Язык программирования — формальная знаковая система, предназначенная для записи компьютерных программ. Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, задающих внешний вид программы и действия, которые выполнит исполнитель (компьютер) под её управлением.
Функция: язык программирования предназначен для написания компьютерных программ, которые применяются для передачи компьютеру инструкций по выполнению того или иного вычислительного процесса и организации управления отдельными устройствами.
Задача: язык программирования отличается от естественных языков тем, что предназначен для передачи команд и данных от человека к компьютеру, в то время как естественные языки используются для общения людей между собой. Можно обобщить определение «языков программирования» — это способ передачи команд, приказов, чёткого руководства к действию; тогда как человеческие языки служат также для обмена информацией.
Исполнение: язык программирования может использовать специальные конструкции для определения и манипулирования структурами данных и управления процессом вычислений.
Языки программирования
Языки программирования низкого уровня
Первым компьютерам приходилось программировать двоичными машинными кодами. Однако программировать таким образом — достаточно трудоемкая и сложная задача. Для упрощения этой задачи стали появляться языки программирования низкого уровня, которые позволяли задавать машинные команды в более понятном для человека виде. Для преобразования их в двоичный код были созданы специальные программы — трансляторы.
Трансляторы делятся на: компиляторы — превращают текст программы в машинный код, который можно сохранить и затем использовать уже без компилятора (примером являются исполняемые файлы с расширением *. exe).
интерпретаторы — превращают часть программы в машинный код, выполняют и после этого переходят к следующей части. При этом каждый раз при выполнении программы используется интерпретатор.
Примером языка низкого уровня является ассемблер. Языки низкого уровня ориентированы на конкретный тип процессора и учитывают его особенности, поэтому для переноса программы на ассемблере на другую аппаратную платформу ее нужно почти полностью переписать. Определенные различия имеются и в синтаксисе программ под разные компиляторы. Правда, центральные процессоры для компьютеров фирм AMD и Intel практически совместимы и отличаются лишь некоторыми специфическими командами. А вот специализированные процессоры для других устройств, например, видеокарт, телефонов содержат существенные различия.
С помощью языков низкого уровня создаются эффективные и компактные программы, поскольку разработчик получает доступ ко всем возможностям процессора.
- Программист, работающий с языками низкого уровня, должен быть высокой квалификации, хорошо понимать устройство микропроцессорной системы, для которой создается программа. Так, если программа создается для компьютера, нужно знать устройство компьютера и, особенно, устройство и особенности работы его процессора.
- результирующая программа не может быть перенесена на компьютер или устройство с другим типом процессора.
- значительное время разработки больших и сложных программ.
Языки низкого уровня, как правило, используют для написания небольших системных программ, драйверов устройств, модулей стыков с нестандартным оборудованием, программирование специализированных микропроцессоров, когда важнейшими требованиями являются компактность, быстродействие и возможность прямого доступа к аппаратным ресурсам.
Что такое программирование и язык программирования? Просто о сложном.
Ассемблер — язык низкого уровня, что широко применяется до сих пор.
Языки программирования высокого уровня
Можно сказать более понятными человеку, чем компьютеру. Особенности конкретных компьютерных архитектур в них не учитываются, поэтому созданные программы легко переносятся с компьютера на компьютер. В основном достаточно просто перекомпилировать программу под определенную компьютерную архитектурную и операционную систему. Разрабатывать программы на таких языках гораздо проще и ошибок допускается меньше. Значительно сокращается время разработки программы, что особенно важно при работе над большими программными проектами.
К языкам программирования высокого уровня относятся:
Фортран, Кобол, Алгол, Pascal, Java C C++ C# Objective С Smalltalk Delphi
Недостатком языков высокого уровня является больший размер программ по сравнению с программами на языке низкого уровня. Поэтому в основном языки высокого уровня используются для разработок программного обеспечения компьютеров и устройств, которые имеют большой объем памяти. А разные подвиды ассемблера применяются для программирования других устройств, где критичным является размер программы.
Визуальное программирование — способ создания программы для ЭВМ путём манипулирования графическими объектами вместо написания её текста.
графический язык программирования — который прежде всего язык программирования (со своим синтаксисом)
визуальные средства разработки — как правило, под ними подразумевают средства проектирования интерфейсов или какую либо CASE-систему для быстрой разработки приложений или SCADA-систему для программирования микроконтроллеров.
Языки визуального программирования могут быть дополнительно классифицированы в зависимости от типа и степени визуального выражения, на следующие типы:
- языки на основе объектов, когда визуальная среда программирования предоставляет графические или символьные элементы, которыми можно манипулировать интерактивным образом в соответствии с некоторыми правилами;
- языки, в интегрированной среде разработки которых на этапе проектирования интерфейса применяются формы, с возможностью настройкой их свойств. Примеры: Delphi и C++ Builder фирмы Borland, С#
- языки схем, основанные на идее «фигур и линий», где фигуры (прямоугольники, овалы и т. п.) рассматриваются как субъекты и соединяются линиями (стрелками, дугами и др.), которые представляют собой отношения. Пример: UML.
Язык последовательных функциональных схем SFC (Sequential Function Chart) — графический язык программирования широко используется для программирования промышленных логических контроллеров PLC.
В SFC программа описывается в виде схематической последовательности шагов, объединённых переходами.
LD — язык релейно-контактных схем
FBD — язык Функциональных блоковых диаграмм.
Язык CFC (Continuous Flow Chart) — ещё один высокоуровневый язык графического программирования. CFC — это дальнейшее развития языка FBD. CFC был специально создан для проектирования систем управления непрерывными технологическими процессами.
G, язык, используемый в среде разработки LabVIEW
VisSim это визуальный язык программирования предназначенный для моделирования динамическая систем, а также проектирования, базирующегося на моделях, для встроенных микропроцессоров.
AppWare, also known as MicroBrew, программирование, на основе иконок для Mac OS и Microsoft AudioMulch, основанная на потоке звукового сигнала, также для среда для создания музыки
Aviary Peacock, визуальная лаборатория на основе просмотра файлов
MQL-Studio for HiAsm, пакет для разработки экспертов, скриптов, индикаторов на языке MQL5 в визуальном редакторе программ HiAsm.
Miracle C Compiler, среда графического программирования, позволяющая формировать матрицу отношений компонентов платформы (сайт: http://www.c-compiler.com)
LogicProgram, язык, среда графического программирования, позволяющая формировать матрицу отношений компонентов платформы
Интегрированная среда разработки— система программных средств, используемая программистами для разработки программного обеспечения (ПО).
Обычно среда разработки включает в себя:
компилятор и/или интерпретатор
средства автоматизации сборки
Иногда содержит также средства для интеграции с системами управления версиями и разнообразные инструменты для упрощения конструирования графического интерфейса пользователя. Многие современные среды разработки также включают браузер классов, инспектор объектов и диаграмму иерархии классов — для использования при объектно-ориентированной разработке ПО. Хотя и существуют ИСР, предназначенные для нескольких языков программирования — такие, как Eclipse, NetBeans, Embarcadero RAD Studio, Qt Creator или Microsoft Visual Studio, но обычно ИСР предназначается для одного определённого языка программирования — как, например, Visual Basic, Delphi, Dev-C++.
Частный случай ИСР — среды визуальной разработки, которые включают в себя возможность визуального редактирования интерфейса программы.
13. Интерфейс среды программирования Visual Basic 6.0. Проектирование графического интерфейса программы. Типы переменных. Операторы присваивания, ввода, вывода информации. Операторы ветвления.
Операторы цикла.
BASIC был специально разработан для обучения основам программирования начинающих пользователей. Создавать свой пользовательский интерфейс без написания отдельных команд (как будто вы рисуете себе картинку, без всяких проблем).
Начиная писать любую программу, первым делом необходимо решить, что эта программа должна делать. Теоретически существуют возможность с помощью тысячи способов написать одну и ту же программу. Visual Basic помогает реализовать идею быстрого создания пользовательского интерфейса простым способом. Пользовательский интерфейс служит двум целям: отображает информацию на экране и принимая от пользователя конкретные команды к действию.
Элементы интерфейса делятся на две группы; формы и объекты.
Форма— это всего лишь прямоугольное окно, отображаемое на экране. Объекты — представляют собой элементы, которые содержатся в форме и служат для отображения или получения информации от пользователя. Объектом может быть текст, кнопка, флажок опции и т.д.
После того как вы создали форму и разместили в ней нужные объекты, эту форму и ее объекты нужно подогнать под конкретную программу. Каждый элемент интерфейса имеет набор собственных свойств, который определяет, как этот объект выглядит и что делает. В частности, свойствами определяются такие атрибуты объекта, как размер, размещение на экране, цвет и т.д.
Разные элементы имеют разные свойства. Каждый раз, когда вы рисуете форму или объект, Visual Basic назначает им свойства, установленные по умолчанию.
В Visual Basic команды (коды) служат двум целям: делают пользовательский интерфейс рабочим, а также обрабатывают различные данные, с тем, чтобы вернуть пользователю полезный результат.
Даже если вы с помощью Visual Basic создали какой-то интерфейс, он не будет работать до тех пор, пока программист не напишет ему действия, которые объяснят компьютеру, что нужно делать, если пользователь, скажем, щелкнул на кнопке.
При открытие самой среды программирования у вас появляется окно «Новый проект» в котором и нужно выбрать какой проект мы будем создавать, для начала мы создадим простой проект, а точнее стандартный, «Standard EXE» это — стандартное выполняемое приложение. После того как вы нажали создать (открыть) новый проект у вас появится сама среда программирования Visual Basic, а точнее форма, но пока в ней ничего нет, и она не чего делать не умеет. Для любопытства можете нажать команду меню run->start (запустить) или просто выбрать в быстром меню кнопку «старт» у вас запустится программа.
Типы переменных Visual Basic 6.0
Иногда, при использовании некоторых операторов, API-функций, а также просто для собственных нужд необходимо создавать собственные типы данных. Часто их называют структурами. По своей сути структура — это как бы одномерный массив, который мы запихиваем в одну переменную. Но в него могут входить данные разных типов.
Оператор — это неделимый элемент программы, который позволяет выполнить определенные действия. Операторы должны записываться строго в соответствии с правилами, установленными для данного языка программирования. Рассмотрим основные операторы языка Паскаль.
Оператор присваивания — Данный оператор предписывает запомнить некоторое значение в переменой. Значение и идентификатор переменой разделены парой знаков :=. Типы объектов с обеих сторон знака := должны строго совпадать, за исключением того случая, когда тип переменой — REAL, а тип выражения — INTEGER.
Операторы ввода/вывода — Немногие программы обходятся без ввода данных и совсем нет таких, которые не выводят полученные результаты.
Ввод данных с клавиатуры выполняется операторами: READ и READLN. Буквы ln добавляются в конце оператора для того, чтобы курсор автоматически переходил на следующую строку при выводе на экран текстов или результатов выполнения программы.
Вывод данных на экран дисплея выполняется операторами: WRITE и WRITELN.
Оператор ветвления (условная инструкция, условный оператор) — оператор, конструкция языка программирования, обеспечивающая выполнение определённой команды (набора команд) только при условии истинности некоторого логического выражения, либо выполнение одной из нескольких команд (наборов команд) в зависимости от значения некоторого выражения.
Оператор ветвления применяется в случаях, когда выполнение или невыполнение некоторого набора команд должно зависеть от выполнения или невыполнения некоторого условия. В большинстве языков программирования условный оператор начинается с ключевого слова if.
Условный оператор с одной ветвью: if условие then команды end. Условный оператор с двумя ветвями: if условие then команды1 else команды2 end
Часто в программах требуется многократное выполнение одного или нескольких операторов. Для этого предназначены циклические конструкции или просто циклы. Когда программисту известно, какое число повторений данной группы операторов необходимо выполнить, можно воспользоваться циклической конструкцией For…Next.
Источник: studfile.net
Урок 9
§7(1, 2). Запись алгоритмов на языке программирования Паскаль
Компьютерную программу можно считать последовательностью строк символов некоторого алфавита. Современные системы программирования и языки допускают использование визуальных элементов (окон, иконок и др.) для построения программ, в частности для создания интерфейса пользователя. Тем не менее основная, алгоритмическая, часть любой программы строится с использованием символьных средств.
В основной школе вы познакомились со школьным алгоритмическим языком КуМир и языком программирования Pascal (Паскаль). В 11 классе мы продолжаем работать с языком Pascal.
Компьютер оперирует только одним видом данных — отдельными битами, или двоичными цифрами. Задачи, решаемые с помощью компьютера, оперируют данными, имеющими форму чисел, символов, текстов и более сложных структур. Алгоритмы для обработки этих данных создаются с учётом их структуры — множества элементов данных и множества связей между ними.
Различают простые и сложные структуры данных. Простые структуры данных не могут быть разделены на составные части больше, чем бит. К ним относятся числовые, символьные, логические и другие данные. Простые структуры данных служат основой для построения сложных структур данных — массивов, списков, графов, деревьев и др.
Для анализа свойств алгоритма и проверки его соответствия решаемой задаче используются трассировочные таблицы. В них фиксируется пошаговое исполнение алгоритма (программы), что позволяет наглядно представлять значения переменных, изменяющиеся при его выполнении. Используются трассировочные таблицы двух видов:
1) таблицы, каждая строка которых отражает результат одного действия;
2) таблицы, каждая строка которых отражает результат выполнения группы действий.
Вопросы и задания
1. Что такое язык программирования? Опишите состав и интерфейс среды разработки программ на используемом вами языке программирования.
Cкачать материалы урока
Источник: xn—-7sbbfb7a7aej.xn--p1ai
Характеристика уровней и среды разработки языков программирования
При реализации компьютерного приложения для решения какой-либо задачи в него необходимо ввести четко сформулированные команды или инструкции. Создание необходимой для решения поставленной задачи последовательности команд и является целью программирования [1] .
Программа — это состоящий из набора команд или инструкций алгоритм, по которому компьютер обрабатывает информацию для решения конкретной задачи.
В настоящее время существует множество различных языков программирования. Проведем классификацию но их уровню.
Ядром любой вычислительной системы, как известно, является центральный процессор, который работает исключительно с двоичными данными [2] . Таким образом, для выполнения процессором любой команды необходимо, чтобы она была представлена в виде двоичного числа. Набор выполняемых процессором двоичных кодов называют машинным кодом, который является базовым языком процессора.
Разработку программ в машинных кодах называют программированием на языке низкого уровня. К языкам низкого уровня относятся машинные языки, ассемблеры, макроассемблеры.
Машинный язык (МЯ) ориентирован на определенный компьютер. МЯ использует команды, которые содержат тип выполняемой операции и адрес местонахождении операндов.
Ассемблер относится к языкам программирования низкого уровня 2-го поколения. Ассемблер содержит уже более удобные инструкции, такие как метки, мнемокоды (символьные обозначения команд). Это позволяет значительно упростить разработку и отладку программ. Для перевода исходного кода ассемблера в машинный язык используются специальные программы- ассемблеры.
Языки низкого уровня используются, в основном, для разработки самых быстрых и компактных программ, которые непосредственно управляют техническими устройствами компьютера, представляют собой части операционных систем или специализированные приложения. Такими программами являются, например, ядра операционных систем (ОС), драйверы, прошивки BIOS, компиляторы и интерпретаторы языков высокого уровня, вирусы и антивирусы и т.д.
В настоящее время для разработки прикладных приложений машинный код практически не используется, а применяются языки высокого уровня. Это более совершенные языки программирования, которые напоминают естественные языки и позволяют нс работать напрямую с машинными командами. Они ориентированы на описание алгоритмов и называются, соответственно, алгоритмическими языками программирования. Преимуществом этих языков является большая наглядность и независимость от конкретного компьютера. К их недостаткам относятся дополнительные затраты времени и памяти для трансляции.
Созданные программы на алгоритмических языках содержат набор команд, написанных на ограниченном естественном языке. Команда на выполнение носит название оператора. При создании программы на алгоритмическом языке нужно тщательно придерживаться его синтаксиса. Общей тенденцией развития языков программирования, да и всего программирования в целом, является повышение их уровня.
Языками высокого уровня являются такие распространенные алгоритмические языки, как Фортран, Visual Basic, Visual Basic for Application (VBA), Delphi (Pascal), C/C++, C# и т.д. Здесь стоит заметить, что язык С используется также и для разработки ОС.
В табл. 2.1 приведена характеристика языков программирования по их уровню.
Характеристика уровней языков программирования
Класс уровня языка программирования
Машинно-зависимые, быстрые, требуют хорошего знания архитектуры ЭВМ
Машинно-зависимые, быстрые, более удобные для использования
Языки высокого уровня
Мобильные, человекоориентировапные, проще в освоении, более медленные
Современные языки высокого уровня предоставляют разработчикам развитые среды разработки программ. Эти среды, как правило, содержат: текстовые редакторы; средства преобразования программ к машинному виду, пригодному для выполнения на вычислительной системе (ВС); средства отладки. Типичный состав среды разработки и этапы обработки программы приведены на рис. 2.1. На этом рисунке прямоугольниками обозначены элементы среды разработки, а овалами — состояния приложения.
Текстовый редактор используется для создания и редактирования текста программы (исходный текст) на алгоритмическом языке программирования. Существуют развитые, встроенные редакторы (например, в Visual Basic, Delphi, VBA).
Средства преобразования программ к машинному виду содержат транслятор, загрузчики и редакторы связей.
Написанную на алгоритмическом языке программу компьютер непосредственно выполнить не может. Для этого используется специальный «посредник», переводящий программу на машинный язык конкретной ЭВМ. Этот «посредник» называется транслятором.
Трансляторы существуют двух видов: компиляторы и интерпретаторы.
Интерпретатор переводит исходную программу на языке программирования пооператорно (покомандно), и каждый переведенный оператор выполняется. Компилятор переводит целиком исходную программу на языке программирования в программу на машинном коде, и программа выполняется. Например, в средах Visual Basic и VBA используется интерпретатор, а в Delphi, C/C++, C# — компилятор.
Полученный объектный код программы затем обрабатывается загрузчиком — редактором связей (link), преобразующим его в исполняемый код программы или исполняемый файл. Здесь объединяются все отдельные модули программы, разрешаются внешние ссылки с использованием библиотек стандартных процедур и функций. Мощные библиотеки содержат языки Фортран (научные) и Кобол (финансовые).
Рис. 2.1. Типичная структура сред программирования
- [1] Глушаков С. И., Мельников И. И., Сурядный А. С. Программирование в среде Windows.М.: ACT, 2001 ; Кондрашов Ю. Н„ Лебедев В. М., Мещерякова Н. A. Visual Basic 6.0. Описаниеязыка. Основные элементы управления: учеб, пособие. М.: Издательство Академии бюджетаи казначейства, 2003.
- [2] Глушаков С. И., Мельников И. И., Сурядный А. С. Программирование в среде Windows ;Кондрашов 10. II., Лебедев В. М., Мещерякова II. A. Visual Basic 6.0. Описание языка. Основные элементы управления.
Источник: studme.org