск компанией Borland удобного и простого компилятора Turbo Pascal позволил ему занять лидирующие позиции и до сих пор изучаться в школах и институтах, хотя и как основы программирования, а не идеального языка для создания программ. Borland Pascal и используемый в Delphi язык Object Pascal основываются на Turbo Pascal и развивают его идеи. По сути, Delphi является компилятором языка Pascal. Самая первая версия Delphi объединила в себе надежный компилятор, визуальную среду для программиста и очень мощные возможности языка по работе с базами данных, и уже через год вышла Dephi 2 для 32-битной системы.
Из известных программ на Delphi написан “Total Commander” и “The Bat”Рефал
«Зверский» язык, разработанный в 1966 году в ИМП АН СССР. Рефал широко применялся при разработке трансляторов с алгоритмических языков, в теоретической физике и прикладной математике, в проектировании информационных систем.
Название BASIC появилась как сокращение от «Beginner's All—purpose Symbolic Instruction Code», что в дословном переводе означает «многоцелевой язык символических команд для начинающих». Это тот случай, когда дословный перевод совершенно точно передавал суть. Ключевой особенностью BASIC'а была не только его простота, но и возможность, находить решение задач в режиме диалога с компьютером.
Для многих компьютеров конца 60-х BASIC позиционировался как единственный язык программирования высокого уровня общего назначения, и со временем это привело к появлению различных его модификаций. Поворотным моментом в развитии языка стало появление Visual Basic.
Предыстория
В середине 50-х годов роль программирования в машинных кодах стала уменьшаться. Появились языки более высокого уровня – Fortran, Algol, Cobol и так далее.
Первым из них и одним из наиболее распространенных был Фортран (FORTRAN, от FORmula TRANslator – переводчик формул), разработанный группой программистов фирмы IBM в 1954 году (первая версия). Этот язык был ориентирован на научно-технические расчеты математического характера.
Название языка Algol (ALGOrithmic Language), первая версия которого появилась в 1958 году, подчеркивает то обстоятельство, что он предназначен для записи алгоритмов. Благодаря четкой логической структуре Алгол стал стандартным средством записи алгоритмов в научной и технической литературе.
Тогда для языков программирования высокого уровня была характерна предметная ориентация. Кроме того, подобные языки были чересчур сложны для начинающих разработчиков, особенно, если они не были инженерами. Поэтому естественно, что со временем появился язык программирования для «простых смертных».
BASIC. Просто BASIC
С идеей создания этого языка программирования ассоциируют известную историю про английского миссионера.В XIX веке одному английскому миссионеру, который искал возможность облегчить и упростить контакт с туземцами, пришла в голову гениальная мысль — вычленить из английского языка самую простую его часть, практически не имеющую грамматики, и содержащую около 300 самых распространённых слов. Этот урезанный подвид английского языка был назван BASIC ENGLISH, и как показала практика — он действительно оказался очень простым для усвоения, и вскоре завоевал популярность не только среди туземного населения, но и среди иммигрантов, для которых английский не был родным языком.
Спустя сто лет аналогичный путь избрали сотрудники математического факультета Дартмутского колледжа. Они решили облегчить взаимодействие между компьютером и непрофессиональным пользователем с помощью «упрощенного» языка программирования.
В 1964 году Томас Курц и Джон Камени создали специализированный язык программирования, который состоял из простых слов английского языка. Новый язык назвали BASIC.
Они использовали его для обучения студентов навыкам программирования. Язык получился настолько простым и понятным, что через некоторое время его начали применять и в других учебных заведениях.
Серьезное влияние на BASIC оказали Fortran II и Algol 60. Кроме того, разработчики реализовали в нем механизмы работы для систем с режимом разделения времени, а также обработки текста и матричной арифметики. Изначально компилятор языка был написан для мейнфрейма GE-265.
Расцвет
В 70-х появились более компактные компьютеры (ПК). Это обстоятельство удачно использовали Билл Гейтс и Пол Аллен, основатели Microsoft.
Они создали новую версию BASIC для первых компьютеров «Альтаир» (MITS Altair), способную работать в 4КБ оперативной памяти. Со временем именно эта версия и превратилась в один из самых популярных языков программирования в мире.
AltairПериодом наибольшего расцвета и развития исходного BASIC можно считать конец 1970-х — первую половину 1980-х годов. Его версии появились на других платформах, и скоро стали расходиться миллионными тиражами с всевозможными изменениями и доработками. Одной из самых популярных версий был Applesoft BASIC, ставший стандартным языком на Apple II.
Applesoft BASIC был написан фирмой Microsoft как замена системе Integer BASIC, использовавшейся в самой первой модели Apple II и обладавшей весьма ограниченными возможностями. Applesoft BASIC был прошит в ПЗУ всех моделей Apple II, начиная с Apple II+, и всех клонов Apple II. Также более ранняя и урезанная версия Applesoft BASIC была доступна на кассетах для самой первой модели Apple II.
Для операционной системы CP/M был создан диалект BASIC-80, надолго определивший развитие языка.
Когда появились первые персональные компьютеры IBM PC, именно он стал стандартом в программировании, но уже в виде GW-Basic.
В середине 1980-х BASIC стал основным языком в сложных моделях программируемых калькуляторов, которые как раз к этому времени достигли мощности, допускающей применение полноценного языка высокого уровня. BASIC был встроен в советский калькулятор «Электроника МК-85» и все его более поздние модели.
Также в 1985 году появилась IDE Quick Basic — интегрированная среда разработки и компилятор языка программирования BASIC, разрабатывавшаяся компанией Microsoft с 1985 по 1988 год. Существовали версии для DOS и Mac OS. Используемый диалект BASIC был основан на усовершенствованном диалекте GW-BASIC: была реализована поддержка пользовательских типов, конструкций структурного программирования, значительно расширена поддержка графических и дисковых операций.
Роберт «Боб» Зейл в 1987 году на основе своей многолетней разработки BASIC/Z создал Turbo Basic, а затем продал его компании Borland. Журнал Infoworld назвал его одним из самых значительных продуктов того года.
В отличие от большинства реализаций BASIC того периода, Turbo Basic был полным компилятором, генерировавшим родной код для MS-DOS.
Несмотря на огромное количество версий языка BASIC, при разработке новой версии языка всегда сохранялась совместимость с прежними версиями: с программой, написанной для более ранних версий вполне (иногда с незначительными изменениями) можно было работать и в последующих версиях этого языка.
Вторая жизнь
В начале 90-х появилась операционная система Microsoft Windows с новым графическим интерфейсом пользователя.
Чтобы создать простую программу, разработчикам приходилось писать по несколько страниц кода: прописывать объемные блоки кода для меню и окон, шрифтов, очищать память, «рисовать» кнопки и т.д. Однако преимущества нового интерфейса были довольно сильны, и у Windows появились реальные перспективы стать популярной повсеместно.
В Microsoft понимали, что необходимо как-то облегчить жизнь разработчиков. Поэтому компания запустила несколько параллельных проектов по созданию нового языка программирования и среды разработки для Windows.
Вторую жизнь BASIC получил, когда Microsoft выпустила Visual Basic. Он стал логическим завершением эволюции языка и, несмотря на сохранение привычных ключевых слов, по структуре и набору возможностей был ближе к Pascal, чем к изначальному BASIC.
В 1991 году появилась первая версия новой IDE Microsoft Visual Basic. Однако в тот момент Microsoft достаточно скромно оценивала возможности этой системы, ориентируя ее, все же, на категорию начинающих и непрофессиональных программистов.
Конечно, это был только первый шаг, так как компания Билла Гейтса планировала укрепить позиции Windows на рынке. А это было бы очень трудно сделать, оставив коммерческих разработчиков без эффективных средств создания приложений под MS Windows.
Система программирования, созданная разработчиками Visual Basic, позволяла абстрагироваться от внутренней структуры Windows. Меню, окна, списки, кнопки, поля ввода текста и другие элементы интерфейса Windows добавлялись в программу с помощью простейших операций drag&drop, и большая часть кода для их инициализации и настройки генерировалась автоматически.
Свою первую программу VB-программисты могли создать уже через несколько минут после начала изучения этого языка. Более того, Visual Basic позволял разработчикам создавать новые элементы графического интерфейса, которые также могли использоваться в программах наравне со стандартными.
Несмотря на то, что многие С-разработчики не воспринимали всерьез попытки Microsoft сделать простой и понятный инструмент разработки Windows-программ, остальные участники ИТ-сообщества возлагали на Visual Basic большие надежды.
В 1994 году компания выпустила Visual Basic for Applications. Именно в это время, после включения VBA в состав Microsoft Office, Basic стал одним из основных стандартов программирования для Windows.
Первоначально задумывавшийся как игрушка, Visual Basic от Microsoft невероятно быстро завоевал программистский мир. Его популярность обусловлена двумя причинами: относительной простотой и продуктивностью.
Программы на VB работали медленнее своих аналогов на C/C++, но все же они достаточно быстры для многих деловых целей и требуют гораздо меньше времени на разработку. Формы были той самой сберегающей усилия абстракцией, которую предложил VB программистам Windows.
IDE VB позволила разрабатывать окна графически, перетаскивая элементы управления, такие как кнопки и списки, с панели инструментов в форму. Получив удовлетворительный внешний вид формы, можно было переходить к кодовой части и писать обработчики событий для каждого элемента управления формы.
Разработка приложения в VB, таким образом, состояла из создания нескольких форм, которые взаимодействовали друг с другом.
С точки зрения написания кода важным отличием от того же C++ стал отказ от указателей. Так решил Билл Гейтс, еще во время разработки первых версий Microsoft BASIC. Хотя указатели полезны, так как разрешают прямой доступ к памяти по любому адресу, их использование сопряжено с ошибками в том случае, если они применяются неаккуратно. А так как первоначально язык создавался для «простых смертных», это решение выглядит вполне оправданным.
Основные версии Visual Basic
В первой версии (1991 год) Алан Купер реализовал принцип связи языка и графического интерфейса.
Начиная с третьей версии (1993) в VB появилась поддержка MS Access.
Visual Basic 4.0 (1995) — версия, в которой появилась возможность создавать как 32-х так и 16-разрядные Windows-приложения. Кроме того, в язык были добавлены классы.
VB версии 6 — это уже мощный язык, который можно использовать для создания распределенных приложений с применением компонентов СОМ и Microsoft Transaction Server. Microsoft предложила трехуровневый подход для архитектур «клиент-сервер», в котором «тонкие» пользовательские интерфейсы взаимодействовали с удаленными компонентами VB для получения данных из базы данных или с другой машины.
Более того, VB6 (1998) можно было использовать для создания элементов управления Active-X, работающих вместе с Internet Explorer.
С 2005 года Visual Basic входит в состав IDE Microsoft Visual Studio 2005. По сей день язык развивается вместе с IDE – вплоть до текущей версии – MS Visual Studio 2015.
Языки Basic и Visual Basic прошли серьезный путь и претерпели существенные, можно сказать, необратимые изменения. От их изначальной простоты мало что осталось. В результате VB превратился в «обычный» объектно-ориентированный язык программирования высокого уровня.Удивит ли вас, если я скажу, что BASIC все еще не утратил свою актуальность? Помимо того, что этот язык явился прародителем современных домашних вычислительных систем, он все еще остается жизнеспособным даже вне кругов ретро-энтузиастов. Предлагаем окунуться в краткий обзор истории его становления, начиная с азов и заканчивая современными реализациями.
Недостатки
- В силу машинной ориентации («низкого» уровня) языка ассемблера человеку сложнее читать и понимать программу на нём по сравнению с языками программирования высокого уровня; программа состоит из слишком «мелких» элементов — машинных команд, соответственно, усложняются программирование и отладка, растут трудоёмкость и вероятность внесения ошибок.
- Требуется повышенная квалификация программиста для получения качественного кода: код, написанный средним программистом на языке ассемблера, обыкновенно оказывается не лучше или даже хуже кода, порождаемого оптимизирующим компилятором для сравнимых программ, написанных на языке высокого уровня. [5]
- Программа на языке высокого уровня может быть перекомпилирована с автоматической оптимизацией под особенности новой целевой платформы [6] , программа же на языке ассемблера на новой платформе может потерять своё преимущество в скорости без ручного переписывания кода. [7][8]
- Как правило, меньшее количество доступных библиотек по сравнению с современными индустриальными языками программирования.
- Отсутствует переносимость программ на компьютеры с другой архитектурой и системой команд.
Рождение
Бейсик был придуман в 1963 году преподавателями Дартмутского Колледжа Джоном Кемени и Томасом Курцем, и под их руководством был реализован командой студентов колледжа. Со временем, когда стали появляться другие диалекты, а изначальную реализацию 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:
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.
Зрелость
В этот период было создано несколько новых версий Бейсика. Microsoft продавала несколько версий Бейсик для MS-DOS/PC DOS, включая BASICA, GW-BASIC (модификация BASICA, не требующая «прошивки» от IBM) и Quick BASIC. Borland, известная своим Turbo Pascal, в 1985 году выпустила Turbo Basic 1.0 (его наследники впоследствии продавались другой компанией под именем PowerBASIC). На домашних компьютерах появились различные версии Бейсика, обычно включавшие в себя расширения для работы с графикой, звуком, команды ОС, а также средства структурного программирования. Некоторые другие языки использовали хорошо известный синтаксис Бейсика в качестве основы, на которой строилась совершенно иная система (см. например, GRASS).
Однако, начиная с конца 1980-х, новые компьютеры стали намного более сложными и предоставляли возможности (такие, как графический интерфейс пользователя), которые делали Бейсик уже не столь удобным для программирования. Бейсик начал сдавать свои позиции, несмотря на то, что огромное количество его версий ещё использовалось и продавалось.
Вторую жизнь Бейсик получил с появлением Visual Basic от Microsoft. Хотя и трудно согласиться, что этот язык — действительно Бейсик (несмотря на множество привычных ключевых слов), спустя некоторое время он стал одним из наиболее часто используемых языков на платформе Windows. Microsoft создала вариант под названием WordBasic и использовала его в MS Word до появления Word 97. Вариант Visual Basic for Applications (VBA) был встроен в Excel 5.0 в 1993 году, затем в Access 95 в 1995 году, а после и во все остальные инструменты, входящие в пакет Microsoft Office. Internet Explorer 3.0 и выше, а также Microsoft Outlook, включали интерпретатор VBScript.
Бейсик используется в некоторых моделях программируемых калькуляторов. Например, он был встроен в советский калькулятор «Электроника МК-85».
Содержание
BASIC + джойстик = веселуха
Для начала предлагаю получше рассмотреть принцип действия этого языка. В качестве очень простого, но в то же время забавного, примера его использования мы разберем приложение для Commodore 64, которое перемещает по экрану стрелку, выводя при этом на дисплей ее координаты. В качестве устройства ввода используется джойстик, подключенный ко второму порту. В качестве ПО выступает Commodore BASIC 2.0, являющийся диалектом Microsoft BASIC.
Каждая строка вводится как есть, включая ее номер. Завершив написание кода, переходим на следующую строку, вводим RUN и жмем “Return” (или “Enter”, зависит от клавиатуры). При условии, что все было введено верно, код будет выполнен, и на экране мы увидим:В этой потрясной игре мы перемещаем стрелку по экрану с помощью джойстика
Так что же в реальности делает код? Как и в любой программе BASIC, он начинает выполнение с первой строки, в данном случае 10. Здесь определяется несколько переменных, после чего с помощью команды GOTO происходит переход к строке 100. В цикле FOR мы выполняем POKE (то есть производим запись в аппаратный регистр) и повторяем это еще в нескольких адресах, обновляя тем самым дисплей на его изначальную конфигурацию. Здесь команда READ используется для считывания констант, определяемых DATA.
Многие из этих адресов памяти напрямую обращаются к видео адаптеру (в C64 это VIC-II). Когда мы используем PEEK на строке 15, происходит считывание содержимого адреса памяти 56322, который соответствует текущим входным значениям на втором порту джойстика. После этого мы проверяем состояние каждого входа с помощью этих значений битов и нужным образом подстраиваем стрелку (строка 90) вместе с ее координатами (строка 85).
Посвященная этой программе страница C64 Wiki включает побитовую версию сравнения. Она должна выполняться чуть быстрее ввиду меньшего количества строк кода. Однако по перемещению стрелки на экране заметить это будет сложно.
Здесь важно подчеркнуть, что реализации BASIC на различных микрокомпьютерах подразумевали бы выполнение POKE и PEEK для разных адресов памяти, в связи с отличиями в конфигурации системы каждого компьютера. Некоторые реализации также предоставляли команды, привязанные к конкретной системе ПК, что стало более актуальным по мере роста их графических и аудио возможностей.
Читайте также: