Exemple écrit en assembleur pour le microprocesseur Intel 8088

étiquette mnémonique opérande commentaires du programmeur PERIOD : CALL CONIN ;prendre un caractère du clavier CMP AL, '.' ;le comparer à un point JNE INST ;aller plus loin s'ils ne co ncident pas RET ;s'ils coïncident, afficher le drapeau de retenue INST : STC ;s'ils ne coïncident pas, libérer le drapeau de retenue RET

Compilateurs

Compiler un programme source en un programme objet, c'est en transposer les instructions en langage-machine et cela avant son exécution. Seul le programme objet est exécutable. Lorsqu'on effectue la compilation, le compilateur indique, généralement à la fin du processus, les erreurs du programme qu'il faut corriger avant de recompiler le programme pour pouvoir l'exécuter. Seul un programme sans erreur détecté par le compilateur est exécutable.

En 1949, apparaît le premier langage informatique à fonctionner sur une machine électronique, Short Code; c'était un compilateur manuel. En 1951, Grace Hopper développa chez Remington Rand, le premier compilateur connu sous le nom de A-0. Il a été commercialisé par la Rand en 1957, sous le nom de MATH-MATIC. Ce compilateur sera suivi, en 1952, d'un autre, appelé AUTOCODE, développé à la Manchester University, par Alick E. Glennie.

En 1963, IBM met au point le langage PL/1, sorte de synthèse de l'Algol, du Fortran et du Cobol. C'est un langage de gros ordinateurs. En 1973,Gary Kildall en développera une version pour micro-ordinateur à base de microprocesseur Intel 8008, appelé PL/M, à partir de laquelle il mettra au point son fameux système d,exploitation à 8 bits CP/M.

Interpréteurs

Il s'agit d'un programme d'ordinateur (en l'occurrence un langage) qui traduit et exécute chaque instruction avant de traduire et d'exécuter la suivante. Le programme source est donc aussi le programme objet. Les erreurs sont plus faciles à corriger car elles ne nécessitent pas qu'on recompile le programme avant de l'exécuter de nouveau et souvent, elles sont indiquées par l'ordinateur au fur et à mesure qu'on programme. Les résultats de l'exécution sont fournis au fur et à mesure du déroulement du programme. Les programmes interprétés sont généralement plus lents au niveau de l'exécution que les programmes compilés car l'ordinateur doit exécuter les instructions les unes à la suite des autres.

Quatre grands types de langage de haut niveau

Une procédure est une portion de programme écrit en langage de haut niveau qui accomplit une tâche spécifique nécessaire au programme. Le programmeur décrit ligne par ligne chaque étape de sa réalisation. Certaines de ces procédures sont intrinsèques, elles sont intégrées au langage, il suffit de les appeler en nommant la procédure et son argument [par exemple COS(X) va calculer le cosinus du nombre contenu dans la variable (X)]. D'autres procédures sont dites extrinsèques parce qu'elles sont écrites par le programmeur. Ces langages procéduriers peuvent être aussi bien des compilateurs que des interpréteurs.

Quelques compilateurs connus

FORTRAN (1954 à 1957)

FORTRAN qui signifie FORmula TRANslator est le premiers langage de haut niveau à avoir été mis au point. On le doit à John Backus et son équipe d'IBM. Il consiste en une série de déclarations qui permettent d'entrer, de sortir des données, de calculer, de comparer, etc. Il utilise des mots d'instructions très proches du langage naturel, par exemple WRITE, GO TO, STOP, READ, IF, TEST, etc. FORTRAN est surtout basé sur les notations mathématiques ou logiques. Il fut introduit en 1957, sur un gros ordinateur IBM 704. Il répondait alors aux besoins des scientifiques qui devaient réaliser des calculs scientifiques sophistiqués à l'aide de l'ordinateur sans avoir à écrire des programmes en langage-machine. John Backus est à l'origine de ce langage dont le projet d'écriture a commencé en 1954. FORTRAN s'est largement répandu dans les milieux scientifiques, particulièrement dans les universités, et il a connu plusieurs versions successives. En 1958, FORTRAN II a été publié; il pouvait accepter des sous-routines et être relié à un langage assembleur. En 1962, on travailla à sa standardisation de telle sorte qu'il puisse être utilisé sur plusieurs ordinateurs. C'était FORTRAN IV. Il est de fait le premier langage standardisé par ANSI : FORTRAN 1966, FORTRAN 77 en 1978 et FORTRAN 90, en 1990. En 1968, paraît une version de FORTRAN, l'ALTRAN, qui n'a pas connu beaucoup de succès. En ce qui concerne les versions pour micro-ordinateur, celle de Microsoft parue en juillet 1977 est la première; il s'agit de Fortran pour CP/M. En 1979, Microsoft s'attaquera au développement d'une version de Fortran pour microprocesseur 8086. Elle mettra donc en marché en janvier 1982, Fortran pour MS-DOS.

ALGOL (1958)

ALGOL vient de ALGOrithmic Language. C'est un langage modulaire fortement structuré et il se prête par conséquent bien à la programmation structurée. Dans la seconde moitié des années 1960, ALGOL fut le langage informatique le plus populaire en Europe, surtout dans les domaines scientifiques et mathématiques. Il a été mis au point par un comité international qui a commencé ses travaux en 1950. John Backus, qui a travaillé sur FORTRAN, y a apporté une contribution significative. Algol est introduit en 1958. Ce langage a été créé pour représenter des algorithmes, comme son nom l'indique. Plusieurs versions ont été créées dont ALGOL 60, en 1960, qui fut le premier langage structuré. Il fut révisé une première fois en 1963, puis, de façon substantielle en 1968 (ALGOL 68).

COBOL (1959)  (Common Business-Oriented Language)

COBOL veut dire COmmon Business Oriented Language. Cobol est un langage structuré en phrases, paragraphes, sections et quatre divisions (identification, environnement, données, algorithmes). C'est un langage assez facile à lire mais qui prend beaucoup d'espace d'écriture. Il est particulièrement bien adapté aux opérations de fichiers et à la manipulation de chaînes de caractères, ce qui explique pourquoi il a été utilisé très souvent pour la programmation de progiciels d'affaires. Il a été mis au point à l'Université de Pennsylvanie sous la tutelle du U.S. Department of Defense du Pentagone à Washington, par un comité de spécialistes parmi lesquels se trouvaient des fonctionnaires, des gens de l'industrie, des manufacturiers d'ordinateurs, des universitaires et des usagers, comité appelé Conference on Data Systems and Languages (CODASYL). La base de COBOL était Flow-Matic développé par Grace Hoppers Ce comité a rendu son rapport en 1961. Depuis lors, d'autres comités en ont assuré la mise à jour et en 1968, un COBOL standard ANSI a vu le jour, un autre en 1974 et un autre en 1980. En 1993, ANSI publiait un rapport technique pour une version orientée objet de COBOL qui doit sortir en 1997.

Microsoft met en marché une version de Cobol pour MS-DOS au printemps 1982.

Exemple :

PASCAL (1967-1971)

C'est un descendant direct de l'ALGOL et il en possède certaines caractéristiques. PASCAL est un langage structuré en blocs qui commencent par BEGIN et finissent par END. Les déclarations sont faites dans un ordre séquentiel; chaque variable est identifiée au début du programme. PASCAL a servi beaucoup dans les universités et collèges à enseigner la programmation structurée. On le doit à Niklaus Wirth, professeur à l'Institut fédéral de Technologie de Suisse, qui a commencé à y travailler en 1968. Une première version est sortie en 1970; elle fonctionnait sur un ordinateur CDC 6000. En 1975, Jensen et Wirth ont publié un traité sur Pascal intitulé Pascal User Manual and Report qui a fait école. À la fin des années 1970, un dénommé Kenneth Bowles a produit une version de Pascal, appelée UCSD Pascal, pour des mini-ordinateurs PDP-11 et des micro-ordinateurs à base de microprocesseur Z80. En 1982, on verra apparaître un ISO Pascal, en 1983, Turbo Pascal pour CP/M et MS-DOS de la compagnie Borland, en 1986, un Pascal objet pour le Macintosh, en 1987, la version 4.0 de Turbo Pascal de Borland et en 1989, son compétiteur, Quick Pascal de Microsoft.

Exemple de programme en Pascal :

program quad (input, output);

var a, b, c, disc, x1, x2: real;

begin

read(a);

while a <> 0 do

begin

read1n (b,c);

disc:= b*b - 4. 0*a*c;

x1:=(-b + sqrt (disc))/(2.0*a);

x2:=(-b - sqrt (disc))/(2.0*a);

writeln (a, b, c, x1, x2);

read (a)

end

end

MODULA (1979)

Le père de Pascal, Niklaus Wirth invente un nouveau langage de programmation, un compilateur appelé Modula-1 qui possède toutes les caractéristiques de Pascal en plus de la modularité. Chaque module développé peut être compilé séparément de telle sorte que le débogage devient plus facile. Cela permet aussi à toute une équipe de travailler au développement d'un même programme mais chaque membre sur des modules séparés. La version 1 sera une version de laboratoire alors que Modula-2 sera complètement fonctionnel.

ADA (1979)

Nommé en l'honneur de Lady Lovelace, la première programmeuse, ADA a été mis au point sous la tutelle du U.S. Department of Defense pour des applications militaires, par le Français Jean Ichbiach et une équipe de CII-Honeywell-Bull, à la suite d'un concours lancé en 1977. ADA est paru en 1979, bien que son développement ait débuté en 1974. en février 1995, ISO en publie une révision officielle sous le nom de ADA 95. C'est un langage qui est largement critiqué; on ne le trouve pas très efficace. D'autres affirment qu'il s'agit d'une découverte dans le domaine de la technologie du logiciel. Il nécessite des ordinateurs très puissants. Il est surtout utilisé pour les opérations spatiales et militaires et pour le contrôle aérien.

Quelques interpréteurs connus

APL (1962)

A Programming Language a été mis au point à compter de 1960, par le mathématicien canadien Kenneth Iverson à la Harvard University de Cambridge, Massachussett avec la collaboration de IBM. C'est un langage de programmation tout usage, concis, dense et rigoureux. Sa syntaxe est simple. C'est un langage extensible. Il est bien adapté à la conception assisté par ordinateur. Iverson publie la documentation de APL en 1962, sous le titre A Programming Language. En 1964, on implante le APL/360. En 1969, APL est devenu tellement populaire qu'il regroupe 500 personnes pour une conférence APL, au siège social de IBM à Armonk, New York. En 1982, paraît un manuel de référence pour APL 2.

BASIC (1964)

C (1972)

C est un langage déclaratif de haut niveau de type compilateur très efficace et facilement portable d'un ordinateur à l'autre. C a été mis au point par brian Kernighan et Dennis Ritchie de Bell Laboratories en 1972. C'est un langage très structuré dans lequel le programme peut directement adresser des instructions au microprocesseur de l'ordinateur, ce qui permet d'assurer une rapidité d'exécution sans pareil. C a été développé dans le cadre du système d'exploitation UNIX et sa portabilité à l'intérieur de ce système est très grande. C est probablement le langage le plus utilisé par les professionnels de la programmation de nos jours, parce qu'il allie les avantages d'un langage de haut niveau à ceux de l'assembleur. De plus, C est du domaine public car les lois antitrusts américaines ont empêché les Laboratoires Bell d'obtenir un copyright. Les versions commercialisées actuellement par des éditeurs de logiciels sont néanmoins protégées par des droits d'auteur, car le langage a subi des améliorations significatives. C'est à la fin de 1983, que Microsoft et Digital Research publie le premier compilateur C pour micro-ordinateur. Un C ANSI paraîtra en 1989.
En 1980, Bjarne Stroustrup met au point un C avec des classes qui servira de fondement au C++ qui verra une première version en juillet 1983, suivie d'une autre en 1986 et, en 1989, de la version C++ 2.0 et de C++ 2.1 en 1990, cette dernière accompagnée d'un ouvrage de référence par B. Stroustrup et son équipe, intitulé Annoted C++ Reference Manual. En 1996, paraît une première version standard ANSI de C++.

IPL (Information Processing Language) (1956)

A. Newell, D. Shaw et F. Simon crée en 1956, IPL (Information Processing Language), précurseur diu LISP. Il comprend 203 procédures qui se présentent sous forme de procédures ou sous forme de listes.

LISP (1958)

LISP est un acronyme pour LIST Processing. C'est un interpréteur conçu pour traiter des chaînes de caractères et des listes. L'atome est l'unité de base d'un programme, ce peut être une variable ou un nombre. Un programme est un ensemble d'atomes structurés en arbres binaires. Une liste peut avoir des sous-listes. On peut facilement exprimer des procédures récursives. Sa notation qui fait usage de multiples parenthèses pose des problèmes d'écriture et de lecture. C'est un des descendants directs des recherches sur l'intelligence artificielle. Il a été conçu par John McCarthy et ses collègues du M.I.T. à la fin des années 1950 (1958) sur un ordinateur IBM 704. Plusieurs versions ont vu le jour dont LISP 1.5 en 1991, LISP 1.6 du Stanford Artificial Intelligence Project, LISP 2 en 1966, Franz LISP en 1980. En 1981, on concentre beaucoup d'efforts pour mettre au loin un dialecte LISP commun appelé Common LISP. En 1988, on publie les caractéristiques de CLOS, Common LISP Object System.

LOGO (1966)

C'est un descendant direct de LISP. Il a été développé à compter de 1966, chez Bolt, Beranek, & Newmans, par une équipe dirigée par Wally Fuerzeig dont faisait partie Seymour Papert. Il est centré autour d'une tortue virtuelle qui se déplace sur l'écran conformément aux instructions relativement simples que donnent le programmeur. Les applications de LOGO se situent dans le cadre d'une pédagogie de la découverte prônée par Papert qui s'est inspiré des théories constructivistes de Piaget. On a développé autour de LOGO non seulement une pédagogie mais aussi une géométrie de la tortue. La plupart des versions micro-ordinateur de LOGO ont été mises au point à Montréal par Logo Computer System Inc.

PROLOG (1972)

Prolog veut dire PROgramming in LOGic. C'est aussi un langage issu des travaux de recherche en intelligence artificielle. Il est particulièrement bien adapté à la programmation de systèmes experts. Prolog n'indique pas à l'ordinateur une procédure pour résoudre un problème comme dans les langages procéduriers, il lui décrit plutôt le problème. Prolog fournit au programmeur des outils pour définir une connaissance à propos du monde de même que des ensembles de règles à partir desquelles on peut tirer des conclusions de cette connaissance. Prolog a été mis au point en France par Alain Colmerauer et Philippe Roussel au début des années 1970 à l'Université Marseilles-Luminy.  Une première version est parue en 1972. En 1981, le Japon adopte Prolog comme langage principal pour son projet de recherche de système d'ordinateur de cinquième génération. Borland publie un Turbo Prolog pour les micro-ordinateurs en 1986.

SMALLTALK (1970)

Smalltalk est construit autour de l'idée que les éléments à traiter par l'ordinateur sont des objets qui s'envoient des messages les uns aux autres. Programmer consiste donc à créer des objets en des termes pertinents aux applications qu'on veut leur faire exécuter. De plus, Smalltalk comprend un environnement graphique intégré au langage, avec fenêtres à menus déroulants et souris dont le but est de rendre plus facile son appropriation par des usagers non programmeurs. Malheureusement, Smalltalk exige beaucoup d'espace mémoire pour fonctionner. Néanmoins, il a inspiré tout un courant de programmation actuellement très populaire. Il a été mis au point au XEROX PARC par Alan Kay, Adele Goldberg et leurs collègues, au début des années 1970. En 1973, Smalltalk sera utilisé sur la station de travail Alto mis au point au Palo Alto Research Center de Xerox en 1973. Plusieurs versions successives seront  implantées dont Smalltalk-72, Smalltalk-74, Smalltalk-76 et Smalltalk-80, chacune nommée selon son année de parution. C'est en 1980, que Adele Goldberg et ses collaborateurs publie Smalltalk-80 : The Language and Its Implementation. Une version micro-ordinateur a vu le jour en 1986, sous le nom de Smalltalk/V.

HYPERTALK (1984)

HyperTalk est un descendant direct de Smalltalk. Il a été développé par Atkinson et Winkler de Apple. C'est le langage orienté objet utilisé dans HyperCard pour créer des piles de fiches, outil lancé en janvier 1984 en même temps que le premier Macintosh de Apple

C++ objet

La programmation orientée objet a atteint un tel niveau de popularité grâce en particulier, à la diffusion massive gratuite de HyperCard par la compagnie Apple, à compter de 1987, que les producteurs de logiciels ont ajouté des composantes objets à leur langage les plus populaires comme Pascal et tout particulièrement C, dans sa version C++ objet. C'est le langage utilisé généralement pour mettre au point les applications logiciels les plus avancées que l'on retrouve sur le marché actuellement.