Бейсик что это такое
Язык Бэйсик
Язык Бэйсик (он же Бейсик, он же BASIC) входит в семейство языков программирования высокого уровня.
Язык программирования Бейсик был разработан в 1964 году. Затея заключалась в том, чтобы создать язык, с помощью которого студенты, не имеющие навыков программирования, могли самостоятельно создавать компьютерные программы для решения своих задач.
Этот язык в своё время был очень популярен и расплодился по миру компьютеров в виде различных диалектов, в основном, как язык для домашних компьютеров.
Бэйсик с момента создания многократно дорабатывался и усложнялся, повинуясь законам современного программирования. По этой причине к настоящему времени он уже утратил (по сравнению с первыми версиями) свою простоту. Хотя, даже с учётом этого, современный Бэйсик всё-равно остаётся относительно простым языком, по сравнению с такими языками, как, например, С++.
Начиная с 1960-х годов компьютеры становились всё более доступными. На компьютерах могли работать уже не только учёные-программисты, но и школьники и студенты, которые не являлись программистами. Однако у этих школьников и студентов уже появились задачи, которые надо было решать с помощью компьютеров.
Поэтому неудивительно, что у кого-то появилась мысль создать язык программирования настолько простой, насколько это вообще возможно, чтобы люди, совсем незнакомые с программированием, могли создавать хотя бы простые программы для решения каких-то задач на компьютерах (эта мысль была воплощена в жизнь, хотя потом критики ставили эти особенности в вину Бейсику).
В итоге в 1964 году преподавателями Дартмутского Колледжа Джоном Кемени и Томасом Курцем был придуман язык Бэйсик, и под их руководством был реализован командой студентов колледжа. Со временем, когда стали появляться другие диалекты, изначальную реализацию стали называть Dartmouth BASIC.
Бейсик был задуман и сделан так, чтобы студенты могли относительно легко создавать свои программы. Бэйсик был ориентирован на пользователей, для которых скорость выполнения программ не была слишком важной, и которым намного более важно было иметь возможность использовать компьютер для решения своих задач в принципе, не имея специальной подготовки (напомню, готовых программ тогда почти не было).
При разработке языка Бэйсик использовались следующие восемь принципов:
Несмотря на то, что язык уже использовался на нескольких мини-компьютерах, его настоящее распространение началось с внедрения на микрокомпьютере Альтаир 8800.
Наиболее бурно и успешно Бэйсик развивался в течение 1970-х и в начале 1980-х годов. В это время почти все персональные компьютеры имели собственный интерпретатор Бейсика, часто зашиваемый прямо в ПЗУ. В простейших компьютерах он даже выполнял функции операционной системы.
Практически все более мощные компьютеры также имели интерактивные Бейсик-системы. Было создано несколько новых версий Бейсика для платформы IBM PC и совместимых. Microsoft продавала Бейсик для MS-DOS/PC DOS, включая BASICA, GW-BASIC (модификация BASICA, не требующая «прошивки» от IBM) и QuickBASIC.
Компания Borland, получившая широкую известность благодаря Turbo Pascal (с которым она и вышла впервые на рынок) в 1985 году выпустила основанную на той же программной среде систему Turbo Basic 1.0 (его наследники впоследствии продавались другой компанией под именем PowerBASIC).
К концу 1980-х годов персональные компьютеры стали намного мощнее и предоставляли новые возможности (такие, как графический интерфейс пользователя). Использовать эти новые возможности в Бейсике было уже не так просто и не так удобно. Кроме того, появились недорогие компиляторы более продвинутых языков (таких как Паскаль и Си), которые, к тому же, имели навороченные по тем временам средства разработки и дополнительные библиотеки с готовыми стандартными подпрограммами (например, Borland Pascal с библиотекой Turbo Vision).
Бейсик начал терять популярность, хотя огромное число его версий ещё использовались и продавались. В это же время начался постепенный переход Бэйсика в сторону признанных структурных языков: расширился словарь и набор конструкций языка, появились сложные ветвления, именованные подпрограммы и функции, длинные имена переменных.
Особенности языка Бейсик
Ранние версии Бейсика (такие как BASICA, GW-BASIC) сильно отличаются от современных диалектов и сегодня практически не используются. Причём отличаются настолько сильно, что начинающий программист не каждую программу на старом Бэйсике сможет перевести на современный Бэйсик.
Структура программы на ранних версиях Бейсика во многом формировалась с учётом того, что он предназначался для среды программирования со строчным редактором текста. В таком редакторе пользователь не имел возможности отображать весь текст на экране (в окне), не мог 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 (вот была житуха у программистов))).
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).
Поэтому в старом Бэйсике 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 изменяла номера всех уже введённых строк с постоянным шагом).
Как вы понимаете, при создании более-менее сложной программы практически невозможно предугадать, сколько в ней будет строк и в каком порядке они будут следовать.
Поэтому для обеспечения последующего редактирования программы стало принято нумеровать строки с шагом 10 (а иногда и больше). Это позволяло в большинстве случаев без проблем вставлять новые строки без изменения номеров строк, которые были введены ранее.
Пример рассмотрим чуть позже, когда познакомимся с синтаксисом языка Бейсик.
Синтаксис языка Бейсик
Признаком конца оператора служит конец строки. Чтобы на одной строке разместить несколько операторов, нужно поставить между ними двоеточие (это разрешалось не во всех реализациях языка).
Простейшая программа на Бэйсике:
10 PRINT “Hello, WORLD!”
Имена переменных должны начинаться с буквы и могут состоять из латинских букв и цифр. Для создания переменной строкового типа нужно было после имени указать знак доллара ($).
Выражения похожи на выражения в большинстве других процедурных языков программирования, но в первых вариантах Бейсика их было довольно мало. В самых ранних вариантах число ключевых слов было менее 20 (в этом и прелесть Бэйсика))).
Объявлять простые переменные не нужно. Просто в любом месте программы пишем имя переменной, и всё. Правда, массивы надо объявлять.
Ниже перечислены самые основные конструкции языка, которые были реализованы практически в любой Бейсик-системе конца 1970-х годов (многие из этих конструкций поддерживаются и современными реализациями языка Бэйсик):
LIST
Вывод на монитор текста программы в правильной последовательности строк.
RUN
Запуск текущей программы с первого оператора строки с самым маленьким номером.
REM
Комментарий. Текст, находящийся после ключевого слова и до конца строки, является комментарием. Многие интерпретаторы также поддерживают в качестве знака начала комментария одиночную кавычку ‘. Некоторые интерпретаторы допускают использовать слово REM, только если оно находится в самом начале строки.
INPUT
Выводит на монитор текст приглашения и ожидает, пока пользователь введёт значение и нажмёт ENTER.
PRINT
Выводит данные на монитор (текст и значения переменных).
CLS
Очищает экран.
DIM
Описание массива. В отличие от обычных переменных, массивы требуют предварительного объявления.
GOTO Метка
Команда безусловного перехода на Метку.
END
Завершение выполнения программы. Система выходит в интерпретатор и пользователю выдаётся приглашение на ввод команд.
SAVE
Команда интерактивного режима, которая сохраняет текущую программу в файле на внешнем носителе.
LOAD
Команда интерактивного режима, которая загружает в память программу из файла на внешнем носителе. При этом обычно из памяти удаляется ранее загруженная программа и данные.
Пример программы на Бейсике:
Интерпретаторы Бэйсик
Бейсик поздних версий (начиная с Turbo Basic и Visual Basic) сильно отличается от ранних реализаций. По сути это новый язык, который уже больше похож на Фортран или Паскаль, чем на исходный Бейсик (хотя многие конструкции поддерживаются).
Так Basic перерос из средства для создания программ любителями-непрофессионалами до полноценного средства создания программ.
Помимо написания полноценных программ, Бейсик широко применяется как основа для различных скриптовых языков (например, макросы в пакете Microsoft Office пишутся на диалекте VBA, язык сценариев VBScript используется в SCADA-системах и других подобных программах).
Сколько людей, столько и мнений
Конечно, у Бэйсика было немало недостатков. Но ведь он же таким и был задуман! Да, с недостатками. Но зато простой и доступный для понимания даже гуманитарию.
В основном же профессиональные программисты разносили в пух и прах Бэйсик за то, что его простота и отсутствие структурирования приводят к тому, что начинающие программисты в погоне за сокращением времени на создание программ, напрочь забывают о “правильном” подходе к программированию. Это допустимо при написании простеньких программ, но практически всегда приводит к неудаче при работе над серьёзными крупными проектами.
Многие профессионалы также были категорически против того, чтобы использовать Бэйсик для обучения новичков. Известный в мире программистов авторитет Эдсгер Дейкстра говорил, что студентов, ранее изучавших Бейсик, практически невозможно обучить хорошему программированию. И что как потенциальные программисты они умственно изувечены без надежды на восстановление.
Несмотря на авторитет Дейкстры, я с ним в этом не согласен. То, что приписывают к недостаткам Бэйсика, на самом деле является его достоинствами. Недостатки Бейсика (если иметь в виду ранние диалекты) проявляются при попытке профессиональной разработки на нём сложных и крупных программ и при использовании его как базового языка для обучения программистов, но ни для одного их этих применений данный язык не предназначался. Его основной задачей было предоставить студентам-непрограммистам возможность после минимального обучения самостоятельно писать простейшие программы для собственных нужд, чтобы не отвлекать на эту работу специалистов. Эту задачу язык решает вполне успешно.
Если же говорить о современных диалектах и реализациях Бейсика, то они настолько далеко ушли от первоначальной формы языка, что всё вышесказанное вряд ли можно считать относящимся к ним. Современные диалекты Бейсика являются достаточно структурированными языками, они сопоставимы по возможностям с такими языками, как Си, Паскаль и т.п.
К тому же сегодня и переучиваться особо не потребуется, так как можно создавать свои классные программы, например, на Visual Basic.
BASIC
алгоритмическое, процедурное, объектное программирование
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]
Содержание
История
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).
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.
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.
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».
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.
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).
Выражения сходны с большинством других процедурных языков программирования, но в первых вариантах Бейсика их набор был довольно бедным.
Условный оператор ( IF..THEN ) изначально имел только одну ветвь — ветвь ELSE в нём отсутствовала и моделировалась с помощью безусловного перехода. Так, в нижеследующей программе выполняется элементарная операция — ввод числа и вывод сообщения «Отрицательное число» или «Положительное число или нуль» в зависимости от его значения:
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.
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.
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 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:
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:
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).
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.
Стандарты
Производители
В разное время интерпретаторы BASIC выпускались различными организациями, компаниями, фирмами, как за рубежом, так и в СССР: