Počítačovému programování v dnešní době vděčíme opravdu za mnohé – a často si to nemusíme ani přímo uvědomovat. Rozhodně nechceme zacházet příliš do hloubky – proč se ale s historií těchto skriptů trochu neseznámit?! Dne 15. října roku 1956 byl poprvé veřejnosti představen Fortran, jeden z prvních vysokoúrovňových programovacích jazyků. Měl významný vliv na oblast informatiky a programování. Pojďme si dnes tuto oblast lidského vědění představit o něco blíže. Ale nemusíte se bát – vše jsme maximálně zjednodušili – a držíme se převážně ve filozofické rovině. Při bližším pohledu do průřezu historií ale uvidíme, že toho na dnešní den připadá ještě o mnoho více: 1964 – Alexej Kosygin a Leonid Brežněv vystřídali sovětského premiéra Nikitu Chruščova 1970 – Anwar Sadat byl zvolen 3. prezidentem Egypta a nahradil v této funkci Gamala Abdela Nassera 1972 – 61. Davisův pohár vyhrály Spojené státy nad Rumunskem v Bukurešti poměrem 3-2 1990 – Michail Gorbačov získal Nobelovu cenu míru 1997 – K Saturnu odstartovala americko-evropská kosmická sonda Cassini-Huygens. 2003 – Čína vyslala do vesmíru svého prvního kosmonauta. Jang Li-wej kroužil v lodi Šen-čou 5 kolem Země 21,5 hodin. A nyní se už jako obvykle přesuneme do světa byznysu a ekonomiky: 1989 – Byla dokončena fúze společností Time Inc. a Warner Communications Inc., čímž vznikl významný mediální a zábavní konglomerát Time Warner. Společnost Time Warner se později v roce 2000 spojila s AOL a vznikla AOL Time Warner, což byla jedna z nejvýznamnějších a nakonec neúspěšných fúzí v historii společnosti. 2003 – Čína uvedla na trh svůj první model automobilu vyráběný v tuzemsku na vývoz, což znamenalo významný posun v čínském automobilovém průmyslu. 2012 – Felix Baumgartner, rakouský parašutista a BASE jumper, dokončil rekordní seskok ze stratosféry, sponzorovaný společností Red Bull. Tato událost byla pro společnost vyrábějící energetické nápoje významným marketingovým a reklamním kouskem. Počítačové jazyka a programování — Co by se vám mohlo hodit vědět? Pojmem počítačový programovací jazyk můžeme poznačit kterýkoli z různých jazyků pro vyjádření souboru podrobných instrukcí pro digitální počítač. Tyto instrukce mohou být provedeny přímo, pokud jsou v číselné formě specifické pro výrobce počítače, známé jako strojový jazyk, po jednoduchém procesu substituce, pokud jsou vyjádřeny v odpovídajícím jazyce assembleru, nebo po překladu z některého jazyka "vyšší úrovně". Přestože existuje mnoho počítačových jazyků, jen relativně málo z nich je široce používáno. Strojové jazyky a jazyky assembleru jsou "nízkoúrovňové" a vyžadují, aby programátor explicitně řídil všechny idiosynkratické vlastnosti počítače při ukládání dat a provozu. Naproti tomu vysokoúrovňové jazyky programátora od těchto starostí chrání a poskytují zápis, který se programátorům snadněji píše a čte. Typy jazyků Strojové jazyky a jazyky assembleru Strojový jazyk se skládá z číselných kódů pro operace, které může konkrétní počítač provádět přímo.Tyto kódy jsou řetězce nul a jedniček neboli binárních číslic ("bitů"), které se často převádějí z hexadecimální soustavy (základ 16) i do ní, aby je mohl zobrazit a upravit člověk. Instrukce strojového jazyka obvykle používají některé bity k reprezentaci operací, jako je sčítání, a některé k reprezentaci operandů nebo třeba umístění další instrukce. Strojový jazyk se obtížně čte a zapisuje, protože se nepodobá běžnému matematickému zápisu ani lidskému jazyku a jeho kódy se v jednotlivých počítačích liší. Jazyk assembleru je o úroveň výš než strojový jazyk. Používá krátké mnemotechnické kódy pro instrukce a umožňuje programátorovi zavést názvy pro bloky paměti, které obsahují data. Pro instrukci, která sčítá dvě čísla, tak lze místo "0110101100101000" napsat "add pay, total". Jazyk assembleru je navržen tak, aby se dal snadno přeložit do strojového jazyka. Přestože bloky dat mohou být označeny jménem namísto strojové adresy, jazyk assembleru neposkytuje sofistikovanější prostředky pro uspořádání složitých informací. Stejně jako strojový jazyk vyžaduje jazyk assembleru podrobnou znalost vnitřní architektury počítače. Je užitečný v případech, kdy jsou tyto detaily důležité, například při programování počítače pro interakci s periferními zařízeními (tiskárny, skenery, paměťová zařízení atd.). Algoritmické jazyky Algoritmické jazyky jsou určeny k vyjádření matematických nebo symbolických výpočtů. Mohou vyjadřovat algebraické operace v zápisu podobném matematickému a umožňují používat podprogramy, které balí běžně používané operace pro opakované použití. Byly to první vysokoúrovňové jazyky. FORTRANPrvním významným algoritmickým jazykem byl FORTRAN (formula translation), který v roce 1957 navrhl tým IBM pod vedením Johna Backuse. Byl určen pro vědecké výpočty s reálnými čísly a jejich kolekcemi uspořádanými jako jednorozměrná nebo vícerozměrná pole. Jeho řídicí struktury zahrnovaly podmíněné příkazy IF, opakující se smyčky (tzv. smyčky DO) a příkaz GOTO, který umožňoval nesekvenční provádění programového kódu. FORTRAN umožňoval mít k dispozici podprogramy pro běžné matematické operace a vytvářel jejich knihovny. FORTRAN byl také navržen pro efektivní překlad do strojového jazyka. Byl okamžitě úspěšný a nadále se vyvíjí. ALGOLALGOL (algoritmický jazyk) byl navržen komisí amerických a evropských počítačových vědců v letech 1958-60 pro publikování algoritmů i pro provádění výpočtů. Stejně jako LISP (popsaný v následující části) měl ALGOL rekurzivní podprogramy - procedury, které se mohly samy vyvolat k řešení problému jeho redukcí na menší problém stejného druhu. ALGOL zavedl blokovou strukturu, v níž se program skládá z bloků, které mohou obsahovat data i instrukce a mají stejnou strukturu jako celý program. Bloková struktura se stala mocným nástrojem pro sestavování velkých programů z malých komponent. ALGOL přispěl notací pro popis struktury programovacího jazyka, Backus-Naur Form, která se v určité obměně stala standardním nástrojem pro vyjádření syntaxe (gramatiky) programovacích jazyků. ALGOL byl v Evropě široce používán a po mnoho let zůstal jazykem, v němž byly publikovány počítačové algoritmy. Jeho potomky jsou mnohé významné jazyky, například Pascal a Ada (oba popsané později). CProgramovací jazyk C byl vyvinut v roce 1972 Dennisem Ritchiem a Brianem Kernighanem v AT&T Corporation pro programování počítačových operačních systémů. Jeho schopnost strukturovat data a programy pomocí skládání menších jednotek je srovnatelná se schopností jazyka ALGOL. Používá kompaktní notaci a poskytuje programátorovi možnost pracovat s adresami dat i s jejich hodnotami. Tato schopnost je důležitá při programování systémů a jazyk C sdílí s assemblerem schopnost využívat všechny vlastnosti vnitřní architektury počítače. Jazyk C spolu se svým potomkem C++ zůstává jedním z nejrozšířenějších jazyků. Obchodně orientované jazyky COBOLJazyk COBOL (common business oriented language) je od svého vzniku v roce 1959 hojně využíván podniky. Výbor výrobců a uživatelů počítačů a vládních organizací USA založil CODASYL (Committee on Data Systems and Languages), aby vyvinul a dohlížel na standard jazyka s cílem zajistit jeho přenositelnost mezi různými systémy. COBOL při zavádění používá notaci podobnou angličtině-novel. Obchodní výpočty organizují a manipulují s velkým množstvím dat a COBOL pro tyto úlohy zavedl datovou strukturu záznamu. Záznam shlukuje různorodá data - například jméno, číslo občanského průkazu, věk a adresu - do jedné jednotky. To kontrastuje s vědeckými jazyky, v nichž jsou běžná homogenní pole čísel. Záznamy jsou důležitým příkladem "seskupování" dat do jednoho objektu a objevují se téměř ve všech moderních jazycích. SQLSQL (strukturovaný dotazovací jazyk) je jazyk pro specifikaci organizace databází (kolekcí záznamů). Databáze organizované pomocí jazyka SQL se nazývají relační, protože jazyk SQL poskytuje možnost dotazovat se databáze na informace, které spadají do daného vztahu. Příkladem může být dotaz "najdi všechny záznamy s příjmením Smith a městem New York". Komerční databázové programy běžně používají pro své dotazy jazyk podobný SQL. Jazyky zaměřené na vzdělávání BASICBASIC (univerzální symbolický instrukční kód pro začátečníky) byl navržen na Dartmouth College v polovině 60. let 20. století Johnem Kemeny a Thomasem Kurtzem. Byl zamýšlen tak, aby se jej snadno naučili začátečníci, zejména ti, kteří nejsou studenty počítačové vědy, a aby dobře fungoval na počítači se sdíleným časem s mnoha uživateli. Měl jednoduché datové struktury a notaci a byl interpretovaný: program v BASICu se překládal řádek po řádku a spouštěl se v průběhu překladu, což usnadňovalo hledání programových chyb. Díky své malé velikosti a jednoduchosti se BASIC stal oblíbeným jazykem pro první osobní počítače. Jeho novější formy převzaly mnoho datových a řídicích struktur jiných současných jazyků, což jej činí výkonnějším, ale méně pohodlným pro začátečníky. PascalKolem roku 1970 navrhl Švýcar Niklaus Wirth jazyk Pascal pro výuku strukturovaného programování, který kladl důraz na řádné používání podmíněných a cyklických řídicích struktur bez příkazů GOTO. Ačkoli se Pascal notací podobal jazyku ALGOL, poskytoval možnost definovat datové typy, pomocí nichž bylo možné organizovat složité informace, což byla vlastnost přesahující možnosti jazyka ALGOL i FORTRAN a COBOL. Uživatelsky definované datové typy umožňovaly programátorovi zavést názvy pro složitá data, jejichž správné použití pak mohl překladač jazyka před spuštěním programu zkontrolovat. Koncem 70. a v 80. letech byl Pascal jedním z nejpoužívanějších jazyků pro výuku programování. Byl k dispozici téměř na všech počítačích a díky své známosti, srozumitelnosti a bezpečnosti se používal pro produkční software i pro výuku. LogoLogo vzniklo koncem 60. let jako zjednodušený dialekt jazyka LISP pro výuku; Seymour Papert a další jej používali na MIT k výuce matematického myšlení školáků. Měl konvenčnější syntaxi než LISP a obsahoval "želví grafiku", jednoduchou metodu generování počítačové grafiky. (Želví grafika používala instrukce zaměřené na tělo, při nichž se objekt pohyboval po obrazovce pomocí příkazů, jako například "vlevo 90" a "vpřed", které specifikovaly akce vzhledem k aktuální poloze a orientaci objektu, nikoliv ve smyslu pevného rámce. Spolu s rekurzivními rutinami umožňovala tato technika snadné programování složitých a atraktivních vzorů. HypertalkHypertalk byl navržen jako "programování pro nás ostatní" Billem Atkinsonem pro počítač Apple Macintosh. Pomocí jednoduché syntaxe podobné angličtině umožňoval Hypertalk komukoli rychle kombinovat text, grafiku a zvuk do "propojených zásobníků", kterými bylo možné procházet klikáním myší na standardní tlačítka dodávaná programem. Hypertalk byl v 80. a počátkem 90. let oblíbený zejména mezi pedagogy pro multimediální prezentace ve třídách. Přestože Hypertalk měl mnoho vlastností objektově orientovaných jazyků (popsaných v následující části), společnost Apple jej nevyvíjela pro jiné počítačové platformy a nechala jej živořit; když v 90. letech podíl společnosti Apple na trhu klesal, nový multiplatformní způsob zobrazování multimédií nechal Hypertalk téměř zastaralý (viz část Zobrazovací jazyky World Wide Webu). Objektově orientované jazyky Objektově orientované jazyky pomáhají zvládat složitost rozsáhlých programů. Objekty balí data a operace s nimi tak, že veřejně přístupné jsou pouze operace a vnitřní detaily datových struktur jsou skryté. Toto skrývání informací usnadnilo programování velkých celků tím, že umožnilo programátorovi přemýšlet o každé části programu izolovaně. Kromě toho lze objekty odvozovat od obecnějších objektů a "dědit" jejich schopnosti. Taková hierarchie objektů umožnila definovat specializované objekty, aniž by se opakovalo vše, co je v těch obecnějších. Objektově orientované programování začalo s jazykem Simula (1967), který do jazyka ALGOL přidal skrývání informací. Dalším vlivným objektově orientovaným jazykem byl Smalltalk (1980), v němž byl program souborem objektů, které spolu komunikovaly posíláním zpráv. C++Jazyk C++, vyvinutý Bjarne Stroustrupem ve společnosti AT&T v polovině 80. let, rozšířil jazyk C o objekty a zároveň zachoval efektivitu programů v jazyce C. V roce 1980 byl jazyk C++ rozšířen o objekty. Stal se jedním z nejdůležitějších jazyků pro výuku i průmyslové programování. V C++ byly napsány velké části mnoha operačních systémů. C++ se spolu s Javou stal populárním pro vývoj komerčních softwarových balíků, které obsahují více vzájemně propojených aplikací. Jazyk C++ je považován za jeden z nejrychlejších jazyků a je velmi blízký nízkoúrovňovým jazykům, a umožňuje tak úplnou kontrolu nad přidělováním a správou paměti. Právě tato vlastnost a mnoho dalších možností z něj také činí jeden z nejobtížnějších jazyků na naučení a zvládnutí ve velkém měřítku. C#Jazyk C# (vyslovuje se C sharp jako hudební nota) vyvinul Anders Hejlsberg ve společnosti Microsoft v roce 2000. Jazyk C# má podobnou syntaxi jako jazyky C a C++ a často se používá pro vývoj her a aplikací pro operační systém Microsoft Windows. AdaAda byla pojmenována po Augustě Adě Kingové, hraběnce z Lovelace, která byla asistentkou anglického vynálezce 19. století Charlese Babbage a někdy je označována za první počítačovou programátorku. Jazyk Ada byl vyvinut počátkem 80. let 20. století pro americké ministerstvo obrany pro rozsáhlé programování. Kombinoval notaci podobnou Pascalu s možností sdružovat operace a data do nezávislých modulů. Jeho první podoba, Ada 83, nebyla plně objektově orientovaná, ale následující Ada 95 poskytla objekty a možnost vytvářet jejich hierarchie. Ada již není předepsána k používání při práci pro ministerstvo obrany, přesto zůstává efektivním jazykem pro tvorbu rozsáhlých programů. JavaPočátkem 90. let 20. století byla Java navržena společností Sun Microsystems, Inc. jako programovací jazyk pro World Wide Web (WWW). Ačkoli se vzhledově podobala jazyku C++, byla objektově orientovaná. Zejména se Java obešla bez funkcí nižší úrovně, včetně možnosti manipulace s datovými adresami, což je schopnost, která není v programech pro distribuované systémy žádoucí ani užitečná. Aby byly programy v Javě přenositelné, překládá je virtuální stroj Java Virtual Machine specifický pro každou počítačovou platformu, který pak program v Javě spustí. Kromě toho, že Java rozšířila interaktivní možnosti internetu prostřednictvím webových "appletů", se hojně používá k programování malých a přenosných zařízení, jako jsou mobilní telefony. Visual BasicVisual Basic byl vyvinut společností Microsoft s cílem rozšířit možnosti jazyka BASIC o objekty a programování řízené událostmi: tlačítka, nabídky a další prvky grafického uživatelského rozhraní (GUI). Visual Basic lze také použít v rámci jiného softwaru společnosti Microsoft k programování malých rutin. Visual Basic byl v roce 2002 vystřídán jazykem Visual Basic .NET, který je značně odlišný a je založen na jazyce C#, který je podobný jazyku C++. PythonJazyk Python s otevřeným zdrojovým kódem vyvinul v roce 1991 nizozemský programátor Guido van Rossum. Byl navržen jako snadno použitelný jazyk s funkcemi, jako je používání odsazení místo závorek pro seskupování příkazů. Python je také velmi kompaktní jazyk, navržený tak, aby bylo možné provádět složité úlohy pouze pomocí několika příkazů. V roce 2010 se Python stal jedním z nejoblíbenějších programovacích jazyků spolu s jazyky Java a JavaScript. Deklarativní jazykyDeklarativní jazyky, nazývané také neprocedurální nebo velmi vysokoúrovňové, jsou programovací jazyky, ve kterých (v ideálním případě) program určuje, co se má provést, a nikoli jak to provést. V těchto jazycích je mezi specifikací programu a jeho implementací menší rozdíl než v dosud popsaných procedurálních jazycích. Dva běžné druhy deklarativních jazyků jsou logické a funkcionální jazyky. Logické programovací jazyky, z nichž nejznámější je PROLOG (programování v logice), uvádějí program jako množinu logických vztahů (např. prarodič je rodičem rodiče někoho). Takové jazyky jsou podobné databázovému jazyku SQL. Program je prováděn "inferenčním strojem", který odpovídá na dotaz systematickým prohledáváním těchto vztahů a činí závěry, které odpoví na dotaz. PROLOG se hojně používá při zpracování přirozeného jazyka a v dalších programech umělé inteligence.