Введение в специальность программиста

ВВЕДЕНИЕ 

В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 

ПРОГРАММИСТА

В.А. ГВОЗДЕВА

2-е издание, исправленное и дополненное

Допущено 

Министерством образования и науки Российской Федерации

в качестве учебника для студентов образовательных
учреждений среднего профессионального образования, 

обучающихся по специальности «Программное обеспечение 
вычислительной техники и автоматизированных систем»

УЧЕБНИК

Москва 

ИД «ФОРУМ» — ИНФРА-М

202

УДК 004(075.32)
ББК 32.973я723
 
Г25

Гвоздева В.А.

Г25 
 
Введение в специальность программиста : учебник / В.А. Гвозде-

ва. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва : ИД «ФОРУМ» : ИНФРА-М, 
2024. — 208 с. — (Среднее профессиональное образование).

ISBN 978-5-8199-0929-4 (ИД «ФОРУМ»)
ISBN 978-5-16-017438-9 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-109977-3 (ИНФРА-М, online)
Цель данной книги — сформировать представление о профессии про-

граммиста и дать основы для приобретения навыков в этой области деятельности.


В учебнике рассматриваются содержание основных понятий про-

граммирования, история его развития, основные элементы и языки программирования, 
принципы структурного программирования и начала 
программирования в среде Turbo Pascal и системе Delphi. Дается материал 
о программном обеспечении для вычислительной техники и автоматизированных 
систем, правовой и программной защите компьютерной информации, 
стандартизации и лицензировании программных продуктов.

Предназначен для учащихся техникумов, колледжей, а также студентов 

вузов.

УДК 004(075.32)
ББК 32.973я723

Р е ц е н з е н т ы:

Картамышева Т.Б., преподаватель кафедры программного обеспе-

чения ВТ и АС Московского технического колледжа;

Агалъцов В.С., преподаватель математического колледжа 

ISBN 978-5-8199-0929-4 (ИД «ФОРУМ»)
ISBN 978-5-16-017438-9 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-109977-3 (ИНФРА-М, online)

© Гвоздева В.А., 2013
© ИД «ФОРУМ», 2013

Ââåäåíèå

Ïðîãðàììèðîâàíèå ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê èñêóññòâî, íàóêó, ðå-
ìåñëî. Ïðîãðàììèðîâàíèå — ýòî èñêóññòâî ïîëó÷åíèÿ îòâåòîâ îò
ìàøèíû. Äëÿ ýòîãî â óçêîì ñìûñëå íóæíî ñîñòàâèòü ñïåöèàëüíûé
êîä äëÿ òåõíè÷åñêîãî óñòðîéñòâà, à â øèðîêîì — ðàçðàáîòàòü ïðî-
ãðàììû íà ÿçûêàõ ïðîãðàììèðîâàíèÿ, ò. å. íå ïðîñòî ñîñòàâèòü êîä,
à âûïîëíèòü èíòåëëåêòóàëüíóþ ðàáîòó ïî ñîñòàâëåíèþ âûñîêîðà-
çóìíûõ ïðîãðàìì äëÿ ðåøåíèÿ ðàçëè÷íûõ çàäà÷ âî âñåõ ñôåðàõ ÷å-
ëîâå÷åñêîé äåÿòåëüíîñòè.
Ïðîãðàììèðîâàíèå — ïðîöåññ îïèñàíèÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòè
äåéñòâèé ðåøåíèÿ çàäà÷è ñðåäñòâàìè êîíêðåòíîãî ÿçûêà ïðîãðàì-
ìèðîâàíèÿ è îôîðìëåíèå ðåçóëüòàòîâ îïèñàíèÿ â âèäå ïðîãðàììû.
Ýòà ðàáîòà òðåáóåò òî÷íîñòè, àêêóðàòíîñòè è òåðïåíèÿ. Êîìàíäû
ìàøèíå äîëæíû ôîðìóëèðîâàòüñÿ àáñîëþòíî ÷åòêî è ïîëíî, íå
äîëæíû ñîäåðæàòü íèêàêîé äâóñìûñëåííîñòè.
Íà íà÷àëüíîì ýòàïå ñîñòàâëåíèåì ïðîãðàìì äëÿ ÝÂÌ çàíèìà-
ëèñü ñàìè èçãîòîâèòåëè âû÷èñëèòåëüíûõ ìàøèí. Ïîñòåïåííî, ñ ðàç-
âèòèåì òåõíèêè, ýòîò ïðîöåññ èç ðóòèííîé ðàáîòû ïðåâðàòèëñÿ â
èíòåëëåêòóàëüíóþ äåÿòåëüíîñòü, ñðàâíèìóþ ñ èñêóññòâîì, ò. ê. òðó-
äîåìêîå, ðó÷íîå ñîñòàâëåíèå ïðîãðàìì áûëî ïîäîáíî ðåøåíèþ
ñëîæíûõ êîìáèíàöèîííûõ çàäà÷, êîòîðîå òðåáîâàëî íàó÷íûõ çíà-
íèé è ìàñòåðñòâà. Âîçíèêëà ïîòðåáíîñòü â ëþäÿõ ñî ñïåöèàëüíîé
ïîäãîòîâêîé è îñîáûì ñêëàäîì óìà, êîòîðûõ íàçûâàþò ïðîãðàììè-
ñòàìè. Îâëàäåâ íåîáõîäèìûìè çíàíèÿìè, íàó÷èâøèñü ãðàìîòíî è
òâîð÷åñêè ïðèìåíÿòü èõ â ïîâñåäíåâíîé ðàáîòå, ïðîãðàììèñò ìîæåò
ñòàòü íåçàìåíèìûì ñïåöèàëèñòîì â ñâîåé îáëàñòè äåÿòåëüíîñòè.
Îòìå÷àåòñÿ, ÷òî «ïðîãðàììèñò äîëæåí îáëàäàòü ñïîñîáíîñòüþ ïåð-
âîêëàññíîãî ìàòåìàòèêà ê àáñòðàêòíîìó è ëîãè÷åñêîìó ìûøëåíèþ
â ñî÷åòàíèè ñ ýäèñîíîâñêèì òàëàíòîì ñîîðóæàòü âñå ÷òî óãîäíî èç
0 è 1. Îí äîëæåí ñî÷åòàòü àêêóðàòíîñòü áóõãàëòåðà ñ ïðîíèöàòåëü-
íîñòüþ ðàçâåä÷èêà, ôàíòàçèþ àâòîðà äåòåêòèâîâ ñ òðåçâîé ïðàêòè÷-
íîñòüþ ýêîíîìèñòà».
Ïðîãðàììèñò — îäíà èç ñàìûõ âîñòðåáîâàííûõ ñïåöèàëüíîñòåé
â ñîâðåìåííîì îáùåñòâå.
Ñ 1970—1980-õ ãã. ïðîãðàììèðîâàíèå êàê íîâàÿ íàó÷íàÿ äèñöè-
ïëèíà çàíèìàåòñÿ ìåòîäàìè ðàçðàáîòêè ïðîãðàììíûõ ïðîäóêòîâ.

Îíî âêëþ÷àåò êîìïëåêñ âîïðîñîâ, ñâÿçàííûõ ñ íàïèñàíèåì ñïåöè-
ôèêàöèé, ïðîåêòèðîâàíèåì, êîäèðîâàíèåì, òåñòèðîâàíèåì è ôóíê-
öèîíèðîâàíèåì ïðîãðàìì äëÿ ÝÂÌ. Äëÿ ðàçðàáîòêè ïðîãðàììíîãî
îáåñïå÷åíèÿ ïðèìåíÿþòñÿ ñëåäóþùèå ìåòîäû: ìàòåìàòè÷åñêèå, èí-
æåíåðíûõ ðàñ÷åòîâ è óïðàâëåíèÿ.
Óðîâåíü ïðîãðàììèðîâàíèÿ îïðåäåëÿåòñÿ ÷åòûðüìÿ âçàèìîñâÿ-
çàííûìè ôàêòîðàìè ðàçâèòèÿ: âîçìîæíîñòÿìè êîìïüþòåðîâ, òåîðè-
åé è ÿçûêàìè, èñêóññòâîì è òåõíîëîãèåé ïðîãðàììèðîâàíèÿ.
Ïðîôåññèîíàëüíîå ïðîãðàììèðîâàíèå — âïîëíå ïðàãìàòè÷íàÿ
äåÿòåëüíîñòü, íàïðàâëåííàÿ íà ïîëó÷åíèå ðåàëüíîãî ïðîãðàììíîãî
ïðîäóêòà, êîòîðîå òðåáóåò âûñîêîé òåîðåòè÷åñêîé ïîäãîòîâëåííîñòè
íå òîëüêî â îáëàñòè çíàíèÿ ÿçûêîâ ïðîãðàììèðîâàíèÿ è ïðèíöèïîâ
ñîçäàíèÿ ïðîãðàìì, íî è â îáëàñòè ìàòåìàòèêè, ñèñòåìíîãî àíàëè-
çà, èññëåäîâàíèÿ îïåðàöèé, ñèñòåìîòåõíèêè è äð. Ïðîãðàììèñò äîë-
æåí õîðîøî îðèåíòèðîâàòüñÿ â óæå èìåþùåìñÿ ïðîãðàììíîì îáåñ-
ïå÷åíèè âû÷èñëèòåëüíîé òåõíèêè è àâòîìàòèçèðîâàííûõ ñèñòåì,
ïðîãðàììíîé çàùèòå èíôîðìàöèè, ñòàíäàðòèçàöèè è ëèöåíçèðîâà-
íèè ïðîãðàììíûõ ïðîäóêòîâ.
Ñèñòåìíûì ïðîãðàììèðîâàíèåì, ò. å. ðàçðàáîòêîé ñðåäñòâ ñèñ-
òåìíîãî ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ (ÏÎ) è ñèñòåìû ïðîãðàììèðîâà-
íèÿ, çàíèìàþòñÿ ñèñòåìíûå ïðîãðàììèñòû. Ïðèêëàäíûì ïðîãðàì-
ìèðîâàíèåì, ò. å. ðàçðàáîòêîé ïðèêëàäíûõ ïðîãðàìì, çàíèìàþòñÿ
ïðèêëàäíûå ïðîãðàììèñòû. Óìåíèå õîðîøî ïðîãðàììèðîâàòü — îñ-
íîâíîå óñëîâèå óñïåøíîé ïðîôåññèîíàëüíîé äåÿòåëüíîñòè ïðîãðàì-
ìèñòà. Íàó÷èòüñÿ ýòîìó ìîæíî, ëèøü ìíîãîêðàòíî ïðîãðàììèðóÿ
ðàçíûå çàäà÷è, ïðîõîäÿ ïóòü îò åå ïîñòàíîâêè äî ðàáîòàþùåé ïðî-
ãðàììû.
Äëÿ íåïîñðåäñòâåííîãî ðåøåíèÿ çàäà÷ ïðîãðàììèñò äîëæåí:
îñîçíàòü çàäà÷ó;
ñîñòàâèòü ïëàí îáùåãî ðåøåíèÿ;
âûïîëíèòü ïëàí, ò. å. ïðåîáðàçîâàòü åãî â îïðåäåëåííóþ ïî-
ñëåäîâàòåëüíîñòü äåéñòâèé;
ïðîâåðèòü ðåçóëüòàò ðåøåíèÿ, óáåäèòüñÿ â åãî ïðàâèëüíîñòè.
×òîáû âñå ýòî âûïîëíèòü, ñïåöèàëèñò äîëæåí ìíîãîå çíàòü è
óìåòü.
Çàäà÷à äàííîãî ó÷åáíèêà — äàòü íåîáõîäèìûå çíàíèÿ áóäóùèì
ïðîãðàììèñòàì è ïðèîáðåñòè íà÷àëüíûå íàâûêè ïðîãðàììèðîâàíèÿ
çàäà÷ â ïðîãðàììíîé ñðåäå Turbo Pascal. Ïîëó÷èâ çíàíèÿ è óìåíèÿ,
âû ñìîæåòå íà ýòîé áàçå îñâàèâàòü â ó÷åáíîì ïðîöåññå áîëåå òðóä-
íûå ðàçäåëû ïðîãðàììèðîâàíèÿ è ñìåæíûõ äèñöèïëèí, à òàêæå íà-
÷àòü ïðàêòè÷åñêîå âîïëîùåíèå ñâîèõ çàìûñëîâ, ñîçäàâàÿ ðàçëè÷íûå
ïðîãðàììíûå ïðîäóêòû.

4
Ââåäåíèå

Èñòîðèÿ ðàçâèòèÿ ïðîãðàììèðîâàíèÿ

Ñ ãëóáîêîé äðåâíîñòè èçâåñòíû ïîïûòêè ñîçäàòü óñòðîéñòâà, óñ-
êîðÿþùèå è îáëåã÷àþùèå ïðîöåññ âû÷èñëåíèé. Åùå äðåâíèå ãðåêè
è ðèìëÿíå ïðèìåíÿëè ïðèñïîñîáëåíèå, ïîäîáíîå ñ÷åòàì, — àáàê.
Òàêèå óñòðîéñòâà áûëè èçâåñòíû è â ñòðàíàõ Äðåâíåãî Âîñòîêà.
 XVII â. íåìåöêèå ó÷åíûå Â. Øèêêàðä (1623), Ã. Ëåéáíèö (1673) è
ôðàíöóçñêèé ó÷åíûé Á. Ïàñêàëü (1642) ñîçäàëè ìåõàíè÷åñêèå âû-
÷èñëèòåëüíûå
óñòðîéñòâà
—
ïðåäøåñòâåííèêè
âñåì
èçâåñòíîãî
àðèôìîìåòðà. Âû÷èñëèòåëüíûå ìàøèíû ñîâåðøåíñòâîâàëèñü â òå-
÷åíèå íåñêîëüêèõ âåêîâ. Íî ïðè ýòîì íå ïðèìåíÿëîñü ïîíÿòèå
«ïðîãðàììà è ïðîãðàììèðîâàíèå».
Òîëüêî â íà÷àëå XIX â. (1830) àíãëèéñêèé ó÷åíûé, ïðîôåññîð
ìàòåìàòèêè Êýìáðèäæñêîãî óíèâåðñèòåòà ×àðëüç Áýááèäæ, àíàëèçè-
ðóÿ ðåçóëüòàòû îáðàáîòêè ïåðåïèñè íàñåëåíèÿ âî Ôðàíöèè, òåîðåòè-
÷åñêè èññëåäîâàë ïðîöåññ âûïîëíåíèÿ âû÷èñëåíèé è îáîñíîâàë îñ-
íîâû àðõèòåêòóðû âû÷èñëèòåëüíîé ìàøèíû. Ðàáîòàÿ íàä ïðîåêòîì
àíàëèòè÷åñêîé ìàøèíû — «Ìàøèíû äëÿ èñ÷èñëåíèÿ ðàçíîñòåé»,
×. Áýááèäæ ïðåäñêàçàë ìíîãèå èäåè è ïðèíöèïû îðãàíèçàöèè è ðà-
áîòû ñîâðåìåííûõ ÝÂÌ, â ÷àñòíîñòè ïðèíöèï ïðîãðàììíîãî óïðàâ-
ëåíèÿ è çàïîìèíàåìîé ïðîãðàììû. Îáùàÿ óâëå÷åííîñòü íàóêîé äàëà
ó÷åíîìó è Àäå Ëàâëåéñ (1815—1852) äîëãèå ãîäû ïëîäîòâîðíîãî ñî-
òðóäíè÷åñòâà.  1843 ã. îíà ïåðåâåëà ñòàòüþ Ìåíàáðåà ïî ëåêöèÿì
×. Áýááèäæà, ãäå â âèäå ïîäðîáíûõ êîììåíòàðèåâ (ïî îáúåìó îíè
ïðåâîñõîäèëè îñíîâíîé òåêñò) ñôîðìóëèðîâàëà ãëàâíûå ïðèíöèïû
ïðîãðàììèðîâàíèÿ àíàëèòè÷åñêîé ìàøèíû. Îíà ðàçðàáîòàëà ïåðâóþ
ïðîãðàììó (1843) äëÿ ìàøèíû Áýááèäæà, óáåäèëà åãî â íåîáõîäèìî-
ñòè èñïîëüçîâàíèÿ â èçîáðåòåíèè äâîè÷íîé ñèñòåìû ñ÷èñëåíèÿ âìå-
ñòî äåñÿòè÷íîé, ðàçðàáîòàëà ïðèíöèïû ïðîãðàììèðîâàíèÿ, ïðåäó-
ñìàòðèâàþùèå ïîâòîðåíèå îäíîé è òîé æå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè êî-
ìàíä ïðè îïðåäåëåííûõ óñëîâèÿõ. Èìåííî îíà ïðåäëîæèëà òåðìèíû
«ðàáî÷àÿ ÿ÷åéêà» è «öèêë». À. Ëàâëåéñ ñîñòàâèëà ïåðâûå ïðîãðàììû
äëÿ ðåøåíèÿ ñèñòåìû äâóõ óðàâíåíèé è âû÷èñëåíèÿ ÷èñåë Áåðíóëëè
ïî äîâîëüíî ñëîæíîìó àëãîðèòìó è ïðåäïîëîæèëà, ÷òî ñî âðåìåíåì
àíàëèòè÷åñêàÿ ìàøèíà áóäåò ñî÷èíÿòü ìóçûêàëüíûå ïðîèçâåäåíèÿ,
ðèñîâàòü êàðòèíû è èñïîëüçîâàòüñÿ â ïðàêòè÷åñêîé è íàó÷íîé äåÿ-
òåëüíîñòè. Âðåìÿ ïîäòâåðäèëî åå ïðàâîòó è òî÷íîñòü ïðîãíîçîâ.
Ñâîèìè ðàáîòàìè À. Ëàâëåéñ çàëîæèëà òåîðåòè÷åñêèå îñíîâû ïðî-
ãðàììèðîâàíèÿ è ïî ïðàâó ñ÷èòàåòñÿ ïåðâûì â ìèðå ïðîãðàììèñòîì
è îñíîâîïîëîæíèêîì íàó÷íîãî ïðîãðàììèðîâàíèÿ.
 1854 ã. àíãëèéñêèé ìàòåìàòèê Äæîðäæ Áóëü îïóáëèêîâàë êíè-
ãó «Çàêîíû ìûøëåíèÿ», â êîòîðîé ðàçâèë àëãåáðó âûñêàçûâàíèé —

Ââåäåíèå
5

Áóëåâó àëãåáðó. Íà åå îñíîâå â íà÷àëå 80-õ ãã. XIX â. ïîñòðîåíà òåî-
ðèÿ ðåëåéíî-êîíòàêòíûõ ñõåì è êîíñòðóèðîâàíèÿ ñëîæíûõ äèñêðåò-
íûõ àâòîìàòîâ. Àëãåáðà ëîãèêè îêàçàëà ìíîãîãðàííîå âëèÿíèå íà
ðàçâèòèå âû÷èñëèòåëüíîé òåõíèêè, ÿâëÿÿñü èíñòðóìåíòîì ðàçðàáîò-
êè è àíàëèçà ñëîæíûõ ñõåì, èíñòðóìåíòîì îïòèìèçàöèè áîëüøîãî
÷èñëà ëîãè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ, èç ìíîãèõ òûñÿ÷ êîòîðûõ ñîñòîèò ñî-
âðåìåííàÿ ÝÂÌ.
Èäåè ×. Áýááèäæà ðåàëèçîâàë àìåðèêàíñêèé ó÷åíûé Ã. Õîëëå-
ðèò, êîòîðûé ñ ïîìîùüþ ïîñòðîåííîé ñ÷åòíî-àíàëèòè÷åñêîé ìàøè-
íû è ïåðôîêàðò çà òðè ãîäà îáðàáîòàë ðåçóëüòàòû ïåðåïèñè íàñåëå-
íèÿ â ÑØÀ ïî ñîñòîÿíèþ íà 1890 ã. Â ìàøèíå âïåðâûå áûëî èñ-
ïîëüçîâàíî ýëåêòðè÷åñòâî.  1896 ã. Õîëëåðèòîì áûëà îñíîâàíà
ôèðìà ïî âûïóñêó âû÷èñëèòåëüíûõ ïåðôîðàöèîííûõ ìàøèí è ïåð-
ôîêàðò.
 1936 ã. àíãëèéñêèé ìàòåìàòèê À. Òüþðèíã ââåë ïîíÿòèå ìà-
øèíû Òüþðèíãà, êàê ôîðìàëüíîãî óòî÷íåíèÿ èíòóèòèâíîãî ïîíÿ-
òèÿ àëãîðèòìà. Ó÷åíûé ïîêàçàë, ÷òî ëþáîé àëãîðèòì â íåêîòîðîì
ñìûñëå ìîæåò áûòü ðåàëèçîâàí íà ìàøèíå Òüþðèíãà, à ñëåäîâàòåëü-
íî, äîêàçûâàë âîçìîæíîñòü ïîñòðîåíèÿ óíèâåðñàëüíîé ÝÂÌ. È òà,
è äðóãàÿ ìàøèíû àíàëîãè÷íî ìîãóò áûòü ñíàáæåíû èñõîäíûìè äàí-
íûìè ðåøàåìîé çàäà÷è è ïðîãðàììîé åå ðåøåíèÿ. Ìàøèíó Òüþ-
ðèíãà ìîæíî ñ÷èòàòü êàê áû èäåàëèçèðîâàííîé ìîäåëüþ óíèâåð-
ñàëüíîé ÝÂÌ.
 40-õ ãã. XX â. ìåõàíè÷åñêàÿ ýëåìåíòíàÿ áàçà âû÷èñëèòåëüíûõ
ìàøèí ñòàëà çàìåíÿòüñÿ ýëåêòðè÷åñêèìè è ýëåêòðîííûìè óñòðîéñò-
âàìè. Ïåðâûå ýëåêòðîìåõàíè÷åñêèå ìàøèíû áûëè ñîçäàíû â Ãåðìà-
íèè Ê. Öóçå (Ö-3, 1941 ã.) è â ÑØÀ ïîä ðóêîâîäñòâîì ïðôåññîðà
Ãàðâàðäñêîãî óíèâåðñèòåòà Ã. Àéêåíà (ÌÀÐÊ-1, 1944 ã.). Ïåðâàÿ
ýëåêòðîííàÿ ìàøèíà ñîçäàíà â ÑØÀ ãðóïïîé èíæåíåðîâ ïîä ðóêî-
âîäñòâîì äîêòîðà Ïåíñèëüâàíñêîãî óíèâåðñèòåòà Äæ. Ìî÷ëè è àñïè-
ðàíòà Äæ. Ýêêåðòà (ÝÍÈÀÊ — ýëåêòðîííûé ÷èñëîâîé èíòåãðàòîð è
êàëüêóëÿòîð, 1946 ã.). Â 1949 ã. â Àíãëèè áûëà ïîñòðîåíà EDSAC —
ïåðâàÿ ìàøèíà, îáëàäàþùàÿ àâòîìàòè÷åñêèì ïðîãðàììíûì óïðàâ-
ëåíèåì, âíóòðåííèì çàïîìèíàþùèì óñòðîéñòâîì è äðóãèìè íåîáõî-
äèìûìè êîìïîíåíòàìè ñîâðåìåííûõ ÝÂÌ.
Ëîãè÷åñêèå ñõåìû âû÷èñëèòåëüíûõ ìàøèí áûëè ðàçðàáîòàíû â
êîíöå 1940-õ ãã. Äæ. ôîí Íåéìàíîì, Ã. Ãîëüäñòàéíîì è À. Â. Áåð-
êñîì. Îñîáûé âêëàä â ýòó ðàáîòó âíåñ àìåðèêàíñêèé ìàòåìàòèê
Äæîí ôîí Íåéìàí, ïðèíèìàâøèé ó÷àñòèå â ñîçäàíèè ÝÍÈÀÊ. Îí
ïðåäëîæèë èäåþ õðàíåíèÿ êîìàíä óïðàâëåíèÿ è äàííûõ â ìàøèí-
íîé ïàìÿòè è ñôîðìóëèðîâàë îñíîâíûå ïðèíöèïû ïîñòðîåíèÿ ñî-

6
Ââåäåíèå

âðåìåííûõ ÝÂÌ. ÝÂÌ ñ õðàíèìîé ïðîãðàììîé îêàçàëèñü áîëåå áû-
ñòðîäåéñòâóþùèìè è ãèáêèìè, ÷åì ðàíåå ñîçäàííûå.
 1951 ã. â ÑØÀ áûëî íàëàæåíî ïåðâîå ñåðèéíîå ïðîèçâîäñòâî
ýëåêòðîííûõ ìàøèí ÓÍÈÂÀÊ (óíèâåðñàëüíàÿ àâòîìàòè÷åñêàÿ âû-
÷èñëèòåëüíàÿ ìàøèíà).  ýòî æå âðåìÿ ôèðìà IBM íà÷àëà ñåðèé-
íûé âûïóñê ìàøèíû IBM/701.
 ÑÑÑÐ ïåðâûìè àâòîðàìè ÝÂÌ, èçîáðåòåííîé â äåêàáðå
1948 ã., ÿâëÿþòñÿ È. Ñ. Áðóê è Á. È. Ðàìååâ. À ïåðâàÿ ñîâåòñêàÿ
ÝÂÌ ñ ñîõðàíÿþùåéñÿ ïðîãðàììîé ñîçäàíà â 1951 ã. ïîä ðóêîâî-
äñòâîì Ñ. À Ëåáåäåâà (ÌÝÑÌ — ìàëàÿ ýëåêòðîííàÿ ñ÷åòíàÿ ìàøè-
íà).  1953 ã. â Ñîâåòñêîì Ñîþçå íà÷àëñÿ ñåðèéíûé âûïóñê ìàøèí,
ïåðâûìè èõ êîòîðûõ áûëè ÁÝÑÌ-1, «Ñòðåëà».
Ñ ïîÿâëåíèåì öèôðîâûõ ïðîãðàììíî-óïðàâëÿåìûõ ìàøèí ðî-
äèëàñü íîâàÿ îáëàñòü ïðèêëàäíîé ìàòåìàòèêè — ïðîãðàììèðîâàíèå.
Êàê îáëàñòü íàóêè è ïðîôåññèÿ îíà âîçíèêëà â 1950-õ ãã. Ïåðâîíà-
÷àëüíî ïðîãðàììû ñîñòàâëÿëèñü âðó÷íóþ íà ìàøèííûõ ÿçûêàõ (â
ìàøèííûõ êîäàõ). Ïðîãðàììû áûëè ãðîìîçäêè, èõ îòëàäêà — î÷åíü
òðóäîåìêà. Äëÿ óïðîùåíèÿ ïðèåìîâ è ìåòîäîâ ñîñòàâëåíèÿ è îòëàä-
êè ïðîãðàìì áûëè ñîçäàíû ìíåìîêîäû, ïî ñòðóêòóðå áëèçêèå ê ìà-
øèííîìó ÿçûêó è èñïîëüçóþùèå ñèìâîëüíóþ àäðåñàöèþ. Àññåìáëå-
ðû ïåðåâîäèëè ïðîãðàììó, çàïèñàííóþ â ìíåìîêîäå, íà ìàøèííûé
ÿçûê è, ðàñøèðåííûå ìàêðîêîìàíäàìè, èñïîëüçóþòñÿ è â íàñòîÿ-
ùåå âðåìÿ. Äàëåå áûëè ñîçäàíû àâòîêîäû, êîòîðûå ìîæíî ïðèìå-
íÿòü íà ðàçëè÷íûõ ìàøèíàõ, è ïîçâîëèâøèå îáìåíèâàòüñÿ ïðîãðàì-
ìàìè. Àâòîêîä — íàáîð ïñåâäîêîìàíä äëÿ ðåøåíèÿ ñïåöèàëèçèðî-
âàííûõ çàäà÷, íàïðèìåð íàó÷íûõ èëè èíæåíåðíûõ. Äëÿ òàêèõ çàäà÷
èìååòñÿ ðàçâèòàÿ áèáëèîòåêà ñòàíäàðòíûõ ïðîãðàìì.
Äî êîíöà 1950-õ ãã. ÝÂÌ îñíîâíûì ýëåìåíòîì êîíñòðóêöèè
áûëè ýëåêòðîííûå ëàìïû (I-å ïîêîëåíèå). Â ýòîò ïåðèîä ðàçâèòèå
èäåîëîãèè è òåõíèêè ïðîãðàììèðîâàíèÿ øëî çà ñ÷åò äîñòèæåíèé
àìåðèêàíñêèõ ó÷åíûõ Äæ. ôîí Íåéìàíà, ñôîðìóëèðîâàâøåãî îñ-
íîâíûå ïðèíöèïû ïîñòðîåíèÿ ÝÂÌ, è Äæ. Áýêóñà, ïîä ðóêîâî-
äñòâîì êîòîðîãî â 1954 ã. áûë ñîçäàí Fortran (Formula Translation) —
ïåðâûé ÿçûê ïðîãðàììèðîâàíèÿ âûñîêîãî óðîâíÿ, èñïîëüçóåìûé äî
íàñòîÿùåãî âðåìåíè â ðàçíûõ ìîäèôèêàöèÿõ. Òàê, â 1965 ã. â Äàð-
òìóòñêîì êîëëåäæå Ä. Êýìýíè è Ò. Êóðòöåì áûëà ðàçðàáîòàíà óïðî-
ùåííàÿ âåðñèÿ Ôîðòðàíà — Basic. Â 1966 ã. êîìèññèÿ ïðè Àìåðè-
êàíñêîé àññîöèàöèè ñòàíäàðòîâ (ASA) ðàçðàáîòàëà äâà ñòàíäàðòà
ÿçûêà: Ôîðòðàí è Áàçèñíûé Ôîðòðàí. Èñïîëüçóþòñÿ òàêæå äàëü-
íåéøèå ìîäèôèêàöèè ÿçûêà (íàïðèìåð 1970, 1990 ãã.).
Äîñòèæåíèÿ â îáëàñòè ýëåêòðîíèêè è ìèêðîýëåêòðîíèêè ïî-
çâîëèëè çàìåíèòü ýëåìåíòíóþ áàçó ÝÂÌ íà áîëåå ñîâåðøåííóþ.

Ââåäåíèå
7

 êîíöå 1950-õ ãã. ãðîìîçäêèå ýëåêòðîííûå ëàìïû çàìåíÿþò ïîëó-
ïðîâîäíèêàìè (ìèíèàòþðíûìè òðàíçèñòîðàìè). Ïîÿâëÿþòñÿ ÝÂÌ
II ïîêîëåíèÿ; çàòåì ïðèìåðíî ÷åðåç 10 ëåò — ÝÂÌ III ïîêîëåíèÿ
íà èíòåãðàëüíûõ ñõåìàõ; åùå ÷åðåç 10 ëåò — ÝÂÌ IV ïîêîëåíèÿ íà
áîëüøèõ èíòåãðàëüíûõ ñõåìàõ (ÁÈÑ). Â ßïîíèè â 1990-õ ãã. ðåàëè-
çîâàíû ïðîåêòû ÝÂÌ V ïîêîëåíèÿ, â êîòîðûõ èñïîëüçîâàíû äîñ-
òèæåíèÿ â îáëàñòè èñêóññòâåííîãî èíòåëëåêòà è áèîýëåêòðîíèêè.
Åñëè îáúåì îïåðàòèâíîãî çàïîìèíàþùåãî óñòðîéñòâà (ÎÇÓ) îäíîé
èç ëó÷øèõ îòå÷åñòâåííûõ ìàøèí 1960-õ ãã. Ì-20, ñîçäàííîé ïîä
ðóêîâîäñòâîì Ñ. À. Ëåáåäåâà â 1958 ã., èìåë 4096 ñëîâ (8 Êáàéò) è
áûñòðîäåéñòâèå 20 òûñ. îïåðàöèé â ñåêóíäó, òî ñîâðåìåííûå ïåðñî-
íàëüíûå êîìïüþòåðû õàðàêòåðèçóþòñÿ ÎÇÓ â äåñÿòêè Ìáàéò è áû-
ñòðîäåéñòâèåì â ñîòíè ìèëëèîíîâ îïåðàöèé â ñåêóíäó, ÷òî ïîçâî-
ëÿåò ðåøàòü ñëîæíåéøèå çàäà÷è.
 1953 ã. À. À. Ëÿïóíîâûì áûë ïðåäëîæåí îïåðàòîðíûé ìåòîä
ïðîãðàììèðîâàíèÿ, êîòîðûé çàêëþ÷àëñÿ â àâòîìàòèçàöèè ïðîãðàì-
ìèðîâàíèÿ, à àëãîðèòì ðåøåíèÿ çàäà÷è ïðåäñòàâëÿëñÿ â âèäå ñîâî-
êóïíîñòè îïåðàòîðîâ, îáðàçóþùèõ ëîãè÷åñêóþ ñõåìó çàäà÷è. Ñõåìû
ïîçâîëÿëè ðàñ÷ëåíèòü ãðîìîçäêèé ïðîöåññ ñîñòàâëåíèÿ ïðîãðàììû,
÷àñòè êîòîðîé ñîñòàâëÿëèñü ïî ôîðìàëüíûì ïðàâèëàì, à çàòåì îáú-
åäèíÿëèñü â öåëîå. Äëÿ ïðîâåðêè èäåé îïåðàòîðíîãî ìåòîäà â
ÑÑÑÐ â 1954 ã. áûëà ðàçðàáîòàíà ïåðâàÿ ïðîãðàììèðóþùàÿ ïðî-
ãðàììà ÏÏ-1, à â 1955 ã. áîëåå ñîâåðøåííàÿ — ÏÏ-2. Â 1956 ã. ðàç-
ðàáîòàíà ÏÏ ÁÝÑÌ, â 1957 ã. — ÏÏÑÂ, â 1958 ã. — äëÿ ìàøèíû
«Ñòðåëà».
 ÑØÀ â 1954 ã. ñòàë ïðèìåíÿòüñÿ àëãåáðàè÷åñêèé ïîäõîä, ñîâ-
ïàäàþùèé, ïî ñóùåñòâó, ñ îïåðàòîðíûì ìåòîäîì. Â 1956 ã. êîðïîðà-
öèåé IBM ðàçðàáîòàíà óíèâåðñàëüíàÿ ÏÏ Ôîðòðàí äëÿ àâòîìàòè÷å-
ñêîãî ïðîãðàììèðîâàíèÿ íà ÝÂÌ IBM/704.
 ýòîò ïåðèîä ïî ìåðå íàêîïëåíèÿ îïûòà è òåîðåòè÷åñêîãî
îñìûñëåíèÿ
ñîâåðøåíñòâîâàëèñü
ÿçûêè
ïðîãðàììèðîâàíèÿ.
 1958—1960 ãã. â Åâðîïå áûë ñîçäàí ALGOL, êîòîðûé ïîðîäèë öå-
ëóþ ñåðèþ àëãîëîïîäîáíûõ ÿçûêîâ: Algol W, (1967), Algol 68, Pascal
(Í. Âèðò, 1970 ã.), Ñ (Ä. Ðèò÷è è Á. Êåðíèãàí, 1972 ã.), Àda (ïîä ðó-
êîâîäñòâîì Æ. Èøáèà, 1979 ã.), Ñ++ (1983). Â 1961—1962 ãã.
Äæ. Ìàêêàðòè â Ìàññà÷óñåòñêîì òåõíîëîãè÷åñêîì èíñòèòóòå áûë
ñîçäàí ÿçûê ôóíêöèîíàëüíîãî ïðîãðàììèðîâàíèÿ Lisp, îòêðûâøèé
â ïðîãðàììèðîâàíèè îäíî èç àëüòåðíàòèâíûõ íàïðàâëåíèé, ïðåäëî-
æåííûõ Äæ. ôîí Íåéìàíîì.
Íà íà÷àëî 1970-õ ãã. ñóùåñòâîâàëî áîëåå 700 ÿçûêîâ âûñîêîãî
óðîâíÿ è îêîëî 300 òðàíñëÿòîðîâ äëÿ àâòîìàòèçàöèè ïðîãðàììèðî-
âàíèÿ.

8
Ââåäåíèå

Óñëîæíåíèå ñòðóêòóðû ÝÂÌ ïðèâåëî (â 1953 ã. äëÿ ìàøèí II-ãî
ïîêîëåíèÿ) ê ñîçäàíèþ îïåðàöèîííûõ ñèñòåì (ÎÑ) — ñïåöèàëüíûõ
óïðàâëÿþùèõ ïðîãðàìì äëÿ îðãàíèçàöèè è ðåøåíèÿ çàäà÷ íà ÝÂÌ.
Íàïðèìåð, ìîíèòîðíàÿ ñèñòåìà ÌÒÈ, ñîçäàííàÿ â Ìàññà÷óñåòñêîì
òåõíîëîãè÷åñêîì èíñòèòóòå, îáåñïå÷èâàëà ïàêåòíóþ îáðàáîòêó, ò. å.
íåïðåðûâíîå, ïîñëåäîâàòåëüíîå ïðîõîæäåíèå ÷åðåç ÝÂÌ ìíîãèõ
ãðóïï (ïàêåòîâ) çàäàíèé è ïîëüçîâàíèå áèáëèîòåêîé ñëóæåáíûõ
ïðîãðàìì, õðàíèìîé â ìàøèíå. Ýòî ïîçâîëèëî ñîâìåñòèòü îïåðàöèè
ïî çàïóñêó ñ âûïîëíåíèåì ïðîãðàìì.
Äëÿ ÏÝÂÌ ê íàñòîÿùåìó âðåìåíè ðàçðàáîòàíû ÎÑ: MS DOS,
Windows, ÎÑ/2, MacOC, Unix, Linux è äð. Øèðîêîå ðàñïðîñòðàíå-
íèå ïîëó÷èëè ÎÑ MS DOS è Windows, èìåþùèå ðàçâèòûé èíòåð-
ôåéñ è øèðîêèé íàáîð ïðèëîæåíèé, ïîçâîëÿþùèõ ïîñëåäîâàòåëü-
íîå âûïîëíåíèå çàäàíèé èç ïàêåòà, îáðàáîòêó ðàçëè÷íîé èíôîðìà-
öèè âî ìíîãèõ ñôåðàõ ÷åëîâå÷åñêîé äåÿòåëüíîñòè.
 1965 ã. èòàëüÿíöû Áîì è Äæàêîïèíè ïðåäëîæèëè èñïîëüçî-
âàòü â êà÷åñòâå áàçîâûõ àëãîðèòìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ cëåäîâàíèå,
âåòâëåíèå è öèêë. Ïî÷òè â òî æå âðåìÿ ê àíàëîãè÷íûì âûâîäàì
ïðèøåë
ãîëëàíäñêèé
ó÷åíûé
Ý. Äèéêñòðà,
çàëîæèâøèé
îñíîâû
ñòðóêòóðíîãî
ïðîãðàììèðîâàíèÿ.
Â
1970-õ
ãã.
ýòà
ìåòîäîëîãèÿ
îôîðìèëàñü, è êîðïîðàöèÿ IBM ñîîáùèëà î ïðèìåíåíèè â ðàçðà-
áîòêå ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ «Óñîâåðøåíñòâîâàííûõ ìåòîäîâ
ïðîãðàììèðîâàíèÿ», îäíèì èç êîìïîíåíòîâ êîòîðûõ ÿâëÿëàñü òåõ-
íîëîãèÿ íèñõîäÿùåãî ñòðóêòóðíîãî ïðîãðàììèðîâàíèÿ (ñòðóêòóð-
íîãî ïðîãðàììèðîâàíèÿ), îñíîâó êîòîðîãî ñîñòàâëÿåò ñëåäóþùåå:
ñëîæíàÿ
çàäà÷à
ðàçáèâàåòñÿ
íà
ïðîñòûå,
ôóíêöèîíàëüíî
óïðàâëÿåìûå çàäà÷è, êàæäàÿ çàäà÷à èìååò îäèí âõîä è îäèí
âûõîä; óïðàâëÿþùèé ïîòîê ïðîãðàììû ñîñòîèò èç ñîâîêóï-
íîñòè ýëåìåíòàðíûõ ôóíêöèîíàëüíûõ ïîäçàäà÷;
óïðàâëÿþùèå ñòðóêòóðû ïðîñòû, ò. å. ëîãè÷åñêàÿ çàäà÷à äîëæ-
íà ñîñòîÿòü èç ìèíèìàëüíîé, ôóíêöèîíàëüíî ïîëíîé ñîâî-
êóïíîñòè äîñòàòî÷íî ïðîñòûõ óïðàâëÿþùèõ ñòðóêòóð;
ïðîãðàììà ðàçðàáàòûâàåòñÿ ïîýòàïíî, íà êàæäîì ýòàïå ðåøà-
åòñÿ îãðàíè÷åííîå ÷èñëî òî÷íî ïîñòàâëåííûõ çàäà÷.
×åòêî
ñôîðìóëèðîâàííûå
îñíîâû
íèñõîäÿùåé
ðàçðàáîòêè,
ñòðóêòóðíîãî êîäèðîâàíèÿ è ñêâîçíîãî êîíòðîëÿ ïîçâîëÿëè ïåðåéòè
ê ïðîìûøëåííûì ìåòîäàì ðàçðàáîòêè ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ.
Ðàçâèòèå ïîëó÷èëî ìîäóëüíîå ïðîãðàììèðîâàíèå, îñíîâà êîòîðîãî
çàêëþ÷àåòñÿ â ñëåäóþùåì:
ôóíêöèîíàëüíàÿ äåêîìïîçèöèÿ (ðàçáèåíèå) çàäà÷è íà ñàìî-
ñòîÿòåëüíûå ïîäçàäà÷è — ìîäóëè, ñâÿçàííûå òîëüêî âõîäíû-
ìè è âûõîäíûìè äàííûìè;

Ââåäåíèå
9

ìîäóëü ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé «÷åðíûé ÿùèê», ïîçâîëÿþùèé
ðàçðàáàòûâàòü ÷àñòè ïðîãðàìì îäíîãî ïðîåêòà íà ðàçíûõ ÿçû-
êàõ ïðîãðàììèðîâàíèÿ, à çàòåì ñ ïîìîùüþ êîìïîíîâî÷íûõ
ñðåäñòâ îáúåäèíÿòü èõ â åäèíûé çàãðóçî÷íûé ìîäóëü;
äîëæíî áûòü ÿñíîå ïîíèìàíèå íàçíà÷åíèÿ âñåõ ìîäóëåé çàäà-
÷è è èõ îïòèìàëüíîãî ñî÷åòàíèÿ;
ñ ïîìîùüþ êîììåíòàðèåâ äîëæíî îïèñûâàòüñÿ íàçíà÷åíèå
âñåõ ïåðåìåííûõ ìîäóëÿ.
 ïåðèîä 1970—1980-õ ãã. ðàçâèòèå òåîðåòè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé
îôîðìèëî ïðîãðàììèðîâàíèå êàê ñàìîñòîÿòåëüíóþ íàó÷íóþ äèñöè-
ïëèíó, çàíèìàþùóþñÿ ìåòîäàìè ðàçðàáîòêè ïðîãðàììíîãî îáåñïå-
÷åíèÿ (ÏÎ).
 èñòîðèè ðàçâèòèÿ ïðîìûøëåííîãî ïðîãðàììèðîâàíèÿ áîëü-
øóþ ðîëü ñûãðàë ïðîãðàììèñò è áèçíåñìåí Áèëë Ãåéòñ (Gates
William Henry, ð. â 1955 ã.). Åãî èñòîðèÿ î÷åíü ïîó÷èòåëüíà äëÿ íà-
÷èíàþùèõ ïðîãðàììèñòîâ.  1972 ã. Áèëë Ãåéòñ è åãî øêîëüíûé òî-
âàðèù Ïîë Àëëåí îñíîâàëè êîìïàíèþ ïî àíàëèçó óëè÷íîãî äâèæå-
íèÿ «Òðýô-Î-Äåéòà» è èñïîëüçîâàëè äëÿ îáðàáîòêè äàííûõ êîìïü-
þòåðû ñ ìèêðîïðîöåññîðîì 8008 — ïåðâûì èç çíàìåíèòîãî ðÿäà
ìèêðîïðîöåññîðîâ êîìïàíèè «Intel». Áóäó÷è ñòóäåíòîì Ãàðâàðäñêî-
ãî óíèâåðñèòåòà, â 1975 ã. îí ñîâìåñòíî ñ Àëëåíîì íàïèñàë äëÿ êîì-
ïüþòåðà Altair (ôèðìû MITS) èíòåðïðåòàòîð — ïðîãðàììó-ïåðåâî-
ä÷èê ñ ÿçûêà ïðîãðàììèðîâàíèÿ íà ÿçûê ìàøèííûõ êîäîâ. Îíè çà-
êëþ÷èëè
ñ
âëàäåëüöåì
ôèðìû
ñîãëàøåíèå,
ïî
êîòîðîìó
èõ
ïðîãðàììû ðàñïðîñòðàíÿëèñü âìåñòå ñ êîìïüþòåðàìè. Òîâàðèøè
îñíîâàëè êîìïàíèþ «Microsoft», â êîòîðîé Á. Ãåéòñó ïðèíàäëåæàëî
60 % àêöèé, Ï. Àëëåíó — 40 %. Â 1976 ã. Ãåéòñ ââåë â ïðàêòèêó ïðî-
äàæó ëèöåíçèé íà ñâîè ïðîãðàììíûå ïðîäóêòû íåïîñðåäñòâåííî
ïðîèçâîäèòåëÿì êîìïüþòåðîâ, ÷òî ïîçâîëèëî «âñòðàèâàòü» èõ (ÎÑ è
òðàíñëÿòîðû ñ ÿçûêîâ ïðîãðàììèðîâàíèÿ) â êîìïüþòåðû. Ýòî áûëî
áîëüøîå äîñòèæåíèå â îáëàñòè ìàðêåòèíãà, ïðèíåñøåå ôèðìå îã-
ðîìíûå äîõîäû. Ôèðìà ïðèâëåêàëà òàêèõ íîâûõ çàêàç÷èêîâ, êàê
ôèðìû «Apple», «Commodor», «Tendi». Â 1980 ã. ôèðìà IBM ïðåäëî-
æèëà «Microsoft», â êîòîðîé òîãäà ðàáîòàëî îêîëî äâóõ äåñÿòêîâ ÷å-
ëîâåê, ñîçäàòü ÿçûêè ïðîãðàììèðîâàíèÿ äëÿ åå íîâîãî ïåðñîíàëü-
íîãî êîìïüþòåðà, â äàëüíåéøåì èçâåñòíûì êàê IBM PC. Â 1981 ã.
«Microsoft» ïðèîáðåëà ó ðàçðàáîò÷èêà Ò. Ïàòåðñîíà äèñêîâóþ ÎÑ
(DOS), è â àâãóñòå ýòîãî ãîäà IBM PC ïîñòàâëÿëàñü âìåñòå c ÎÑ MS
DOS. Óñïåõ áûë íàñòîëüêî âåëèê, ÷òî, êðîìå çíà÷èòåëüíûõ äîõîäîâ,
ïðèâåë ê òîìó, ÷òî è àðõèòåêòóðà Intel, è êîìïüþòåðû IBM, è ïðî-
ãðàììû «Microsoft» ôàêòè÷åñêè ñòàëè îòðàñëåâûìè ñòàíäàðòàìè.
 1988 ã. «Microsoft» ñîçäàëà ñâîþ ÎÑ Windows c ìîùíûì ãðàôè÷å-

10
Ââåäåíèå