Cobol
Cobol est un langage de programmation créé en 1959. Son nom est l’acronyme de COmmon Business Oriented Language qui révèle sa vocation originelle : être un langage commun pour la programmation d'applications de gestion. Aujourd'hui, il est surtout utilisé dans les secteurs de la banque, des assurances, des grandes administrations[1].
Cobol | ||
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Date de première version | 1959 | |
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Paradigme | Impératif, procédural, structuré | |
Auteur | Grace Hopper | |
Développeurs | Short Range Committee | |
Dernière version | (2023-01) | |
Normes | ISO/IEC 1989:2023 | |
Influencé par | FLOW-MATIC, COMTRAN (en) | |
Extension de fichier | cbl, cob et cpy | |
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Histoire et spécifications
modifierLe Cobol a initialement été créé en 1959 (officiellement le 18 septembre 1959)[2] par le Short Range Committee, un des trois comités proposés à une rencontre au Pentagone en mai 1959 organisée par Charles Phillips du département de la défense des États-Unis. Le comité a été formé pour recommander une approche à court terme pour un langage commun, indépendant des constructeurs, pour les applications de gestion de l'administration américaine. Il était constitué de membres représentant six constructeurs d'ordinateurs et trois agences gouvernementales. Les six constructeurs informatiques étaient Burroughs Corporation, IBM, Minneapolis-Honeywell, RCA, Sperry Rand, et Sylvania Electric Products. Les trois agences du gouvernement étaient le US Air Force, le David Taylor Model Basin, et l’Institut national des standards. Ce comité était présidé par un membre du NBS. Des comités à moyen et long terme ont également été proposés au Pentagone. En revanche, même si le premier a été fondé, il n'a jamais été opérationnel, et le dernier n'a jamais été fondé. En fin de compte, un sous-comité du Short Range Committee a été formé avec six membres :
- William Selden et Gertrude Tierney de IBM ;
- Howard Bromberg et Howard Discount de RCA ;
- Vernon Reeves et Jean E. Sammet de Sylvania Electric Products.
Ce sous-comité a terminé les spécifications de Cobol fin 1959. Elles étaient largement inspirées par le langage FLOW-MATIC inventé par Grace Hopper, surnommée « la mère du langage Cobol », et par le langage COMTRAN d'IBM, inventé par Bob Bemer.
Ce langage ayant été conçu aux débuts de l'informatique, sa relative complexité rebute nombre de programmeurs de notre époque, ce qui lui a valu deux interprétations ironiques de son acronyme : Compiles Only Because Of Luck (fonctionne uniquement par chance) et Completely Obsolete Business Oriented Language (Langage orienté gestion complètement obsolète)[3].
Histoire des standards Cobol
modifierCes spécifications furent approuvées par le comité complet, puis par le comité exécutif (CODASYL) en janvier 1960 et envoyées au bureau d'impression du gouvernement qui les édita et imprima en les nommant Cobol 60. Le langage fut développé en moins de six mois de travail, et il est toujours utilisé aujourd'hui, après plusieurs révisions standardisées par l'ANSI et l'ISO, dont
- Cobol-68 (1968) : gestion des tables, accès séquentiel, accès aléatoire, random processing, tri, report writer, segmentation et bibliothèque
- Cobol-74 (1974)
- Cobol-85 (1985) qui témoigne d'un grand pas vers l'adoption de la programmation structurée par l'industrie informatique et d'autres mesures visant à faciliter le travail de maintenance du code existant : introduction de mots-clés comme marqueurs finaux de certaines instructions (
END-IF
,END-PERFORM
,END-READ
, etc.[4])[5],[6],[7], gestion de programmes imbriqués, etc.[8] - En 1989, les fonctions intrinsèques sont ajoutées au langage. Par défaut, l'utilisateur peut les invoquer par leur identifiant précédé du mot-clé
FUNCTION
et suivi de leurs éventuels arguments entre parenthèses. Il s'agit de quelques dizaines de fonctions diverses : fonctions mathématiques (valeur minimale ou maximale des arguments, valeur absolue, fonctions trigonométriques, générateur de nombre pseudo-aléatoire, valeur approchée de pi, etc.), opération sur des chaînes de caractères (conversion de casse, suppression de caractères aux extrémités d'une chaîne, concaténation, etc.), obtention de l'heure et de la date actuelles, etc. - Le standard Cobol 2002 (ISO/CEI 1989:2002) introduit ou standardise de nombreuses fonctionnalités, parmi celles-ci[9],[10],[11],[12] :
- programmation orientée objet (classes, dictionnaires…)[13] ;
- support de l'Unicode et du XML ;
- paramètres régionaux et multiples symboles monétaires ;
- fonctions définies par l'utilisateur (en) ;
- prise en charge de la récursion ;
- pointeurs et allocation dynamique de mémoire ;
- support de nouveaux types : bits (
pic 1 usage bit
), booléens et types numériques natifs des processeurs modernes (entiers binaires et nombres à virgule flottante)[14].
Traits principaux
modifierLa totalité des variables et des structures de données utilisées sont définies au début du programme, avant la division procédurale contenant les instructions. La manière dont sont définies les variables, c'est-à-dire les espaces de stockage temporaire, est très particulière. C'est une structure arborescente définie par une suite de lignes de code. Chaque ligne commence par un nombre qui définit le niveau d'imbrication du champ ou du groupe de variables.
Par exemple :
01 NomPrenom.
05 Prenom PIC X(20).
05 Nom PIC X(20).
qui définit une structure NomPrenom contenant les champs Prenom et Nom sur 20 caractères.
Autre exemple :
01 CodePostal.
02 Depart PIC 99.
02 Commune PIC 999.
qui définit un code postal de France. Lorsqu'une valeur est assignée à CodePostal, cette définition permet l'assignation automatique du code de département à la variable Depart sans aucune autre opération de l'utilisateur.
Comme défini dans la spécification originale, Cobol possédait déjà les nombreuses fonctionnalités qui ont fait son succès : d'excellentes capacités d'auto-documentation, des méthodes pratiques de gestion des fichiers et des types de données variés, dont le format est précisé par la clause PICTURE.
La gestion des décimales en Cobol (nombres en virgule fixe), et la maîtrise des arrondis et des dépassements, permettent d'éviter les nombreux problèmes qui arriveraient en utilisant des nombres à virgule flottante pour les calculs financiers. Ce sont ses capacités arithmétiques en virgule fixe, notamment pour les traitements par lots où il présente d'excellentes performances, qui ont rendu le Cobol particulièrement populaire pour les traitements comptables.
Il intègre également un générateur de rapports, défini de la même manière que les autres structures de données. Sont intégrées des fonctions de tri, de fusion et de communication. Un module optionnel permettait également une forme de communication inter-processus par file de messages.
Le parti-pris initial de définir un langage de programmation proche du langage naturel (comme pour FLOW-MATIC) devait faciliter, sinon la programmation, du moins l'audit des programmes Cobol par des gestionnaires non-informaticiens. Ce choix a eu pour conséquence une syntaxe complexe (le langage naturel n'est pas simple), avec de nombreux mots réservés, et de nombreuses options (les opérations de gestion ne sont pas simples non plus) qui valent à Cobol une réputation de verbosité, qui n'est pas forcément fondée sur des faits.
Par exemple en Cobol l'instruction
ADD montant TO total-jour total-mois total-annee.
s'exprimerait, en C ou autres langages dérivés, par
total_jour += montant;
total_mois += montant;
total_annee += montant;
Comme d'autres langages de l'époque (par exemple Fortran II[réf. nécessaire]), Cobol offrait la possibilité de modifier du code pendant l'exécution à l'aide de la fameuse instruction ALTER X TO PROCEED TO Y (altérer X pour aller vers Y). Cette possibilité dangereuse, qui transposait une technique courante de la programmation en langage machine, a été éliminée des spécifications du langage. Rendant possible la modification à la volée de l'exécution d'un programme, cette commande permettait d'outrepasser des ordres GO TO, complexifiant ainsi la maintenance.
Les versions successives du standard ont modernisé le langage, par exemple en ajoutant des structures de contrôle améliorées et le support de la programmation objet, tout en préservant au maximum la compatibilité avec les versions précédentes, de façon à éviter d'avoir à modifier l'énorme stock de programmes Cobol en service.
Le langage Cobol était de loin le langage le plus employé des années 1960 à 1980, et reste très utilisé dans de grandes entreprises, notamment dans les institutions financières qui disposent (et développent encore) de nombreux logiciels et applications en Cobol[15].
Écrites à une époque où les octets coûtaient cher, et où l'an 2000 était encore fort loin, ces applications ont fait craindre le fameux bogue de l'an 2000. Souvent, en effet, par mesure d'économie de mémoire, les services informatiques et programmeurs avaient codé les années et les tests d'année sur deux chiffres plutôt que sur quatre. De sorte que la préparation du passage à l'an 2000 coûta finalement d'énormes moyens humains, matériels et financiers. Pourtant, les banques, assurances et autres institutions financières géraient depuis très longtemps des dossiers sur dix, vingt voire trente ans (prêts, par exemple), mais sans systématiquement prendre en compte dans les tests de date la notion de siècle.
En 2001, le Gartner Group estimait que 75 % des données du monde des affaires étaient traitées par des programmes en Cobol et que 15 % des nouveaux programmes développés le seraient dans ce langage en 2005[16]. Cependant, en juillet 2017, le Cobol est 25e dans l'Index TIOBE, qui mesure les langages de programmation selon leur popularité, avec une note de 1,135 %[17]. Des enquêtes publiées par Micro Focus permettent d'appréhender l'évolution de l'utilisation du langage dans les milieux d'affaires : en 1999, elles révélaient que 87 % des entreprises de ce milieu faisaient un usage de COBOL ; en 2003, le pourcentage est descendu à 56 % ; cependant une autre série d'enquêtes aux caractéristiques similaires montrent que cet usage aurait de nouveau augmenté au cours de la décennie suivante (62 % en 2006, 64 % en 2012)[18].
Structure d'un programme en Cobol
modifierUn programme comporte quatre divisions[18]. La norme Cobol-85 ne rend obligatoire que la première.
IDENTIFICATION DIVISION.
- Contient des informations générales sur le programme (dont le nom).
ENVIRONMENT DIVISION.
- Contient des informations sur l'environnement (matériel et logiciel) dans lequel le programme s'exécute.
DATA DIVISION.
- Contient les descriptions (définitions) de données (variables, fichiers, paramètres et parfois description d'écran).
PROCEDURE DIVISION.
- Contient les instructions du programme.
Chaque division est composée de sections, formées de paragraphes composés de phrases qui peuvent être des phrases impératives ou des clauses (chacune étant formée d'un verbe suivi d'une ou plusieurs opérandes)[19]. Chaque phrase doit être terminée par un point[20].
Les six premières colonnes de chaque ligne de programme sont considérées comme une zone de commentaire, servant autrefois à numéroter les cartes perforées (en cas de chute du paquet, il suffisait de les passer sur une trieuse pour reconstituer la version correcte du programme).
La septième colonne contient un caractère de contrôle : espace pour les lignes actives, étoile pour les commentaires, tiret comme caractère de continuation, la lettre D[21] qui, utilisée avec [WITH DEBUGGING MODE], ajoute la ligne lors de l'exécution.
La huitième colonne est le début des titres de paragraphes.
La douzième colonne est le début des instructions.
Certains compilateurs Cobol modernes permettent l'emploi d'un format libre qui n'impose plus le colonnage.
Exemple de programme (Hello world !)
modifierÉcrit dans le style typique des programmes sur cartes perforées (années 1960-70), avec lignes numérotées
000100 IDENTIFICATION DIVISION.
000200 PROGRAM-ID. SALUTTOUS.
000300 DATE-WRITTEN. 21/05/05 19:04.
000400 AUTHOR UNKNOWN.
000500 ENVIRONMENT DIVISION.
000600 CONFIGURATION SECTION.
000700 SOURCE-COMPUTER. RM-COBOL.
000800 OBJECT-COMPUTER. RM-COBOL.
000900
001000 DATA DIVISION.
001100 FILE SECTION.
001200
100000 PROCEDURE DIVISION.
100100
100200 DEBUT.
100300 DISPLAY " " LINE 1 POSITION 1 ERASE EOS.
100400 DISPLAY "Hello world!" LINE 15 POSITION 10.
100500 STOP RUN.
Note : ERASE EOS signifie « 'Erase End Of Screen' » La commande ligne 100300 a donc pour effet d'effacer l'écran.
Exemple en format libre
modifierAutre version du même exemple en Cobol-85 format libre :
Identification division.
Program-id. Hello.
Procedure division.
Display "Hello world!" line 15 position 10.
Stop run.
Return codes à l'exécution
modifierReturn code 203 : vérifier l'emplacement de l'ordre d'ouverture du fichier.
Limitations et critiques de Cobol
modifierCobol a été développé à la marge de la communauté scientifique et informatique, et a fait l'objet de critiques sévères dans les rangs de celle-ci[22],[23],[24]. Le célèbre mathématicien et informaticien Edsger Dijkstra a ainsi déclaré en 1975 : « L'utilisation de COBOL mutile l'esprit ; l'enseigner devrait, par conséquent, être considéré comme un délit pénal » (« The use of COBOL cripples the mind; its teaching should, therefore, be regarded as a criminal offence. »)[25],[26],[18].
La présence de très nombreux mot-clés ou mots réservés, entre environ 300 et plus de 1000 selon les implémentations[27],[28] (contre une trentaine en langage C, par exemple), a été critiquée pour son manque de praticité et les difficultés qu'elle pouvait poser à l'apprentissage du langage[18]. Un certain nombre sont de simple variantes formelles : abréviations (par exemple pic
pour picture
), ou mots visant à rendre plus naturelle la formulation de phrases qui se veulent proches de la langue anglaise (zero
et ses variantes plurielles zeros
/ zeroes
, time
/ times
, etc.). De même, certains mots-clés sont facultatifs et sans valeur dans certains contextes[29].
Cobol fut élaboré avec l'idée d'être un langage commun et hautement portable. Toutefois, en 2001, on en recensait environ 300 dialectes différents, ce qui est source de problèmes d'intercompatibilité[30].
Cobol a souvent été critiqué pour sa grande verbosité[18]. Il fut conçu à l'origine dans l'idée de produire un code auto-documenté (écrit de sorte à limiter la nécessité de commentaires) facile à apprendre, maintenir et utiliser par des non-spécialistes[31],[32],[33],[34],[35],[36],[37]. Ceci a en réalité conduit à produire des quantités de code peu compréhensible, et certains changements introduits notamment dans la version Cobol-85 ont visé à limiter ces écueils[35].
Un autre problème est posé par le manque croissant de programmeurs formés en Cobol, avec les départs en retraite, Cobol n'étant pratiquement plus enseigné dans les milieux académiques[18]. Pour y faire face, des migrations vers d'autres systèmes, en particulier Java, ont été effectuées ou envisagées, donnant parfois lieu à de grandes difficultés ou à des renoncements[38],[18].
Annexes
modifierBibliographie
modifier- Bob Bemer, « A View of the History of COBOL », Honeywell Computer Journal, vol. 5, no 3, (lire en ligne [archive du ], consulté le )
- Kurt Beyer, Grace Hopper and the Invention of the Information Age, MIT Press, (ISBN 978-0262013109, LCCN 2008044229, lire en ligne)
- William R. Brown, Encyclopedia of Computer Science and Technology: Volume 5, CRC Press, (ISBN 978-0824722555, lire en ligne), « COBOL »
- Donald E. Carr et Ronald J. Kizior, « Continued Relevance of COBOL in Business and Academia: Current Situation and Comparison to the Year 2000 Study », Information Systems Education Journal, vol. 1, no 52, (ISSN 1545-679X, lire en ligne, consulté le )
- CODASYL, « CODASYL COBOL Journal of Development 1968 », Codasyl Cobal Journal of Development, National Bureau of Standards, (ISSN 0591-0218, LCCN 73601243, lire en ligne)
- Michael Coughlan, Beginning COBOL for Programmers, Apress, (ISBN 978-1430262534)
- Richard L. Conner, « Cobol, your age is showing », Computerworld, vol. 18, no 20, , ID/7–ID/18 (ISSN 0010-4841, lire en ligne)
- Gary Cutler, « GNU COBOL Programmer's Guide », (consulté le )
- Jerome Garfunkel, The COBOL 85 Example Book, Wiley, (ISBN 978-0471804611)
- ISO/IEC JTC 1/SC 22/WG 4, « ISO/IEC IS 1989:2001 – Programming language COBOL » [archive du ] [zip] of PDF, ISO, (consulté le ) (Link goes to draft N 0147)
- ISO/IEC JTC 1/SC 22/WG 4, INCITS/ISO/IEC 1989:2014 [2014] – Programming language COBOL, INCITS,
- William M. Klein, « The History of COBOL » [archive du ], (consulté le )
- (en) Michael Marcotty, « Transcript of question and answer session », dans Richard L. Wexelblat (éd.), History of Programming Languages, Academic Press, (ISBN 0127450408, DOI 10.1145/800025.1198370, présentation en ligne), p. 263
- (en) Michael Marcotty, « Full text of all questions submitted », dans Richard L. Wexelblat (éd.), History of Programming Languages, Academic Press, (ISBN 0127450408), p. 274
- Daniel D. McCracken, A Simplified Guide to Structured COBOL Programming, Wiley, (ISBN 0-471-58284-0, lire en ligne
)
- Daniel D. McCracken et Donald G. Golden, A Simplified Guide to Structured COBOL Programming, Wiley, , 2nd éd. (ISBN 978-0471610540, LCCN 87034608)
- Richard L. Riehle, « PERFORM considered harmful », Communications of the ACM, vol. 35, no 8, , p. 125–128 (DOI 10.1145/135226.376106, S2CID 18845698)
- Jean E. Sammet « A method of combining ALGOL and COBOL » () (DOI 10.1145/1460690.1460734)
— « (ibid.) », dans Papers presented at the 9–11 May 1961, western joint IRE–AIEE–ACM computer conference, ACM, p. 379–387 - (en) Jean E. Sammet, « The early history of COBOL », dans Richard L. Wexelblat (éd.), History of Programming Languages, Academic Press, (ISBN 0127450408, lire en ligne), p. 274
- (en) Jean E. Sammet, « Transcript of presentation », dans Richard L. Wexelblat (éd.), History of Programming Languages, Academic Press, (ISBN 0127450408, lire en ligne), p. 274
- Jean E. Sammet, Concise Encyclopedia of Computer Science, Wiley, (ISBN 978-0470090954, OCLC 249810423, lire en ligne)
- B. Shneiderman, « The Relationship Between COBOL and Computer Science », Annals of the History of Computing, vol. 7, no 4, , p. 348–352 (DOI 10.1109/MAHC.1985.10041, S2CID 1009406)
Articles connexes
modifierLiens externes
modifier- (en) Informations sur le standard Cobol
- (fr) Cours Un petit cours de Cobol 85.
- (en) COBOLUnit Framework opensource de tests unitaires en Cobol pour Cobol
- (en) GnuCOBOL compilateur libre pour Windows, Linux et MacOS X.
- (fr + en) COBOL-IT Un compilateur commercial pour Windows, Linux, AIX, HP Ux, Sun Solaris, zLinux.
- PTF est une offre HP - Euraxiel de transformation applicative, complète et hautement automatisée. La migration s’effectue vers le code Cobol structuré
- Naca transcompile du code Cobol en code Java s'exécutant sur la bibliothèque NacaRT. Voir la serie d'articles décrivant l'historique, les motivations et la situation actuelle du projet Naca.
- (en) Cobos Project Environnement de développement Open Source Cobol / Mainframe / CICS / DB2 sur Eclipse
- (en) Cobol User Groups (COBUG)
- Cobol sur le site internet de Encyclopedia Universalis
Références
modifier- http://www.evoliris.be/fr/content/lh%C3%A9ritage-cobol-un-d%C3%A9fi-pour-la-formation-continue
- (en) www.microfocus.com
- Basé sur : J.E. Sammet. « The Early History of Cobol. », dans ACM SIGPLAN Notices, volume 13, numéro 8 (août 1978) Numéro spécial : History of programming languages conference, pp. 121-161, 1978. Également publié dans History of Programming Languages, rk: ACM Monograph Series, 1981.
- L'utilisation traditionnelle du point à cet effet, inadaptée et peu lisible, est source de nombreuses erreurs de programmation.
- Coughlan 2014, p. 74
- ISO/IEC JTC 1/SC 22/WG 4 2014, p. 899.
- McCracken et Golden 1988, § 8.4.
- Coughlan 2014, p. 4
- Encyclopædia Universalis, « COBOL », sur Encyclopædia Universalis (consulté le )
- ISO/IEC JTC 1/SC 22/WG 4 2001, Annexe F.
- Klein 2010, p. 21.
- Coughlan 2014, p. 4, 13
- Coughlan 2014, p. 523-531
- (en) Data Types in Managed COBOL, microfocus.com.
- « Les banques restent fidèles à Cobol, plus performant que Java » Le Monde Informatique
- (en) William M. Ulrich, « Remember Cobol? If You Don't, Get Reacquainted », Computerworld, vol. 35, no 21, , p. 30 (ISSN 0010-4841, lire en ligne, consulté le )
- Juillet 2017, TIOBE Index
- (en) Charles Kiefer, « COBOL as a Modern Language », University of North Georgia.
- Coughlan 2014, p. 23
- Coughlan 2014, p. 22
- (en-US) « SOURCE-COMPUTER paragraph », sur www.ibm.com, (consulté le )
- Sammet 1978b, p. 255.
- Shneiderman 1985, p. 348–349.
- Bemer 1971, p. 133.
- Coughlan 2014, p. 1
- (en) Edsger Dijkstra, How do we tell truths that might hurt?, Site de l'Université du Texas à Austin (www.cs.utexas.edu), Département de sciences informatiques.
- ISO/IEC JTC 1/SC 22/WG 4 2014, § 8.9.
- « Reserved Words Table », sur Micro Focus Visual COBOL 2.2 COBOL Language Reference, Micro Focus (consulté le )
- C'est par exemple le cas des mots
by
,of
,usage
: l'instructionsort list on ascending key elem
, qui range dans une liste le champlist
par valeur croissante des élémentselem
, peut tout aussi bien s'écriresort list ascending elem
. De même01 indx usage index.
, pour la déclaration d'une variableindx
de type index peut s'écrire simplement01 indx index.
.times
est facultatif lorsqu'il sert à définir le nombre d'éléments d'un champ d'une table (pic x occurs 100 times
est équivalent àpic x occurs 100
), mais obligatoire lorsqu'il est utilisé pour exécuter un certain nombre de fois un paragraphe (perform 100 times
).of
est facultatif dans une expression commelength of function trim(s)
(qui donne la longueur d'une chaîne de caractères privée des espaces situés aux extrémités. A noter encore que leelemnt of liste
(qui désigne l'élémentelemnt
du conteneurliste
) est équivalent àelemnt
, si dans le contexte d'éxécutionelemnt
ne peut faire référence à aucune autre variable - Ralf Lämmel et Chris Verhoef, « Cracking the 500-language problem », IEEE Software, vol. 18, no 6, november–december 2001, p. 79 (DOI 10.1109/52.965809, hdl 1871/9853, lire en ligne [archive du ])
- Brown 1976, p. 53.
- CODASYL 1969, § II.1.1.
- Shneiderman 1985, p. 350.
- Sammet 1961, p. 381.
- Conner 1984, p. ID/10.
- Marcotty 1978a, p. 263.
- Coughlan 2014, p. 11
- Coughlan 2014, p. 6-7, 13