Сравнение языков программирования C, C++, Pascal, Ada, Modula-2, Oberon-2 и Java A. Зачем это делается

к пункту 1:С++ и Java автоматически вызывают конструкторы при инициализации

к пункту 2:в C для реализации константных выражений применяется механизм макросов

к пункту 3:ADA, MODULA и OBERON позволяют объявлять типизированные константы непосредственно в выражении

к пункту 4:в ADA роль макросов выполняют настраиваемые компоненты языка

к пункту 5:в C++ 11 уровней приоритетов, в ADA отдельные уровни приоритетов выделены для логических операций и операций отношения

к пункту 8:в ADA нет операции разыменования (только вместе с операцией “доступ к полю”), для ее имитации можно применять псевдополе “all”; в С и С++ операция разыменования префиксная, что не всегда удобно

к пункту 9:в MODULA, OBERON и ADA операция “доступ к полю” и комплекс “разыменование+доступ к полю” допустимо обозначать одним знаком (точка)

к пункту 4: использование макросов для определения констант и реализации inline-процедур в C снижает скорость компиляции и ухудшает читабельность программ

к пункту 5: наличие отдельных уровней приоритетов для операций отношения и логических операции позволяет записывать условия в удобной и естественной форме

к пункту 6:в настоящее время адресная арифметика считается низкоуровневым элементом языка, зависящим от реализации, и в описание языка не включается

к пункту 8:условное выражение ухудшает читабельность текста программы (вместо него желательно применять условный оператор)

J. СРАВНЕНИЕ МОЩНОСТИ ЯЗЫКОВ ПРОГРАММИРОВАНИЯ.

Хотя сравнение языков программирования между собой по объему предоставляемых программисту средств и не входит в основную задачу нашего исследования, тем не менее, интересно воспользоваться результатами проведенного анализа для оценки мощности языков программирования. Ниже приведена таблица баллов, начисленных языкам по каждому из разделов.

Первый сюрприз рейтинга – уверенное последнее место С. Главный инструмент профессионального программиста, вопреки распространенному заблуждению, достаточно “слабый” язык. Впрочем, последнее место С говорит и о том, что для создания программ любой степени сложности необязательно привлекать мощные языки программирования. С этой точки зрения борьба Вирта и его последователей за простоту языков программирования приобретает дополнительный аргумент “за”. Неудивительно, что все три его языка (PASCAL, MODULA и OBERON) показали примерно одинаковый средний результат. Это - свидетельство хорошей сбалансированности набора конструкций этих языков программирования.

В верхней части рейтинга оказались два языка-“тяжеловеса” – ADA и С++. При создании обеих языков программирования была предпринята попытка включить в них все наиболее значимые теоретические наработки. “Старичок” ADA победил, возможно, потому, что создавался “с чистого листа”, в то время как создателей С++ сдерживала необходимость сохранить совместимость с С.

Самый “молодой” из рассматриваемых языков – Java, получил пристойную среднюю оценку, примерно такую - же, как и у языков Вирта. Однако, учитывая ярко выраженную “объектную ориентированность” Java, следует признать, что как инструмент системного программиста этот язык недостаточно мощен.

Ниже приведены краткие характеристики языков программирования, включенных в данный обзор. В основном это субъективная точка зрения автора статьи, хотя она и опирается на поведенный выше анализ.

Главный инструмент системного программиста на сегодняшний день. Си создавался программистами Bell laboratories для себя как инструмент для разработки ОС UNIX и получил первоначальное распространение как базовый язык этой операционной системы. Си имеет очень приятный набор операторов (исключение составляет неструктурный switch) и неудачный конструктор типов. Серьезный недостаток (для языка системного программирования) – почти полное отсутствие механизмов раздельной компиляции. Поскольку Си доминирует на американском рынке средств разработки ПО, ему гарантирована долгая жизнь, несмотря на многочисленные попытки модернизировать его (например, такие, как С++ или Java).

Наиболее популярный клон С, в котором реализован наиболее полный (на сегодняшний день) механизм объектно-ориентированного программирования. При создании языка делались так же попытки модернизировать С, введя в его состав такие современные конструкции, как скалярный тип (enum), передача параметра по ссылке (&) или логический тип (bool). К сожалению, последовательными эти попытки назвать нельзя. Получился очень объемный (по этому показателю с ним может соперничать только ADA) и очень несистемный, “рыхлый” язык программирования, где наряду с суперсовременными понятиями класса соседствует адресная арифметика, доставшаяся в наследство от С.

Самый “молодой” из включенных в обзор языков программирования и основной инструмент программирования для Internet. Создатели Java безжалостно удалили из С все несовременные конструкции, и в то же время сумели удержаться от излишнего “раздувания” языка включением в него новых теоретических разработок. В результате получился не очень объемный, но стройный, “крепко сбитый” язык программирования с ярко выраженной идеологией. К сожалению, ориентация на Internet не дает возможности использовать Java как язык системного программирования, однако это хороший пример реформы С. Клоном С он является только внешне. Идеологически это хороший пример европейской языковой школы (к которой можно отнести клоны PASCAL и ADA).

Ветеран европейской языковой школы, первый и самый популярный из языков Вирта. В языке реализован классический набор операторов и идеальный конструктор типов. Языку очень вредит отсутствие стандартных механизмов раздельной компиляции и ООП. В отличие от своего сверстника и конкурента С, PASCAL создавался одномоментно, что и предопределило его малые размеры и идеологическую стройность. С появлением MODULA и OBERON PASCAL можно считать устаревшим языком, однако консервативность программного обеспечения не позволяет считать такой вывод окончательным.

Наиболее известный клон PASCAL и любимый язык автора этой статьи. Классический набор операторов и конструктор типов. Хорошо разработанные механизмы раздельной компиляции (конкуренцию MODULA в этом классе может составить только ADA). Маленький и удобный язык с точки зрения разработчика компилятора (как и все языки Вирта, видимо, сказывается то обстоятельство, что Вирт сам пишет компиляторы для своих языков). Недостатком языка можно считать полное отсутствие механизмов ООП.

Последний из языков Вирта и клонов PASCAL. OBERON позиционировался как MODULA + ООП, однако при создании языка Вирт выбросил из MODULA много приятных возможностей (часть из которых была добавлена при создании OBERON-2, считающегося современным вариантом языка). К сожалению, необратимо пострадал механизм раздельной компиляции (крайне важный для языка системного программирования). С точки зрения идеологии OBERON скорее наследник MODULA-1 (был такой очень маленький язык, не содержавший даже чисел с плавающей точкой), чем MODULA-2. Реализации ООП сделана очень красиво и с минимальными издержками для разработчика компилятора.

Самый мощный из используемых сегодня языков программирования, ADA вызывает противоречивые чувства. С одной стороны, это самый яркий представитель европейской школы языков программирования, в котором реализовано множество теоретических наработок. С другой стороны, бюрократические методы создания языка (тоже, возможно, впервые опробованные на практике) привели к такому его “разбуханию”, что создание компиляторов для него стало крайне трудоемким и дорогостоящим делом. Неудачей можно считать и попытку реализации ООП в ADA. Писать ООП - программы на ADA-95 конечно, можно, но крайне неудобно. В каком-то смысле этот вывод можно перенести и на весь язык в целом. Единственным несомненным плюсом ADA можно считать наиболее полную и подробную стандартизацию, вследствие чего переносимость программ на ADA наиболее лучшая по сравнению с другими языками программирования.

 

L. ВЫВОДЫ.

Главный вывод, который можно сделать на основе изложенного материала – несомненное сходство языков программирования в основных компонентах, таких, как набор операторов, конструктор типов, механизм процедур и ООП. Различия проявляются только в деталях, семантически современные языки программирования практически идентичны. Поэтому насущной задачей становится описание стандартов семантической составляющей языков программирования и создание семейств компиляторов с общей семантической базой (этой теме была посвящена статья “Современные языки программирования”).