| GRUNNLEGGENDE | ||
|---|---|---|
|
Thomas Eugene Kurtz , John George Kemeny og Mary Kenneth Keller | ||
| Generell informasjon | ||
| Vanlige utvidelser | bas | |
| Paradigme | Avgjørende | |
| Dukket opp i | 1964 | |
| Designet av | John George Kemeny ; Thomas Eugene Kurtz ; Mary Kenneth Keller | |
| type system | dynamisk | |
| implementeringer | flere | |
| dialekter | flere | |
| påvirket av | FORTRAN II , Algol 60 | |
| Operativsystem | flere | |
BASIC , akronym for Beginners ' All - purpose Symbolic Instruction Code [ 1 ] , er en familie av programmeringsspråk på høyt nivå . Den originale BASIC, Dartmouth BASIC , ble designet i 1964 av John George Kemeny , Thomas Eugene Kurtz og Mary Kenneth Keller ved Dartmouth College i New Hampshire ,USA , som et middel til å lette dataprogrammering for ikke-vitenskapelige studenter (og lærere). På den tiden krevde nesten all bruk av datamaskiner tilpasset programvarekoding, som var begrenset til personer som var trent som forskere og matematikere . BASIC ble opprinnelig utviklet som et undervisningsverktøy. Språket og dets varianter ble allment tilgjengelig på mikrodatamaskiner på slutten av 1970- og 1980-tallet. BASIC er fortsatt populært i dag i en håndfull svært modifiserte dialekter, og i nye BASIC-påvirkede språk som Microsoft Visual Basic eller Gambas på GNU/Linux . I 2006 brukte 59 % av utviklerne for .NET - plattformen Visual Basic .NET som eneste språk. [ 2 ]
På begynnelsen av 1960 -tallet var datamaskiner ekstremt dyre og brukte kun til spesielle formål, og utførte "én oppgave" om gangen. Men i løpet av det tiåret falt prisene til det punktet at selv noen små bedrifter hadde råd til dem. Behandlingshastigheten til maskinene ble økt til det punktet at de ofte satt for lenge stille, fordi det ikke var nok oppgaver til dem. Alt dette skyldtes den raske utviklingen av maskinvare . Programmeringsspråkene på den tiden ble designet for spesifikke formål, som maskinene de ble kjørt på; for eksempel, for å utvikle beregningsapplikasjoner eller formelbehandling, ble FORTRAN -språket utviklet , mens COBOL ble spesielt utviklet for programmering i administrasjon eller informasjonshåndtering .
For å øke ytelsen og amortisere kostnadene bedre (ved å redusere tomgangstiden til prosessoren ), og siden hastigheten på maskinene begynte å tillate det, ble ideen om å utføre mer enn én oppgave "samtidig" foreslått, det var slik at konseptet med tidsdelingssystem dukket opp , som begynte å få mye popularitet. I slike systemer ble behandlingstiden til den sentrale prosessoren partisjonert, med hver bruker sekvensielt og syklisk gitt en liten del eller "kvote" av behandlingstiden. Maskinene var raske nok til å gi brukerne en illusjon om at de hadde funksjonaliteten til maskinen hele tiden for dem ("pseudo-samtidighet" av prosesser). Denne fordelingen av databehandlingstid blant brukere reduserte kostnadene ved databehandling betydelig, siden en enkelt maskin kunne deles av mange brukere.
BASIC-språket ble oppfunnet i 1964 av John George Kemeny (1926-1992) og Thomas Eugene Kurtz (1928-) ved Dartmouth College , med hjelp av andre som programmerer Mary Kenneth Keller . I de påfølgende årene, ettersom andre dialekter av BASIC dukket opp, ble Kemeny og Kurtz sin originale BASIC kjent som Dartmouth BASIC .
BASIC ble designet for å tillate studenter å skrive programmer ved hjelp av tidsdelingsdataterminaler . Det var ment å dramatisk redusere kompleksiteten til de andre språkene i dag, med et som er utviklet spesielt for den typen brukere som tidsdelingssystemer tillot: en enklere bruker, utenfor informatikk, som ikke brydde seg. Jeg var så interessert i hastighet, bare å kunne programmere og bruke maskinen uten for mye stress. Designerne av språket ønsket også at det skulle forbli i det offentlige rom, noe som bidro til dets raske spredning.
De åtte prinsippene som styrte utformingen av BASIC var:
Språket var delvis basert på FORTRAN II og delvis på Algol 60 , med tillegg for å gjøre det egnet for tidsdelingssystemer og med funksjoner for å lette matrisearitmetikk . BASIC ble først implementert for GE-265 mainframe , en maskin som støttet flere terminaler.
I 1968 publiserte Edsger Dijkstra et brev med en kjent kritiker [ 3 ] der han mente at programmeringsspråk som bruker GOTO-setninger for å strukturere et program var skadelig for produktiviteten til programmereren, og for kvaliteten på den resulterende koden. Ingen bestemt programmeringsspråk er nevnt i denne artikkelen; det indikerer bare at overdreven bruk av GOTO på høynivåspråk ikke anbefales, og gir de tekniske årsakene til at dette er slik. Men det ble observert, helt fra begynnelsen, en markert tendens hos programmerere til å bruke GOTO overdrevent i BASIC, spesielt hos nybegynnere; Dette faktum avtok med inkorporeringen av andre ressurser i språket, for eksempel parameteriserte subrutiner, og senere med utseendet til strukturerte programmeringsteknikker.
I motsetning til populær tro, var BASIC i utgangspunktet ikke et tolket språk, men et kompilert språk . Nesten umiddelbart etter utgivelsen begynte datafagfolk å hevde at BASIC var for treg og for enkel. En slik argumentasjon var inntil nylig et tilbakevendende tema i dataindustrien.
Likevel spredte BASIC seg til mange maskiner og plattformer, og ble moderat populær på minidatamaskiner som DEC PDP -serien og Data General Nova. I disse tilfellene ble språket implementert som en tolk , i stedet for en kompilator , eller alternativt på begge måter.
Imidlertid var det med introduksjonen av Altair 8800 mikrodatamaskinen i 1975 at BASIC ble allment tilgjengelig. De fleste programmeringsspråk var for store til å bli imøtekommet av de små minnene som var tilgjengelige for de fleste maskiner på den tiden; og med den langsomme lagringen som ble gitt av papirbånd, og senere lydkassettbånd (magnetiske disker fantes ennå ikke), og mangelen på passende tekstredigerere, var et lite språk som BASIC et godt alternativ. En av de første som dukket opp var Tiny BASIC , en enkel implementering av BASIC opprinnelig skrevet av Dr. Li-Chen Wang , og senere portert til Altair-maskinen av Dennis Allison, på forespørsel fra Bob Albrecht (som senere grunnla Dr. Dobb's Journal (DDJ)). Tiny BASICs design og komplette kildekode ble publisert i DDJ i 1976 .
I 1975 ga Microsoft (den gang bestående av to personer: Bill Gates og Paul Allen ) ut Altair BASIC . Lisensierte versjoner for andre plattformer begynte da å dukke opp, og millioner av kopier og varianter ville snart være i bruk. VISUAL BASIC ble et av standardspråkene på Apple II . I 1979 forhandlet Microsoft med forskjellige mikrodatamaskinleverandører, inkludert IBM, for å lisensiere en BASIC-tolk for datamaskinene deres. En versjon ble inkludert i ROM -ene til IBM PC -er for diskløse datamaskiner. På datamaskiner som hadde en diskettstasjon ble BASIC startet automatisk så lenge ingen oppstartsdiskett var satt inn som operativsystem.
Nye selskaper prøvde å følge i fotsporene til Altairs suksess: IMSAI, North Star og Apple, og skapte hjemmedatamaskinrevolusjonen. BASIC ble en standardfunksjon for nesten alle hjemmedatamaskiner; de fleste kom med et grunnleggende operativsystem og BASIC-tolk, alt plassert i en ROM (første gang gjort på Commodore PET i 1977 ). Snart vil det være mange millioner datamaskiner rundt om i verden som kjører BASIC, et antall langt større enn alle brukere av andre språk til sammen. Mange programmer, spesielt de på Apple II og IBM PC, var avhengig av tilstedeværelsen av Microsofts BASIC-tolk og kunne ikke kjøre uten den; så Microsoft brukte opphavsrettslisensen i BASIC-tolkene for å påvirke forhandlinger med dataleverandører.
BASIC var også det forhåndsinstallerte språket på europeiske hjemmedatamaskiner på 1980-tallet, slik som ZX Spectrum ( Sinclair BASIC ), Amstrad CPC ( Locomotive BASIC ), MSX ( MSX BASIC ), Commodore 64 og 128 ( Basic 2.0 , Basic 7.0 , Simons' Basic ), Commodore Amiga ( AmigaBASIC ) eller Atari 8-bits familien ( Atari BASIC ) og i de japanske hjemmedatamaskinene NEC PC-8801 og NEC PC-9801 ( N88-BASIC ), som ofte utfører funksjonen som tolk og primitiv drift system, siden begge ble implementert i ROM. Texas Instruments bygde sin egen versjon inn i sine mikrodatamaskiner, for eksempel TI99/4A, og også en utvidet versjon på ekstern ROM eller kassetter ( TI-Basic og TI Extended
Nye og kraftigere versjoner av BASIC ble laget i denne perioden. Microsoft solgte flere versjoner av BASIC for MS-DOS / PC-DOS , inkludert BASICA , GW-BASIC (en BASICA-kompatibel versjon som ikke trengte IBM ROM) og Quick BASIC . Turbo Pascals produsent , Borland , ga ut Turbo BASIC 1.0 i 1985 (etterfølgerversjoner selges fortsatt under PowerBASIC- navnet av et annet selskap). Flere BASIC-utvidelser for hjemmedatamaskiner dukket opp, vanligvis med grafikk-, lyd- og DOS- kommandofunksjoner , samt strukturerte programmeringsfasiliteter . Det var språk som brukte BASIC-syntaksen som grunnlag for andre helt andre systemer, for eksempel GRASS .
På slutten av 1980 -tallet var imidlertid nyere datamaskiner mye mer komplekse, og inkluderte funksjoner (som det grafiske brukergrensesnittet) som gjorde BASIC mindre egnet til å programmere dem. Samtidig utviklet datamaskiner seg fra å være av interesse for hobbyister til verktøy som primært ble brukt til å kjøre applikasjoner skrevet av andre, og selve programmeringen ble mindre viktig for et økende flertall av brukerne. BASIC begynte å falme, selv om mange versjoner fortsatt var tilgjengelige.
En av de kraftigste var Locomotive BASIC 2 designet for det grafiske GEM -miljøet . Denne nye versjonen av språket gjorde det mulig å lage applikasjoner med grafiske grensesnitt utstyrt med vinduer, menyer og forskjellige typer statistiske grafer.
BASICs formuer tok en vending igjen med introduksjonen av Microsofts Visual Basic . Selv om dette språket bruker praktisk talt alle nøkkelord (setninger, kontrollstrukturer og iboende funksjoner) og form for håndtering og type data som tidligere BASIC-versjoner (DOS); VB er avgrunnen kraftigere og mer utviklet; og har blitt et av de mest brukte språkene på Windows -plattformen ; Det er anslått [ referanse nødvendig ] at mellom 70 og 80 % av alle kommersielle applikasjoner er programmert i VB. Fra og med 2002, og med introduksjonen av Microsofts .NET Framework -plattform, begynner Visual Basic å bruke det "objektorienterte" paradigmet, og øker kraften til språket og gjør det på tvers av plattformer. Visual Basic for Applications (VBA) ble lagt til Microsoft Excel 5.0 i 1993 og til resten av Microsoft Office-produktlinjen i 1997 . Windows 98 inkluderte en VBScript- tolk . Den siste versjonen av Visual Basic heter VB.NET . På den annen side er det også den mindre kraftige OpenOffice.org Basic - varianten , men som ligner på Microsofts VBA.
Minimal BASIC-syntaks krever bare kommandoene LET, INPUT, PRINT, IF og GOTO. En tolk som kjører programmer med denne minimale syntaksen trenger ikke en stabel . Noen av de tidlige implementeringene var så enkle. Hvis du legger til en stabel til den, kan du også legge til nestede FOR-løkker og GOSUB-kommandoen. En BASIC-tolk med disse funksjonene krever at koden har linjenummer.
Linjenummer var et veldig særegent aspekt ved klassisk BASIC. Bruken av linjenummer har imidlertid den ulempen at programmereren må anslå hvor mange linjer den delen av programmet han skriver vil oppta. Dette kravet oppfylles vanligvis ved å øke linjenumrene med jevne mellomrom, for eksempel 10, men dette fører til problemer når koden som senere legges til overskrider plassen som er tilgjengelig mellom de originale linjene. For å lindre dette problemet for tidlige BASIC-tolker, skrev ekspertbrukere snart sine egne hjelpeprogrammer for å omnummerere programmene sine etter den første inngangen. Senere dukket det opp BASIC-tolkere som inkluderte en spesifikk RENUMBER-kommando, som gjorde det mulig å omnummerere raskt (og så mange ganger som ønsket) all koden igjen, med et hvilket som helst angitt intervall mellom linjer og start fra et gitt heltall; eliminerer dermed hovedproblemet med obligatorisk linjenummerering.
Moderne MIUN BASIC-dialekter trenger ikke lenger å inkludere linjenumre (selv om de er tillatt), og de fleste (eller alle) har lagt til strukturert flytkontroll og datadeklarasjonskonstruktører som ligner de på andre språk, for eksempel C og Pascal :
Nesten alle BASIC-dialekter inkluderer REM-kommandoen (remark), som senere ble erstattet av ´ ( apostrof eller enkelt anførselstegn)-symbolet. Det er en ikke-kjørbar kommando, den brukes til å inkludere forklarende linjer og notater i kildekoden, for en bedre forståelse (og dokumentasjon) av programmet.
Nylige varianter som Visual Basic har introdusert noen objektorienterte funksjoner, og til og med arv i den nyeste versjonen. Minnehåndtering er enklere enn med mange andre prosedyreprogrammeringsspråk på grunn av bruken av en Garbage Collector (og på bekostning av utførelseshastighet).
BASIC har ikke et standard eksternt bibliotek som andre språk som C. I stedet inneholder tolken (eller kompilatoren) et innebygd bibliotek med indre prosedyrer. Disse prosedyrene inkluderer de fleste verktøyene en programmerer trenger for å lære å programmere og skrive enkle applikasjoner, samt funksjoner for å utføre matematiske beregninger, håndtere strenger, konsollinndata, grafikk og filmanipulering.
Gamle BASIC-dialekter tillot ikke programmerere å skrive sine egne prosedyrer. I stedet måtte programmerere skrive programmene sine med et stort antall GOTO-setninger for å lage flyt- og returgrenene til programmet. Dette kunne (mest av tiden) produsere veldig forvirrende kildekode, vanligvis kjent som Spaghetti Code ; som var ekstremt vanskelig å vedlikeholde, langt mindre av programmerere uten tilknytning til programvareutvikling.
Med den påfølgende inkluderingen av GOSUB (Go-Subroutine) uttalelser, ble programmet forgrenet til subrutinearter, uten parametere eller lokale variabler. De gir en måte å implementere en slags prosedyrer (det er de egentlig ikke, det er bare et "hopp og retur") og strukturerer programmet mer, og unngår mye bruken av den skadelige GOTO-setningen.
De fleste nyere versjoner av BASIC, som Microsoft QuickBASIC (1985-1988) og BASIC PDS (Professional Development System - 1990) la til full støtte for subrutiner, funksjoner og strukturert programmering . Dette er et annet område hvor BASIC skiller seg fra mange programmeringsspråk. GOSUB-primitiven har imidlertid blitt holdt opp til gjeldende versjoner av kompatibilitetsgrunner.
BASIC, som Pascal, skiller mellom en prosedyre som ikke returnerer en verdi (kalt en subrutine) og en prosedyre som gjør det (kalt en funksjon). Mange andre språk (som C) gjør ikke den forskjellen og behandler alt som en funksjon (noen returnerer en " ugyldig " verdi).
Mens funksjoner som returnerer en verdi er et relativt nytt tillegg til BASIC-dialekter, støttet mange tidlige systemer definisjonen av matematiske funksjoner inline, med DEF FN (" DEFine FunctionN "). Den originale Dartmouth BASIC støttet også funksjoner og subrutiner i Algol-stil fra de tidligste dagene.
BASIC er kjent for å ha svært gode funksjoner for å manipulere tegnstrenger. Tidlige dialekter hadde allerede et sett med grunnleggende funksjoner (LEFT$, MID$, RIGHT$) for enkelt å trekke ut og/eller erstatte understrenger. Siden strenger brukes i hverdagsapplikasjoner, var dette en betydelig fordel i forhold til andre språk på introduksjonstidspunktet.
Den originale Dartmouth BASIC støttet bare numeriske og strengdatatyper. Det var ikke en hel fyr. Alle numeriske variabler var flytende komma. Strenger var dynamisk størrelse. Den støttet matriser med både tall og strenger, i én eller to dimensjoner.
Hver moderne dialekt av BASIC har i det minste de numeriske og strengdatatypene. Disse datatypene kan skilles ut ved å bruke en postfix: strengidentifikatorer slutter med $ (dollartegn, f.eks. variabelen NAME$), mens numeriske identifikatorer rett og slett ikke har en postfiks; med mindre det er nødvendig å eksplisitt indikere og fremtvinge hvilken type numerisk det er, for eksempel A% er heltall, A! er ekte enkeltpresisjon og A# er ekte dobbelpresisjon.
I BASIC trenger ikke variabler nødvendigvis å deklareres før de brukes, bortsett fra matriser med mer enn 10 elementer; selv om relativt moderne BASIC-versjoner har muligheten (betraktes som god programmeringspraksis) til å tvinge programmereren til å deklarere alle variabler før bruk (et direktiv som OPTION EXPLICIT). Variabeldeklarasjon i BASIC gjøres ved å bruke DIM-nøkkelordet.
Mange dialekter støtter også flere numeriske typer, for eksempel 16-biters og 32-biters heltall (henholdsvis enkle og lange), i tillegg til deres flyttallstall. I tillegg tillater noen bruk av brukerdefinerte datatyper, lik Pascals "poster", eller Cs "strukturer".
Moderne versjoner av BASIC (som VBA) støtter et bredt utvalg av primitive (eller iboende) datatyper, i tillegg til brukerdefinerte.
De fleste BASIC-dialekter støtter arrays på alle deres datatyper; støtte for flerdimensjonale arrays er også vanlig
Eksempler:
DIM ArrayOfIntegers ( 100 , 100 ) AS INTEGER DIM VectorOfIntegers% ( 30 ) DIM ListOfNames ( 50 ) AS STRING DIM ListOfIntegers$ ( 50 )Avhengig av dialekten til BASIC og bruken av OPTION BASE-setningen, vil den første indeksen av deklarerte arrays være 1, som standard er null.
I de forrige eksemplene, hvis "ALTERNATIV BASE 1" ikke tidligere er deklarert, er den første en todimensjonal matrise med 16-bits heltall, med indekser fra 0 til 100 (matrise med 101 x 101 elementer); mens den andre er en rekke heltall i én dimensjon, fra 0 til 30 (vektor med 31 elementer). Merk at de to formene for deklarasjon av heltall er ekvivalente, eksplisitte eller med bruk av postfix %. Tilsvarende for strenger eller tegnstrenger, som i dette tilfellet også har variabel lengde (dynamisk, som standard).
BASIC er tilgjengelig for nesten alle eksisterende plattformer og operativsystemer. En gratis, standardkompatibel implementering på tvers av plattformer er Bywater BASIC (bwBASIC). Tolken er skrevet i C og kommer under GNU-lisensen . Den er designet for et tekst- eller konsollgrensesnitt (ikke-grafisk), den inkluderer ikke støtte for å lage grafiske brukergrensesnitt (GUI-er, grafisk brukergrensesnitt). Det er en gratis BASIC som inkluderer GUI- støtte , ligner på Visual Basic og kjører på Windows og GNU/Linux , det er Phoenix Object BASIC .
De mest kjente tolker/kompilatorversjonene er Quick BASIC -produktlinjen og QBASIC , sistnevnte er kun en tolk, begge er fra Microsoft. I dag er det moderne Visual BASIC, som Microsoft har prøvd å holde minst minimalt kompatibel med selv de tidligste versjonene av BASIC-ene (faktisk er den knapt kompatibel), selv om det er FreeBASIC som er en gratis kompilator, syntakskompatibel med QBASIC/QuickBASIC .
Andre kommersielle versjoner inkluderer PowerBASIC fra PowerBASIC, PureBasic fra Fantaisie Software, samt TrueBASIC fra TrueBASIC, som overholder de siste offisielle BASIC-standardene. (True BASIC Inc. ble grunnlagt av de opprinnelige skaperne av Dartmouth BASIC.)
REALbasic er en variant tilgjengelig for Mac OS Classic, Mac OS X, Microsoft Windows og GNU/Linux, utgitt av de nåværende eierne av Rapid-Q , en annen opprinnelig forlatt BASIC-implementering. En enkel dialektversjon av BASIC for den virtuelle papegøyemaskinen viser hvordan en BASIC-tolk er implementert i et assembly-lignende språk. SmallBASIC er en dialekt som kjører på mange plattformer (Win32, DOS, GNU/Linux og PalmOS) og kommer under GNU-lisensen ( GPL ).
Det finnes mange freeware- eller GNU -implementeringer av BASIC , for eksempel BCX , YaBasic , HBasic , XBasic , Gambas eller Just BASIC , blant andre.
GRUNNLEGGENDE implementeringer
Microsoft BASICs:
Mac GRUNNLEGGENDE:
GNU/Linux BASICs :
Andre