2.1　程序设计语言诞生的历史

在第 1 章中我们讲到，通过比较旧事物和新事物可以加深理解。其实，了解旧事物还有另外一个好处。

很多事物都是在过去的基础上，通过不断积累创造出来的。新事物是在充分了解了旧事物的基础上发展起来的。现在那些看似理所当然的事物在过去可能不为世人所知。因此，对于初学者来说，学会从前人的视角来考虑问题，是十分有益的。

那么，我们赶紧来回顾一下历史吧。程序设计语言是如何产生的呢？创造程序设计语言的目的是什么呢？过去的语言和现今的语言有何共通点呢？

程序设计语言的产生是为了让人们的生活、工作更加便捷。为了说明这一点，我们先来看一下程序设计语言诞生的历史，以及语言设计者的设计思想。

连接电缆

大约半世纪以前，程序设计是个什么概念呢？

1946 年，世界上第一台电子计算机——ENIAC（埃尼阿克，Electronic Numerical Integrator and Computer）问世。它可以改变计算方式，即可以更改程序。用现在的话来讲，它是一台可编程计算机。但是其编程方法和如今大家熟知的程序设计大相径庭。

ENIAC 是一台超大型的计算机，使用了 17 468 个真空管，长达 24 米。试想一下，在某小学的游泳池内，沿 25 米长的泳道，摆放上布满真空管的机械装置，这是怎样的一幅场景！

当时的程序设计就是指把这台计算机不同的端口通过电缆连接起来（图 2.1）。每次更改程序时都要重新调整电缆连接方式，实在费劲。有没有方便一点的方式呢？

^{※ U.S. Army Research Laboratory}

图 2.1　ENIAC 的编程场景

程序内置

1949 年，EDSAC（爱达赛克，Electronic Delay Storage Automatic Calculator，电子延迟存储自动计算机）问世。这是一种通过纸带打点的方式来记录和读取数据的计算机（图 2.2）。程序作为数据通过纸带输入。不需要重新连接电缆，只需要让计算机不断读取纸带上的数据就可以更改程序。这样一来，程序的更改变得简单易行。

^{※ “Puchned tape”by TedColes. 2012 年 1 月 8 日 22 点（日本时间）的最新版。http://en.wikipedia.org/wiki/File:PaperTapes-5and8Hole.jpg}

图 2.2　纸带

但是人们要读懂这种程序绝非易事。因为这毕竟只是一种供机器（计算机）阅读的语言，即机器语言。在输入纸带上，每列最多有 5 个孔用来记录数据，其他的小孔用于纸带传送。程序只能通过这 5 个孔表现出来。1

1读者如有兴趣了解 EDSAC 程序和它的执行过程，可以到笔者设计的基于浏览器的 EDSAC 仿 真器上检验一下。http://nhiro.org/learn_language/repos/EDSAC-on-browser/index.html。

FORTRAN 语言问世

直到 1954 年，与大家现在使用的语言类似的程序设计语言才被发明出来。这就是 FORTRAN。2 它的全称是 Formula Translating System（公式翻译系统）。现在，我们常用 X* Y+Z 来表达“X 乘以 Y 再加 Z”。最早实现这一点的就是 FORTRAN。将公式转化为机器语言是 FORTRAN 语言的特点之一。

2这并不是说 FORTRAN 是最早的程序设计语言。哪一种语言最早出现仍然众说纷纭。在此之前就有许多种语言。大多数读者脑海中的程序设计语言应该不是 LISP 语言、FORTH 语言，也不是汇编语言吧。

在那个年代，人们普遍认为只有用机器语言才能写出高效的程序。3实际上，使用 FORTRAN 语言编译出来机器语言，与一个熟练的程序设计者直接手写机器语言相比，效率更低。但因 FORTRAN 语言的可读性强且代码编写量大大减少，它还是俘获了众多用户的心。

3参见 Ravi Sethi 的著作 Programming Languages: Concepts and Constructs。中文版为《程序设计语言：概念和结构（原书第 2 版）》，由机械工业出版社于 2002 年出版，裘宗燕等译。

1979 年，FORTRAN 的设计者 John Backus 说道：我的大部分成果源自我的懒惰 4。因为我不喜欢写程序，所以我设计出了能轻松编写程序 的系统 5。

4“Much of my work has come from being lazy, ”http://www.msnbc.msn.com/id/17704662/.

5“I didn't like writing programs,… I started work on a programming system to make it easier to write programs.”http://www.msnbc.msn.com/id/17704662/.