Редактирование: Сравнение Языков Программирования

Материал из eSyr's wiki.

Версия от 10:24, 13 января 2013; 91.79.192.100 (Обсуждение)

(разн.) ← Предыдущая | Текущая версия (разн.) | Следующая → (разн.)

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Вы редактируете устаревшую версию данной страницы. После сохранения страницы будут потеряны изменения, сделанные в последующих версиях.

Внимание: Вы не представились системе. Ваш IP-адрес будет записан в историю изменений этой страницы.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Длина этой страницы составляет 30 килобайт. Страницы, размер которых приближается к 32 КБ или превышает это значение, могут неверно отображаться в некоторых браузерах. Пожалуйста, рассмотрите вариант разбиения страницы на меньшие части.

На этой страничке собираются материалы, которые могут помочь при подготовке к экзамену по языкам программирования.

ЯП из курса: C, C++, Java, C#, Pascal, Delphi, Оберон-2, Модула-2, Ада (83 и 95 стандарты)

Полезные ссылки:

[http://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%F0%E0%E2%ED%E5%ED%E8%E5_%FF%E7%FB%EA%EE%E2_%EF%F0%EE%E3%F0%E0%EC%EC%E8%F0%EE%E2%E0%ED%E8%FF Сравнение ЯП в википедии]

[http://progopedia.ru/ Энциклопедия языков программирования]

[http://home.perm.ru/strannik/st_txt_prog_02.html/ Немножно рекламное сравнения большинства языков]

План (краткий, взят из методички Головина, подробный см. в самой [http://cmcmsu.no-ip.info/download/pl.exam.variants.pdf методичке]):

== Базисные типы данных в языках программирования: простые и составные типы данных, операции над ними ==
=== ADA ===
; Integer: Размер не фиксирован.
; Character : Как я понял, существует несколько разновидностей (зависит от размера) и является особым перечислимым типом (Enumeration)
; String: Массив '''Character''' фиксированной длины. Так же есть стандартные пакеты, реализующие строки квазистатической и динамической длины.
; Floating point: Эти типы обычно определяются вручную в виде конструкции, где Num_Digits указывает минимальную погрешность:

'''digits''' Num_Digits

; Fixed Point:  Эти типы также обычно определяются вручную в виде конструкции, где Delta означает погрешность:

'''delta''' Delta '''range''' Low .. High

=== ОБЕРОН-2 и ОБЕРОН: ===
; Отличия:
; В Оберон-2 добавлены:
:   связанные с типом процедуры;
:   экспорт только для чтения;
:   открытые массивы в качестве базового типа для указателей;
:   оператор with с вариантами;
:   оператор for.

;Основные типы:
:   1. 	BOOLEAN          	логические значения TRUE и FALSE
:   2. 	CHAR                  	символы расширенного набора ASCII (0X .. 0FFX)
:   3. 	SHORTINT         	целые в интервале от MIN(SHORTINT) до MAX(SHORTINT)
:   4. 	INTEGER            	целые в интервале от MIN(INTEGER) до MAX(INTEGER)
:   5. 	LONGINT           	целые в интервале от MIN(LONGINT) до MAX(LONGINT)
:   6. 	REAL                   	вещественные числа в интервале от MIN(REAL) до MAX(REAL)
:   7. 	LONGREAL        	вещественные числа от MIN(LONGREAL) до MAX(LONGREAL)
:   8. 	SET                      	множество из целых от 0 до MAX(SET)

Типы от 3 до 5 - целые типы, типы 6 и 7 - вещественные типы, а вместе они называются числовыми типами. Эти типы образуют иерархию; больший тип поглощает меньший тип:

LONGREAL >= REAL >= LONGINT >= INTEGER >= SHORTINT
;Примеры объявлений переменных:
:i, j, k: INTEGER
:a: ARRAY 100 OF REAL
;Операции
+, -, *, /, DIV, MOD
;Операции над множествами
:+ объединение
:- разность (x - y = x * (-y))
:x пересечение
:/ симметрическая разность множеств (x / y = (x-y) + (y-x))
;Отношения
=, #, <, <=, >, >=, IN(принадлежность множеству),IS(проверка типа)
;Пример присваивания:
i := 0
;Тип Запись
 RECORD
 day, month, year: INTEGER
 END

=== Массивы. Длина массива - статический или динамический атрибут. ===
Си++: длина массива - только статический аттрибут. 
Оберон, Модула-2: динамический аттрибут только для формальных параметров, в остальных случаях - статический. 
Ада, Java, C#: может быть и тем и другим. 
 
Замечание из методички: 
в языках Оберон и Модула-2 длина формальных 
параметров — открытых массивов является динамическим атрибутом. 
В других случаях длина массива — статический атрибут. 
В Аде формальные параметры неограниченных типов-массивов также имеют динамический 
атрибут-длину (равно как и динамические массивы-локальные переменные). 
 
Пример динамического массива в языке Java (или C#): 
void f(int N) { 
byte [] dynArray = new byte [N]; 
// ...обработка ... 
}

=== Управление памятью ===
Классы памяти:

'''Статическая'''
Всё что связано со словом «статический» размещается в блоке статической памяти. Время жизни – от начала программы либо момента первого входа в блок, и до конца программы.

'''Квазистатическая'''
Квазистатическая память связана с понятием блока: переменные связана с этим блоком (от момента объявления, точнее, прохода code flow через объявление, до выхода из блока). Размещаются в стеке.

'''Динамическая'''
Время жизни зависит от процедур (ручное управление памятью) или от сборщика мусора.

=== ОБЕРОН И ОБЕРОН-2 ===
Элементы массива обозначаются индексами, которые являются целыми числами от 0 до длины массива минус 1.
:    ТипМассив 	 = 	ARRAY [Длина {"," Длина}] OF Тип.
:    Длина 	 = 	КонстантноеВыражение.

Тип вида

ARRAY L0, L1, ..., Ln OF T

понимается как сокращение

ARRAY L0 OF
         ARRAY L1 OF
            ...
              ARRAY Ln OF T

Массивы, объявленные без указания длины, называются открытыми массивами. Они могут использоваться только в качестве базового типа указателя, типа элементов открытых массивов и типа формального параметра

=== Указатели ===
Ада, C, C++, C#, Delphi, Оберон

Указатели языка Ада 83 ссылаются только на объекты из
динамической памяти. Указатель языка Си++ может ссылаться на любой
объект данных (динамический, локальный, статический), что может
приводить к труднообнаружимым ошибкам.

Также в языке Ада отсутствует адресная арифметика (арифметические
операции над указателями), что также уменьшает вероятность появления
ошибки работы с памятью.

В языке Оберон(и Оберон-2) указатель может быть объявлен только на массив или запись.
ТипУказатель = POINTER TO Тип.
Любая переменная-указатель может принимать значение NIL, которое не указывает ни на какую переменную вообще.

В Java явных указателей нет.

== Операторный базис языков программирования. Управление последовательностью вычислений ==
=== ADA ===
Джентльменский набор:

'''if''' condition '''then'''
  statement;
 '''elseif''' enother_condition '''then'''
  enother_statement;
 '''...'''
 '''else'''
  last_one_statement;
 '''end if''';

'''case''' X '''is'''
    '''when''' constant1 =>
       stetement1;
    '''when''' constant2 | constant3 =>
       statement2_and3;
    ...
    '''when''' '''others''' =>
       other_statement;
 '''end''' '''case''';

'''return'''; ''-- for procedures''
 '''return Value'''; ''-- for functions''

'''goto Label'''
 Dont_Do_Smth;
 <<Label>>

Циклы устроены посложнее:

Endless_Loop :
   '''loop'''
      Do_Something;
   '''end''' '''loop''' Endless_Loop;

While_Loop :
 '''while''' X <= 5 '''loop'''
 X := Calculate_Something;
 '''end''' '''loop''' While_Loop;

Until_Loop :
   '''loop'''
      X := Calculate_Something;
      '''exit''' Until_Loop '''when''' X > 5;
   '''end''' '''loop''' Until_Loop;

Exit_Loop :
   '''loop'''
      X := Calculate_Something;
      '''exit''' Exit_Loop '''when''' X > 5;
      Do_Something (X);
   '''end''' '''loop'''  Exit_Loop;

For_Loop :
   '''for''' I '''in''' Integer '''range''' 1 .. 10 '''loop'''
      Do_Something (I)
   '''end''' '''loop''' For_Loop;

== Процедурные абстракции ==

=== Перегрузка операций ===
Ада 83, Ада 95, Си++, Java, Delphi, C#

Понятие «перегрузка» означает, что одному имени в одной области
видимости может соответствовать несколько определений. В современных
языках программирования перегружаться могут только имена подпрограмм,
но не типов, переменных, модулей.
Пример на языке Си++:
    class X {
    public:
        void f();
        void f (int)
    };
                
    X a;
    a.f(); // первая функция
    a.f(0); // вторая функция

Отличие перегрузки от замещения состоит во-первых, в том, что
перегрузка обрабатывается статически (на этапе трансляции), в во-вторых,
при замещении речь идет о разных областях видимости: базовый класс с
объявлением виртуального метода (объемлющая область видимости) и
производный класс с замещающим методом (вложенная область видимости).

== Определение новых типов данных. Логические модули. Классы ==

=== ADA ===

В Аде вообще типы принято определять вручную, пользуясь конструкциями '''type''' и '''subtype'''. Например:

'''type''' Short '''is''' '''range''' -128 .. +128 
 '''type''' Index '''is''' '''range''' 0 .. 256 
 '''type''' My_String '''is''' '''array''' ( Index '''range''' <> ) '''of''' Character ''-- My_String - это массив, индексируемый типом Index в неизвестных пока границах, состоящий из Character''
 '''subtype''' String_10 '''is''' My_String ( 0 .. 10 ); ''-- Подтип типа My_String, состоящий из 11 элементов.''
 '''type''' Money '''is''' '''delta''' 1/100 '''range''' 0.0 ... 10000.0

В языке Ada есть мощный механизм пакетов, и этим он, несмотря на то, что основан на Pascal, совсем на него не похож. Пакеты заимствованы из других языков. Они похожи на классы тем, что являются средством абстракции, позволяющем инкапсулировать сложность внутри пакета, предоставив наружу только интерфейс. Ладно, к сути.

Каждый пакет физически разделён на две части.
 -- ''Интерфейс''
 '''package''' Points '''is'''
    '''type''' Point '''is record'''
        x: Integer;
        y: Integer;
    '''end record''';
    zero: '''constant''' Point := (0, 0);
    '''procedure''' setToZero(point: '''in out''' Point);
    '''function''' dotProduct(point1: in Point; point2: in Point) '''return''' Integer;
 '''end''' Points;

-- ''Реализация''
 '''package body''' Points '''is'''
    '''procedure''' setToZero(point: '''in out''' Point) '''is'''
        '''begin'''
        point := zero;
        '''end''' setToZero;
    '''function''' dotProduct(point1: in Point; point2: in Point) '''return''' Integer '''is'''
        '''begin'''
        return point1.x * point2.x + point1.y * point2.y;
        '''end''' setToZero;
 '''end''' Points;
Ada имеет средства разграничения доступа. Всё, что следует за спецификатором '''private''', не будет доступно при импорте пакета.
 -- ''Интерфейс''
 '''package''' Points '''is'''
    '''type''' Point '''is private'''; -- ''Это ключевое слово как бы намекает.''
    zero: '''constant''' Point; -- ''Тут тоже неявный private.''
    '''procedure''' setToZero(point: '''in out''' Point);
    '''function''' dotProduct(point1: '''in''' Point; point2: '''in''' Point) '''return''' Integer;
 '''private'''
    '''type''' Point '''is record'''
        x: Integer;
        y: Integer;
    '''end record''';
    zero: '''constant''' Point := (0, 0);
 '''end''' Points;
Вне пакета можно будет объявить переменные типа &laquo;Point&raquo;, но все действия будут ограничены присваиваниями, сравнениями на равенство и проверками принадлежности (''нужно описать подробнее''). Поэтому в пакет надо бы добавить &laquo;конструктор&raquo;, если, конечно, предполагается возможная инициализация этих структур вне пакета. Если стандартная реализация этих операций не устраивает, можно использовать '''limited private''', который в остальном ничем от '''private''' не отличается, но этих операций не позволяет.

Реализация может также иметь часть-инициализацию. Это всё, что после '''begin'''.
 '''package body''' Points '''is'''
 '''procedure''' setToZero(point: '''in out''' Point) '''is'''
 '''begin'''
 point := zero;
 '''end''' setToZero;
 '''function''' dotProduct(point1: in Point; point2: in Point) '''return''' Integer '''is'''
 '''begin'''
 return point1.x * point2.x + point1.y * point2.y;
 '''end''' setToZero;
 '''begin'''
 Ada.Text_IO.Put_Line("Package ready!");
 '''end''' Points;
Пакеты можно расширять. Взять и определить пакет ''Points.RandomDistributions'', в нём можно пользоваться всем, что объявлено в пакете-родителе. Пакет можно сделать недоступным вне своей иерархии.
 '''private package''' Points.internalThing '''is'''
 ''<...>''
При подключении потомка родитель-пакет подключается автоматически.

О подключениях. Подключить пакет можно с помощью конструкции '''with'''.
 '''with''' Points.RandomDistributions;
После этого можно будет пользоваться ввсем, что в пакете лежит, через точечную нотацию. Если же вызовов слишком много, то можно влить содержимое пакета в текущую область видимости с помощью '''use''' (только после подключения!).
 '''use''' Points.RandomDistributions;
В случае конфликтов имён придётся-таки предварять каждое обращение именем пакета.

=== ОБЕРОН И ОБЕРОН-2 ===
В Обероне-2 стандартная процедура NEW используется, чтобы распределить блоки данных в свободной памяти. Нет, однако, никакого способа явно освободить распределенный блок. Взамен Оберон-среда использует сборщик мусора чтобы найти блоки, которые больше не используются и сделать их снова доступными для распределения.

;Расширение типов
Наиболее важным добавлением(от-но Modula-2) является механизм расширенных типов записи. Он позволяет конструировать новые типы на основе уже существующих и задает определенную степень совместимости между новыми и старыми типами. Предположим, что у нас имеется тип
 T = RECORD x,y: INTEGER END
В дополнение к существующим полям могут быть заданы новые:
 T0 = RECORD (T) z: REAL END
 T1 = RECORD (T) w: LONGREAL END
Здесь определяются типы с полями x,y,z и x,y,w соответственно. Мы говорим, что тип T’
 T’ = RECORD (T) <описание_полей> END
является (прямым) расширением типа T, и наоборот, T называется (прямым) базовым (base) типом для T’.

== Инкапсуляция и абстрактные типы данных ==

== Модульность и раздельная трансляция ==

=== Раздельная трансляция ===
C, C++

Раздельная трансляция означает то, что программа разбивается на
части — физические модули или единицы компиляции. Каждая единица
может или обязана транслироваться отдельно от остальных.
Независимая раздельная трансляция означает то, что транслятор не
обладает информацией об уже оттранслированных единицах и поэтому не
может проверить корректность межмодульных связей.

=== Модульность ===
===ОБЕРОН И ОБЕРОН-2===
:Модуль - совокупность объявлений констант, типов, переменных и процедур вместе с последовательностью операторов, предназначенных для присваивания начальных значений переменным. Модуль представляет собой текст, который является единицей компиляции.

Модуль 	 = 	MODULE идент ";" [СписокИмпорта] ПоследовательностьОбъявлений
    [BEGIN ПоследовательностьОператоров] END идент ".".
    СписокИмпорта 	 = 	IMPORT Импорт {"," Импорт} ";".
    Импорт 	 = 	[идент ":="] идент.

Список импорта определяет имена импортируемых модулей. Последовательность операторов после символа BEGIN выполняется, когда модуль добавляется к системе (загружается). Это происходит после загрузки импортируемых модулей. Отсюда следует, тот циклический импорт модулей запрещен. Отдельные (не имеющие параметров и экспортированные) процедуры могут быть активированы из системы. Эти процедуры служат командами.
     MODULE Trees; (* экспорт: Tree, Node, Insert, Search, Write, Init *)
     IMPORT Texts, Oberon; (* экспорт только для чтения: Node.name *)

TYPE
          Tree* = POINTER TO Node;
          Node* = RECORD
               name-: POINTER TO ARRAY OF CHAR;
               left, right: Tree
          END;

VAR w: Texts.Writer;

PROCEDURE (t: Tree) Insert* (name: ARRAY OF CHAR);
 VAR p, father: Tree;
 BEGIN p := t;
 REPEAT father := p;
 IF name = p.name^ THEN RETURN END;
 IF name < p.name^ THEN p := p.left ELSE p := p.right END
 UNTIL p = NIL;
 NEW(p); p.left := NIL; p.right := NIL; NEW(p.name, LEN(name)+1); COPY(name, p.name^);
 IF name < father.name^ THEN father.left := p ELSE father.right := p END
 END Insert;

PROCEDURE (t: Tree) Search* (name: ARRAY OF CHAR): Tree;
 VAR p: Tree;
 BEGIN p := t;
 WHILE (p # NIL) & (name # p.name^) DO
 IF name < p.name^ THEN p := p.left ELSE p := p.right END
 END;
 RETURN p
 END Search;

PROCEDURE (t: Tree) Write*;
     BEGIN
           IF t.left # NIL THEN t.left.Write END;
           Texts.WriteString(w, t.name^); Texts.WriteLn(w); Texts.Append(Oberon.Log, w.buf);
           IF t.right # NIL THEN t.right.Write END
     END Write;

PROCEDURE Init* (t: Tree);
     BEGIN NEW(t.name, 1); t.name[0] := 0X; t.left := NIL; t.right := NIL
     END Init;

BEGIN Texts.OpenWriter(w)
     END Trees.

Загруженный модуль может вызывать команду незагруженного модуля, задавая ее имя как строку. Специфицированный модуль при этом динамически загружается и выполняется заданная команда. Динамическая загрузка позволяет пользователю запустить программу как небольшой набор базисных модулей и расширять ее, добавляя последующие модули во время выполнения по мере необходимости.
Интерфейс модуля (объявления экспортируемых объектов) извлекается из модуля так называемым смотрителем, который является отдельным инструментом среды Оберон.

== Исключительные ситуации и обработка ошибок ==

=== Исключения и блоки try {} catch {} finally {}. Семантика возобновления и семантика завершения. ===

'''Семантика возобновления''': после обработки исключения
управление может вернуться непосредственно в точку, где возникло
исключение (варианты: на следующий оператор или на любой оператор из
того же блока).
Пример языка c семантикой возобновления: Visual Basic.

'''Семантика завершения''': после возникновения исключения блок, в
котором оно возникло, обязательно завершается. Обработка исключения
происходит в блоках, вызвавших блок с исключением.
Пример языка с семантикой завершения: Си++.

'''catch''' (в delphi - '''except''') - то что будет выполнено в случае ошибки в блоке try.
'''finally''' - то что будет выполнено в любом случае, вне зависимости от того что произошло в блоке try.

=== ADA ===
Создание исключения:
 
 New_Exception: '''exception''';

Выбрасывание исключения:
 
 '''raise''' New_Exception;

Отлов исключения:

'''begin'''
    Rise_Exception;
 '''exception'''
    '''when''' New_Exception =>
       Do_Smth;
 '''end''';

'''finally-блока в Аде таки нету.'''

Отлов исключения так же может иметь такой вид:

'''when''' Error: Error_Name =>

Однако, что он означает я до конца не понял, но на экзамене это врядли нужно будет. Кому интересно, но брал [http://en.wikibooks.org/wiki/Ada_Programming/Exceptions здесь.]

== Наследование типов и классов ==

== Динамический полиморфизм ==

== Абстрактные классы и интерфейсы ==

Абстрактный тип данных (АТД) — это тип с полностью
инкапсулированной структурой. Использовать объекты АТД возможно
только при помощи явно определенных в интерфейсе типа операций.
Абстрактный класс (АК) — это класс, содержащий хотя бы один
абстрактный метод.

Прямой связи между АК и АТД нет. АТД может быть абстрактным
классом, а может и не быть. Аналогично, АК может иметь
инкапсулированную структуру, а может и не иметь.

== Множественное наследование ==

== Динамическая идентификация типа ==

== Понятие о родовых объектах. Обобщенное программирование ==
=== ADA ===
Note to C++ programmers: generic units are similar to C++ templates. [http://www.example.com Ada Programming]

Объявляем шаблон:

'''generic'''
  '''type''' Element_T '''is''' '''private''';  ''-- Generic formal type parameter''
 '''procedure''' Swap (X, Y : '''in out''' Element_T);

Для его использования необходимо создать объект нужного типа:

'''procedure''' Swap_Integers '''is new''' Swap (Integer);

Возможна перегрузка:
 
 '''procedure''' Instance_Swap '''is''' '''new''' Swap (Float);
 '''procedure''' Instance_Swap '''is''' '''new''' Swap (Day_T);

:Оператор loop определяет повторное выполнение последовательности операторов.
:Операторы with выполняют последовательность операторов в зависимости от результата проверки типа и применяют охрану типа к каждому вхождению проверяемой переменной внутри этой последовательности операторов.

== Итоговая таблица ==
Если в таблице указан знак вопроса, то либо этого языка не было в списке языков в задании, либо информация отсутствует.

{| border="1"
 !
 !C
 !C++
 !C#
 !Java
 !Pascal
 !Delphi
 !Оберон
 !Оберон-2
 !Modula-2
 !Ada83
 !Ada95
 |-
 !есть оператор перехода «goto метка»
 |есть
 |есть
 |есть
 |нет
 |есть
 |есть
 |нет
 |нет
 |нет
 |есть
 |есть
 |-
 !есть try-finally
 |нет
 |нет
 |есть
 |нет???
 |?
 |есть
 |нет
 |нет
 |нет
 |есть
 |есть
 |-
 !есть понятие динамического связывания подпрограмм (методов класса)
 |?
 |есть
 |есть
 |есть
 |?
 |есть
 |нет
 |есть
 |нет
 |нет
 |есть
 |-
 !Тип Запись
 |
 |
 |
 |
 |есть
 |
 |есть
 |есть
 |
 |есть
 |есть
 |-
 !Оператор loop
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |есть
 |есть
 |
 |есть
 |есть
 |-
 !Оператор with
 |
 |
 |
 |
 |есть
 |
 |есть
 |есть
 |
 |
 |
 |-
 !Процедурное программирование
 |есть
 |есть
 |есть
 |есть
 |есть
 |есть
 |есть
 |есть
 |
 |есть
 |есть
 |-
 !Модульное программирование
 |ч/и
 |ч/и
 |и
 |и
 |
 |и
 |есть
 |есть
 |
 |
 |
 |-
 !АТД
 |нет
 |есть
 |есть
 |есть
 |
 |есть
 |есть
 |есть
 |
 |
 |
 |-
 !Расширяющее программирование
 |нет
 |и
 |и
 |и
 |
 |и
 |есть
 |есть
 |
 |
 |
 |-
 !ООП
 |нет
 |есть
 |есть
 |есть
 |
 |есть
 |и
 |есть
 |
 |нет
 |есть?
 |-
 !Компонентное программирование
 |и
 |и
 |и
 |и
 |
 |и
 |и
 |и
 |
 |
 |
 |-
 !Композиционное программирование
 |нет
 |нет
 |нет
 |нет
 |
 |нет
 |ч/и
 |ч/и
 |
 |
 |
 |-
 !Обобщенное программирование
 |нет
 |и
 |и
 |нет
 |
 |нет
 |нет
 |нет
 |
 |есть
 |есть
 |-
 !Параллельное программирование
 |нет
 |нет
 |есть
 |есть
 |
 |нет
 |нет
 |нет
 |
 |
 |
 |-
 !Рефлективное программирование
 |нет
 |и
 |есть
 |и
 |
 |и
 |и
 |и
 |
 |
 |
 |}
:ч/и - частично имитируется
:и - имитируется

Пожалуйста, обратите внимание, что все ваши добавления могут быть отредактированы или удалены другими участниками. Если вы не хотите, чтобы кто-либо изменял ваши тексты, не помещайте их сюда.
Вы также подтверждаете, что являетесь автором вносимых дополнений, или скопировали их из источника, допускающего свободное распространение и изменение своего содержимого (см. eSyr's_wiki:Авторское право).
НЕ РАЗМЕЩАЙТЕ БЕЗ РАЗРЕШЕНИЯ ОХРАНЯЕМЫЕ АВТОРСКИМ ПРАВОМ МАТЕРИАЛЫ!

Описание изменений:

Отменить | Справка по редактированию (в новом окне)

Шаблоны, использованные на этой странице: