Taip pat skaitykite: 
Kompiuterių istorija
Interneto istorija (svarbiausi atskaitos taškai) 
Kompiuterių įsilaužimų istoriją 

Pravartu paskaityti apie programavimo kompiuteriams palyginimą su kitais realaus gyvenimo aprašais > >>> >

Programavimo kalbos yra priemonės algoritmų užrašymui jų vykdymui kompiuteriuose. Jų yra sukurta daug ir įvairių. Čia pabandyta išskirti pagrindinius jų vystymosi taškus. Detalesnį istorinį programavimo kalbų vystymąsi rasite:
1. J.E. Sammet. Programming Languages: History and Fundamentals, 1969
2. R.L. Wexelblat. A History of Programming Languages, 1981
3. D.E. Knuth, L.T.Pardo. Early Development of Program.Languages, Encycl.Comp.Sci.&Tech., 1977

Plankalkul - užmiršta kalba

„Plankalkul“ 1945-ais sukūrė vokietis K. Cūzė, bet aprašyta ji buvo tik 1972. Cūzė ja užrašė daug gana sudėtingų sprendimų - grafo vientisumo nustatymo, loginių formulių sintaksinė analizės, šachmatų žaidimo.

„Plankalkul“ buvo gana pilna kalba, turinti kelias duomenų struktūras. Iš bito, kaip paprasčiausio duomenų tipo, buvo sukuriama sveiki ir slankaus kablelio skaičiai. Specialūs žymenys naudoti begalybei, labai mažam ir neapibrėžtam dydžiams nusakyti. Numatyti masyvai ir kelių lygių struktūros. Kalboje nebuvo „go to“ sakinio, bet buvo ciklas, panašus į PascalKiekvieną programos sakinį sudarė 2 ar 3 eilutės - pirmojoje veiksmas, antrojoje - pirmos eilutės masyvų rėžių aprašai, trečiojoje - kintamųjų tipai [masyvų rėžius panašiai dar prieš šimtmetį naudojo Charles Babbage].

Įdomu, kaip būtų vystęsi programavimo kalbos, jei apie Cūzė darbus būtų sužinota iki 1960-ųjų?

Pradžioje viešpatavo asembleriai

5-6 dešimtmečio kompiuteriai buvo lėti, nepatikimi ir brangūs, - ir turėjo labai maža operatyviąją atmintį. Tai buvo veiksnys, skatinęs asemblerių naudojimą. Kita vertus, daugelis to meto uždavinių buvo skaičiavimų matematikos ir reikalavo darbo su slankaus kablelio skaičiais bei dirbti su lentelėmis (matricomis). Tačiau būtent tokių galimybių dar neturėjo to meto kompiuteriai. Ir tai skatino aukštesnio lygio kalbų kūrimą.

1949-ais John Mauchly sukūrė „Short Code“ skirtą BINAC kompiuteriui, o vėliau pritaikytą UNIVAC I - ir kelis metus tai buvo viena iš pagrindinių programavimo priemonių. "Short Code" kodas nebuvo transliuojamas. Jis buvo interpretuojamas, kas tuo metu vadinta automatiniu programavimu. Bet tai buvo50 kartų lėčiau už mašininio kodo vykdymą.

Maždaug tuo pat metu IBM darbuotojas John Backus sukūrė "Speedcoding", skirtą IBM 701 kompiuteriui. Ji leido 4 aritmetinius veiksmus su slankaus kablelio reikšmėmis bei pagrindines funkcijas (kvadratinė šaknis, sin, cos, arctan, exp ir log). Buvo numatyti sąlyginiai ir besąlyginiai perėjimai bei įvedimo-išvedimo duomenų konvertavimas. Tačiau įkėlus šį interpretatorių likdavo tik 700 žodžių laisvos atminties.

FORTRAN - formulių transliatorius

Taip pat skaitykite >>>>>

1954-ais IBM 704 kompiuteris pradėjo aparatūriškai palaikyti indeksavimą ir slankaus kablelio operacijas. Lapkričio mėn. Buvo aprašyta pirmoji "Fortran" versija (Dž. Bakas). Tačiau jo realizacija truko 2 m. Pagrindinis reikalavimas buvo sugeneruoto kodo greitis.

Pirmojoje versijoje buvo 6 ženklų ilgio kintamieji, įvedimo-išvedimo formatavimas, aritmetinis IF (nebuvo loginio), DO ciklas ir paprogramės. Jame nebuvo sveikų skaičių apibrėžimo ir buvo taikoma garsioji I-N taisyklė. 1958-ais numatyta galimybė atskirai kompiliuoti paprogrames. "Fortran 4" 1962-ais pasipildė duomenų tipais ir loginiu IF - ir šis standartas išsilaikė 15 m (iki pat "Fortran 77").

Svarbiausia yra tai, kad "Fortran" pakeitė kompiuterių naudojimo būdą. Ir ji buvo viena iš plačiausiai naudotų programavimo kalbų.

Skaitykite Džonas Bakas – FORTRAN tėvas

COBOL - kryptis į verslą

Taip pat skaitykite >>>>

Keista, kad ši plačiausiai pasaulyje naudota kalba turėjo mažai įtakos programavimo kalbų evoliucijai (nebent tik PL/I).

Iki COBOL 1959-ais buvo sukurta FLOWMATIC kalba (UNIVAC kompiuteriams), o IBM sukūrė, bet nerealizavo COMTRAN. Bet 1959-ais DoD 9JAV Gynybos departamentas) iniciavo programavimo kalbos, skirtos verslui, sukūrimą. Jos specifikacija buvo paskelbta 1960-ais. 1968-ais priimtas standartas, kuris buvo atnaujintas 1979-ais. Kalba tobulinama iki šiol ir yra labai plačiai naudojama.

COBOL įtraukė nemažai naujų savybių, tokių, kaip DEFINE skirtą makrokomandų apibrėžimui. Hierarchinė įrašų struktūra vėliau buvo įtraukta į PL/I, "Algol", Pascal,  C, "Ada" ir kitas kalbas. Stiprioji kalbos savybė buvo atskiras duomenų (DATA) skyrius, ciklų įvairovė ir išvedimo formativo galimybės. O didžiausias trūkumas - paprogramių su parametrais nebuvimas.

Kažin ar ši kalba būtų išgyvenusi be DoD paramos, nes to meto kompiuteriai buvoper lėti jai. Ber ji padėjo kompiuterizuoti finansinę apskaitą.

ALGOL - paprastumas perpintas sudėtingumu

"Algol 60" buvo kalba, turėjusi didžiausią įtaką programavimo kalbų evoliucijai - iš jos kilę beveik visos dabartinės kalbos. Ji sukurta kaip bandymas sukurti universalią kalbą, kad būtų išvengta daugelio skirtingų kalbų (aišku, šis tikslas nebuvo pasiektas). Vokiečių taikomosios matematikos ir mechanikos (GAMM) sąjunga ir ACM pateikė tokius reikalavimus:
* Kalba turi būti artima įprastiems matematiniams žymenims, kad ją lengva būtų skaityti;
* Ją galima būtų naudoti procesų aprašams straipsniuose;
* Ją būtų galima mechaniškai transliuoti į mašininę kalbą.

Sukurta IAL kalba vėliau buvo pervadinta "Algol 58" ir perėmė nemažai savybių iš "Fortran". Buvo pabandyta ją padaryti nepriklausomą nuo aparatūros. Joje buvo formalizuoti duomenų tipai, leisti masyvų porėžiai, kelių gylių IF sakiniai. Paprogramių parametrai išskirti į dvi grupes - įėjimo ir išėjimo). Įdomu, kad priskyrimo sakinio forma pradžioje buvo "europietiška":
Išraiška => kintamasis,
Bet vėliau amerikonai jį "apvertė" į
Kintamasis := išraiška

Kalba sukėlė pagyvėjimą ir pradėtos jos realizacijos (tokios, kaip "Jovial", ketvirtį amžiaus naudota JAV Oro pajėgose), bet jis greitai išblėso, o IBM ir jos sistemų vartotojų grupė SHARE dėmesį sutelkė "Fontran" kalbai. Bet išliko jos įvesti principai:
1. Blokų struktūra,
2. Parametrų perdavimas "pagal reikšmę" ir "pagal vardą";
3. Rekursyvios procedūros ir pusiau dinaminiai masyvai.

"Algol 68" buvo pernelyg sudėtinga ir nepadėjo kalbai įsigalėti. "Algol" 20 metų buvo naudojama algoritmų užrašymui straipsniuose ir buvo pirmoji kalba, kurios aprašymui panaudota BNF.

"Algol 60" tiesioginiai "palikuonys' buvo PL/I, "Simula 67", "Pascal", "Modula-2" ir "Ada". "Simula 67" buvo sukurta Norvegijoje ir įtraukė dvi naujas savybes - klases (duomenų struktūras kartu su veiksmais) ir bendraprogrames (coroutines), kurios leido tęsti vykdymą nuo tos vietos, kurioje praeitą kartą buvo baigusios.

PL/I - kalba bet kokiems taikymams

1963-ais IBM išreiškė vieningo kompiuterio ir vieningos programavimo kalbos, tinkančios tiek verslui, tiek mokslui, poreikį.. PL/I (iš pradžių pavadinta FORTRAN VI) turėjo pakeisti FORTRAN, COBOL ir LISP. Tai buvo pirmoji kalba turinti nuorodas, rekursiją, kreipinius į bendras masyvų sritis, išimčių valdymą ir asinchroniškai vykdomas užduotis (be jų sinchronizavimo priemonių). Šia kalbą už jos sudėtingumą aštriai kritikavo Dijkstra.

Wirth kelias - paprastumas ir elegancija

Taip pat skaitykite >>>>

Iš pradžių Niklaus Wirth ir Hoare realizavo supaprastintą "Algol-W" versiją. 1971-ais N. Wirth pateikė "Pascal" aprašymą. Ji neįnešė jokių naujovių viską perimdama iš savo pirmtakų. Ji skyrėsi tik aiškumu ir paskirtimi - mokymo procesui. Tad pagrindinis tikslas buvo tvarkingo programavimo stiliaus užtikrinimas. Mokymo tikslams tai buvo plačiausiai naudojama kalba (nepaisant jos nesaugumo).

C - ideali programa sistemų kūrimui

Taip pat skaitykite >>>>

Jos pirmtakais buvo CPL, BCPL (sukurta 1967-ais), B (pirmoji aukšto lygio kalba "Unix" terpėje atsižvelgiant į griežtus PDP-7 atminties apribojimus - 4096-i 18 bitų žodžiai) ir "Algol 68".

Nei B, nei BCPL neturėjo tipų aprašų - laikyta, kad visi kintamieji yra mašininio žodžio apimties. 1972-ais Dennis Ritchie iš "Bell Labs" sukūrė NB, vėliau pavadintą C. Ji plačiai paplito, nes tapo "Unix" neatskiriama dalimi.

Didžiausią prisirišimą prie jos ir kartu C kritiką sukelia jos lankstumas bei nebuvimas griežtos tipų kontrolės. Su C++ ji įtraukė objektinio programavimo principus.

Ada - didžiausias ir brangiausias projektas

DoD iniciuotas "Ada" kalbos kūrimas truko 7 metus. Pagrindinis tikslas buvo - sukurti paprastą kalbą mažoms ("embedded") sistemoms ir atsikratyti per 400 DoD naudojamų skirtingų kalbų. Tam 1975-ųjų sausį įkurta HOLWG grupė, kurios specifikacijas 4 m. nagrinėjo ir siūlė patobulinimus visame pasaulyje. Ji pavadinta pirmosios „programuotojos" ir garsaus poeto Bairono dukros, Augusta Ada Byron (1815-1851) garbei.

„Ada“ standartizuota 1983 m. Joje vertos dėmesio yra 4 savybės: paketai, numatantys duomenų tipų, objektų ir procedūrų „apgaubimą“ (abstrakčių duomenų tipų realizacija); išimčių valdymo galimybių išvystymas; „Generic“ programiniai moduliai ir paketai - bendros paskirties kodo rašymui; Užduotys (tasks) - lygiagrečiai vykdomų programos dalių valdymui.

Tačiau „Ada“ kompiliatorių sukurti yra labai sunku - ir todėl net DoD ją naudoja ribotai. Hoare apie ją išsireiškė: „Ada neturėtų būti naudojama jokioje programoje, kurioje darbo stabilumas yra kritinis“, t.y. būtent tam tikslui, kuriam ji buvo skirta.

Objektinio programavimo era

OO išaugo iš dėmesio koncentravimo duomenų struktūroms. Paveldimumas ir polimorfizmas leidžia kurti sudėtingas hierarchines duomenų struktūras.

Iš „Simula 67“ idėjų Alan Kay Jutos un-te sukūrė „Smalltalk“. Alanas nuspėjo PK paplitimą ir tikėjo, kad juos naudos ne profesionalai. Iš pradžių jis sukūrė „Flex“, kurioje naudojo ekrano langų koncepciją. Jo idėjas panaudojo „Xerox PARC“. Bet už šio tyrimo centro ribų kalba mažai paplito. Stantartizuota 1980-ais.

„Smalltalk“ yra nedidelės apimties labai paprastos sintaksės kalba. Jos principas visiškai skiriasi nuo įprastų "imperatyvinių“ kalbų. Tačiau jos grafinės vartotojo sąsajos samprata padėjo įsigalėti langų, pelės sąvokoms.

Populiariausia OO kalba tapo 1986-ais „Borland“ įvesta C++, kurioje C kalba papildyta „Simula 67" pavyzdžio klasėmis ir numatyta parametrų tipų kontrolė. Kitos šiuo metu plačiau naudojamos OO kalbos yra „Visual Basic“, „Delphi“ ir „Java“. >

Rust – sisteminiam programavimui

Rust - bendros paskirties programavimo kalba, derinanti funkcinio ir procedūrinio programavimo paradigmas su tipais paremta objektine sistema. Atminties valdymas atliekamas per inicializaciją (RAII) nenaudojant „šiukšlių surinkimo“, kas garantuoja saugų darbą su atmintimi dėl kompiliatoriuje įdiegtos statinės nuorodų validacijos (borrow checker). Sintaksiškai „Rust“ panaši į C/C++. Jos ypatybės: saugumas, greitis ir lygiagretumas. Kalba tinka sisteminiam programavimui ir tikimasi ateityje ją būsiant naudojamą OS branduolių kūrimui.

Po kelių metų aktyvaus kūrimo v.1.0 pasirodė 2015 m. gegužės 15 d. Ją 2006 m. pradėjo G. Hoare ir nuo 2009 m. buvo finansuojama ir kuriama „Mozilla Research“; 2021 m. vasario 8 d. 5 kompanijos (AWS, Huawei, Google, Microsoft, Mozilla) paskelbė apie „Rust Foundation“ įsteigimą; jam planuojama perduoti visas teises.

Čia yra „Labas, pasauli!“ programos pavyzdys:

fn main() {
    println!("Labas, pasauli!");
}

Rust ir C/C++ palyginimas

Visų pirma, „Rust“ yra daug paprastesnė – C++ neša didelę paveldo kuprą. Pvz., C++ turi per 10 kintamojo inicializavimo būdų, priklausomai nuo jo tipo, apibrėžtų konstruktorių ir t.t. Joje yra archajiškų taisyklių, leidžiančių, vienais atvejais, turėti laukams priskirtas reikšmes, o kitais atvejais – palikti laukus be reikšmių. Net ne visi patyrę programuotojai žino tas taisykles ir kartais susipainioja. “Rust” kalboje tiek struktūros kintamojo, tiek bet kurio kito visad veikia vienu būdu.

„Generic“ „Rust“ kalboje veikia geriau dėl puikios abstrakči tipų sistemos. C++ turi kai kurių jų naudų, bet nepilnai. Netgi šablonai (template) nėra patikrinami dėl tipų aprašų metu ir jų tipai turi būti patikrinami atskirai kiekvienos jų kopijos sukūrimo metu, kas gali iššaukti bjaurias kompiliavimo klaidas.

“Rust” kalboje geresnis ir moduliarumas, o taip pat atminties ir vykdymo gijų saugumo užtikrinimas.

Tačiau „Rust“ turi vieną problemą, nes joje nėra formalios kalbos specifikacijos, o kalbos semantika nežymiai keitėsi laikui bėgant, todėl ji nėra tokia stabili kaip C++, kartais tenka pasukti galvą dėl semantikos ir gali tekti dažnai keisti kodą naujose „Rust“ versijose.

Taip pat skaitykite: 
Kompiuterių ištakos
Kobolo motina
.Net palydėtuvės
Mažylis buvo pirmasis...
Programavimo paradigmos
ABC – pirmasis kompiuteris?
Pirmasis interneto ryšys
Ką vadiname programuotoju?
Programavimo kalbų klegesys
Džonas Bakas – FORTRAN tėvas
Lambda išraiškos – Java į naują lygį
Unix ir C kalbos kiltis ir ... šachmatai
Pirmasis „Java“ įskiepis Lietuvoje
Danas Briklinas: skaičiuoklės autorius
Pirmoji programuotoja: Ada Lovelace
Bilas Geitsas: kol dar nebuvo garsus
Kompiuterių įsilaužimų istoriją
Algebra akimirksniu
Interneto istorija
P-NP: Ant sveiko proto svarstyklių
O jei Napoleonas nebūtų panaikinęs dešimtainio laiko?
Programavimo kalbų istorija
Debesies architektūra