Histoire de la programmation

Cours
Introduction
Du binaire à la POO
Author

Remi Genet

Published

2024-10-21

Histoire, évolution et concepts clés des langages de programmation

1. L’ère du langage machine et de l’assembleur

1.1 Le langage machine

Les premiers ordinateurs étaient programmés directement en langage machine, c’est-à-dire en code binaire. Cette méthode présentait plusieurs caractéristiques :

  • Complexité extrême : Les programmeurs devaient écrire des séquences de 0 et de 1 pour chaque instruction.
  • Spécificité au matériel : Chaque type de processeur avait son propre jeu d’instructions en langage machine.
  • Difficulté de maintenance : Le code était pratiquement illisible pour les humains, rendant les corrections et les mises à jour très difficiles.

Exemple simplifié d’addition en langage machine (fictif) :

10110000 01100011 00000001  // Charger la valeur du registre 1 dans l'accumulateur
10110001 01100011 00000010  // Ajouter la valeur du registre 2 à l'accumulateur
10110010 01100011 00000011  // Stocker le résultat dans le registre 3

1.2 L’avènement de l’assembleur

Pour faciliter la programmation, le langage assembleur a été développé. Il présentait plusieurs avantages :

  • Lisibilité améliorée : Utilisation de mnémoniques (ADD, MOV, JMP) au lieu de codes binaires.
  • Correspondance directe : Chaque instruction assembleur correspondait généralement à une instruction en langage machine.
  • Introduction des étiquettes : Permettait de nommer des points dans le programme, facilitant les sauts et les boucles.

Exemple du même calcul en assembleur (syntaxe simplifiée) :

LOAD R1    ; Charger la valeur du registre 1 dans l'accumulateur
ADD R2     ; Ajouter la valeur du registre 2 à l'accumulateur
STORE R3   ; Stocker le résultat dans le registre 3

2. L’émergence des langages de haut niveau

2.1 FORTRAN (FORmula TRANslation)

Développé par IBM en 1957, FORTRAN a révolutionné la programmation :

  • Premier langage de haut niveau largement adopté
  • Conçu pour les calculs scientifiques et l’ingénierie
  • Introduction de concepts comme les boucles et les fonctions

Exemple de calcul d’intérêt composé en FORTRAN :

PROGRAM INTERET_COMPOSE
    REAL PRINCIPAL, TAUX, MONTANT
    INTEGER ANNEES, I

    PRINT *, 'Entrez le principal, le taux (en decimal) et les annees:'
    READ *, PRINCIPAL, TAUX, ANNEES

    MONTANT = PRINCIPAL
    DO I = 1, ANNEES
        MONTANT = MONTANT * (1 + TAUX)
    END DO

    PRINT *, 'Montant final:', MONTANT
END PROGRAM INTERET_COMPOSE

2.2 COBOL (COmmon Business-Oriented Language)

Créé en 1959, COBOL visait les applications commerciales :

  • Syntaxe proche de l’anglais pour faciliter la compréhension
  • Gestion efficace des fichiers et des données structurées
  • Largement utilisé dans les systèmes bancaires et financiers

Exemple simplifié de calcul de salaire en COBOL :

IDENTIFICATION DIVISION.
PROGRAM-ID. CALCUL-SALAIRE.

ENVIRONMENT DIVISION.
INPUT-OUTPUT SECTION.
FILE-CONTROL.
    SELECT EMPLOYE-FICHIER ASSIGN TO "employes.dat"
        ORGANIZATION IS LINE SEQUENTIAL.

DATA DIVISION.
FILE SECTION.
FD EMPLOYE-FICHIER.
01 EMPLOYE-ENREG.
    05 EMP-NOM PIC X(20).
    05 EMP-HEURES PIC 9(3).
    05 EMP-TAUX PIC 9(3)V99.

WORKING-STORAGE SECTION.
01 WS-SALAIRE PIC 9(5)V99.
01 WS-EOF PIC A(1).

PROCEDURE DIVISION.
MAIN-PROCEDURE.
    OPEN INPUT EMPLOYE-FICHIER
    PERFORM UNTIL WS-EOF = 'Y'
        READ EMPLOYE-FICHIER
            AT END
                MOVE 'Y' TO WS-EOF
            NOT AT END
                PERFORM CALCUL-AFFICHAGE
        END-READ
    END-PERFORM
    CLOSE EMPLOYE-FICHIER
    STOP RUN.

CALCUL-AFFICHAGE.
    COMPUTE WS-SALAIRE = EMP-HEURES * EMP-TAUX
    DISPLAY EMP-NOM " Salaire: $" WS-SALAIRE.

3. Caractéristiques de la programmation procédurale

La programmation procédurale, illustrée par ces langages, se caractérise par :

  • Séquence d’instructions : Le programme est une suite d’étapes à exécuter.
  • Procédures et fonctions : Le code est organisé en blocs réutilisables.
  • Variables globales et locales : Gestion de l’état du programme.
  • Flux de contrôle linéaire : Utilisation de structures comme les boucles et les conditions.

Avantages :

  • Simplicité relative par rapport au langage machine
  • Possibilité de créer des programmes complexes
  • Facilité d’apprentissage pour les débutants

Limites :

  • Difficulté à gérer des projets très larges
  • Risque élevé d’effets de bord avec les variables globales
  • Manque de représentation naturelle pour certains problèmes du monde réel

Cette approche a dominé la programmation pendant plusieurs décennies, posant les bases pour l’évolution future vers des paradigmes plus avancés, notamment la programmation orientée objet.

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