Что это такое? Суть языков программирования заключается в их главном предназначении – коммуникация между машиной и человеком посредством простого и понятного кода. Они пришли на смену нулям и единицам, перфокартам и перфолентам.
Какие есть? На сегодняшний день существует сотни языков программирования. Какие-то из них давно мертвы, другие только-только увидели свет, но уже громко заявили о себе. Из нашего материала вы узнаете больше о языках программирования и современных трендах.
- Суть языков программирования
- Как появились языки программирования
- Как «работают» языки программирования
- Развитие и забвение языков программирования: почему это происходит
- 6 современных и востребованных языков программирования
Пройди тест и узнай, какая сфера тебе подходит:
айти, дизайн или маркетинг.
Бесплатно от Geekbrains
Суть языков программирования
Языком программирования (ЯП) называют определенную систему знаков и символов, предназначенную для написания компьютерных программ. Данная знаковая система подчинена различным правилам и включает в себя некий набор команд, с помощью которых пишется программный код.
Вебинар «Основы программирования ПЛК1хх на языке ST»
Люди общаются друг с другом на естественных языках, разработчики же с компьютерами взаимодействуют на языках программирования. Написанный программистом код — это алгоритм действий, который должно выполнить устройство. Таким образом, язык программирования помогает человеку записать понятную компьютеру последовательность операций.
Все виды языков программирования, суть которых сводится к преобразованию понятных человеку команд в машинный код, обладают строгим синтаксисом. К примеру, конец строки должен заканчиваться точкой с запятой. Такое правило позволяет компьютеру отделять команды друг от друга.
В настоящее время насчитывается несколько тысяч языков программирования, однако реальной востребованностью обладают лишь несколько десятков из них. Разнообразие языковых средств объясняется потребностью в различных инструментах под конкретные типы задач.
В частности, языками программирования пользуются не только собственно разработчики программ, но и системные администраторы, инженеры сетей, тестировщики и прочие узкопрофильные IT-специалисты. Каждая задача для своего решения нуждается в конкретном языковом средстве в виде как промышленного, так и внутреннего ЯП для определенной системы. При этом один язык может быть использован в нескольких сферах деятельности.
Как появились языки программирования
Во времена, когда был создан первый язык программирования, компьютеры не имели ни клавиатуры, ни даже дисплея. Это были сравнительно примитивные устройства, работавшие на перфокартах (специальных пластинах с отверстиями). Наличие либо отсутствие отверстия являлось прототипов современной двоичной системы из нулей и единиц.
Для вас подарок! В свободном доступе до 18.06 —>
Скачайте ТОП-10
бесплатных нейросетей
ПРОГРАММЫ ДЛЯ РАБОТЫ С ТЕКСТОМ [ТОП 5]
для программирования
Помогут писать код быстрее на 25%
Чтобы получить подарок, заполните информацию в открывшемся окне
Первые компьютерные программы писались сразу на машинном коде. Каждая операция выбивалась людьми на перфокарте вручную как совокупность отверстий. Полученный код затем считывался специально предназначенным для этого устройством. Собственно работа тогдашних программистов заключалась в проделывании таких вот отверстий.
С течением времени, конечно, изобретались более интересные инструменты, облегчающие работу специалистов. В числе таковых был язык ассемблер.
В итоге задача программистов немного облегчилась. Теперь не нужно было запоминать машинный код для каждой операции. Вместо этого использовались более понятные команды, взятые из английского языка (add, mov и т. д.).
Правда, необходимо было знать регистры и области памяти и перечислять их для выполнения определенных действий, так как компьютеры в те времена были еще недостаточно «умными». Ассемблер хотя и облегчал жизнь программисту, все же требовал от него значительного умственного напряжения.
Со временем стало понятно, что разработка сложных программ подобным образом весьма затруднительна, так как производительность разработчиков была сравнительно низкой. В день писалось всего несколько строчек кода — и те выполняли лишь какие-то незначительные операции в рамках одного проекта. Поэтому люди стремились максимально приблизить ЯП к естественным языкам. Это дало бы возможность значительно ускорить процесс разработки и сделать его более удобным и легким.
Как «работают» языки программирования
Любая операция, производимая компьютером — это результат прохождения электрических сигналов по микросхемам. На более высоком уровне эти сигналы преобразуются в машинный код, состоящий из нулей и единиц. Первые означают отсутствие сигнала, вторые — его наличие. Чтобы представить себе всю сложность работы с машинным кодом напрямую, достаточно сказать, что одна команда любого языка программирования — это сотни нулей и единиц.
В этом и состоит основная причина появления языков программирования. Они, во-первых, понятнее для человека, во-вторых, гораздо быстрее реализуют поставленную задачу, даже очень сложную.
Но внутри ЯП также существует деление. Одни языки ближе к машинному коду, другие же максимально удалены от него в сторону легкого восприятия человеком. Применение тех или иных средств зависит от конкретных видов задач. Последние в свою очередь определяют требования к языку и принципы его действия.
Но тут может возникнуть уместный вопрос. Каким образом устройства, понимающие лишь машинный код, способны распознавать команды языков программирования? Это возможно благодаря интерпретаторам и компиляторам — специальным преобразователям кода, превращающим набор команд в совокупность нулей и единиц. Тут можно провести аналогию с переводчиками с иностранных языков.
Узнай, какие
ИТ-профессии входят
в ТОП-30 с доходом от 200 000 ₽/мес
Команда GeekBrains совместно с международными специалистами по развитию карьеры подготовили материалы, которые помогут вам начать путь к профессии мечты.
Подборка содержит только самые востребованные и высокооплачиваемые специальности и направления в IT-сфере. 86% наших учеников с помощью данных материалов определились с карьерной целью на ближайшее будущее!
Скачивайте и используйте уже сегодня:
Источник: gb.ru
1. Основные этапы решения задач на эвм
Основными этапами качественного решения любой, даже самой примитивной задачи, являются:
- Формулировка сути задачи.
- Математическая постановка задачи.
- Разработка алгоритма решения задачи.
- Написание текста программы на языке программирования.
- Ввод текста программы в ЭВМ.
- Выполнение программы. Поиск и устранение синтаксических ошибок в программе.
- Тестирование программы. Поиск и устранение логических ошибок в программе.
Формулировка задачи
Математическая постановка задачи
Разработка алгоритма решения задачи
- Естественном (русском) языке;
- Языке блок-схемы;
- Языке программирования.
- Массовость – применимость алгоритма для множества задач из класса однотипных, отличающихся только набором исходных данных.
- Определенность – однозначность, исключающая произвольность толкований шагов алгоритма. Результаты вычислений должны быть одинаковы у разных исполнителей.
- Дискретность – возможность разбиения задачи на конечное число шагов, выполнение которых не вызывает сомнения.
- Результативность – возможность получения результата за конечное число шагов.
Написание текста программы на языке программирования
Источник: studfile.net
Компоненты языка программирования
Язык программирования (ЯП) предназначен для преобразования человеческих мыслей в машинные коды. Далеко не каждый вид мыслительной деятельности может быть преобразован в компьютерную программу. Во-первых, потому, что это не всегда нужно. Например, можно научить компьютер генерировать литературные тексты и произведения искусства, но вряд ли они будут иметь эстетическую ценность.
Во-вторых, есть области мыслительной деятельности, где машины пока не могут заменить человека: создание научных теорий, анализ культурного наследия и т.п. Об этом свидетельствуют регулярные кризисы, случающиеся в отрасли разработки искусственного интеллекта.
При создании нового ЯП разработчики исходят, прежде всего, из семантики — смысловой составляющей: чем он будет отличаться от предшествовавших, для решения каких задач предназначен? Например, язык Erlang ориентирован на создание распределённых вычислительных систем. На нем вряд ли будет удобно разрабатывать настольные приложения. На C# лучше всего писать программы, работающие под управлением операционной системы Microsoft Windows. Язык Prolog предназначен для логического анализа и малопригоден для придания интерактивности веб-страницам.
Сдай на права пока
учишься в ВУЗе
Вся теория в удобном приложении. Выбери инструктора и начни заниматься!
Конечно, любой язык программирования работает со смыслами не напрямую, а разбивая их на определения переменных, условные переходы, циклы, функции, классы. Но в его семантике всегда присутствует исходная ориентированность на решение определенного круга задач.
Определение 1
Семантика языка программирования — совокупность смыслов, для выражения которых он предназначен. Она наделяет значениями выражения, составленные на данном языке программирования.
Определившись со смысловой составляющей, разработчики языка программирования начинают разрабатывать средства его формализации, т.е. такие синтаксические конструкции, в которых каждое выражение можно трактовать единственным способом. Подавляющее большинство современных компьютеров работает дискретно.
Каждое действие и каждая порция данных в них должны быть выражены целыми числами. Компьютеры «не понимают» оценочных и эмоциональных суждений. Для них невозможно, например, точно сформулировать, что такое «одна треть» или «число Пи». В электронной памяти эти числа могут быть представлены с достаточной для практики точностью, но, все-таки, с некоторой погрешностью. Поэтому при разработке синтаксиса ЯП следует строго определится со способами словесного выражения тех или иных констант, переменных, команд и умозаключений.
«Компоненты языка программирования»
Готовые курсовые работы и рефераты
Решение учебных вопросов в 2 клика
Помощь в написании учебной работы
Определение 2
Синтаксис — набор символов и составляемых из них слов (лексем), допустимых в данном языке программирования безотносительно к описываемому содержанию.
Синтаксис ЯП должен быть составлен таким образом, чтобы была возможность преобразовать написанные с его помощью тексты в машинный код.
Рисунок 1. Принцип работы семантического анализатора. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Средства разработки
После написания текста программы его следует, во-первых, проверить на наличие синтаксических ошибок, во-вторых, отладить (убедиться в работоспособности и при необходимости доработать), в-третьих — подготовить к дальнейшему использованию. Для решения этих задач предназначены средства разработки.
Определение 3
Средства разработки для языка программирования это наборы утилит и приложений, предназначенные для написания, отладки и эксплуатации программ.
Средства разработки, как правило, включают в себя:
- текстовый редактор;
- отладчик;
- транслятор;
- компоновщик;
- упаковщик.
Трансляторы представляют собой компьютерные программы для перевода текста, написанного на том или ином ЯП, в машинные коды. Трансляторы делятся на две категории: интерпретаторы и компиляторы. Интерпретатор последовательно преобразует в машинные коды каждую инструкцию исходной программы, проверяет ее корректность и сразу же выполняет. Компилятор преобразует в бинарную последовательность, пригодную для обработки процессором, всю программу, попутно стремясь обнаружить синтаксические и логические ошибки. После этого исполняемая последовательность сохраняется на жесткий диск и в дальнейшем может быть использована многократно.
Рисунок 2. Компиляция программы и ее запуск. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
К интерпретируемым (скриптовым) языкам относятся Python, JavaScript, Perl. К компилируемым — Си, C++, Pascal и др.
Замечание 1
Программы на таких языках, как Java, C# сначала преобразуются в промежуточный кроссплатформенный байт-код (для Java — файлы с расширением *.class ). В машинные команды он преобразуется внутри т.н. виртуальной машины, скрывающей специфику операционной системы.
Компоновщик связывает текст программы с необходимыми для ее работы модулями (библиотеками) и приводит к виду, в котором она может быть использована в рамках той или иной операционной системы. Упаковщик объединяет разрозненные фрагменты кода в архивы, которые удобно переносить с компьютера на компьютер (например, jar-архивы для Java, COM-компоненты Microsoft).
Для удобства разработки утилиты, необходимые для создания программ, часто объединяют в IDE (Integrated Development Enviroments — интегрированные среды разработки). В таких системах все необходимые технологические операции, связанные с разработкой, скрыты за удобными графическими меню, а в процессе написания программы редактор подсвечивает синтаксис и автодополняет лексемы, облегчая работу программиста.
Инфраструктура языка программирования
Современные языки программирования предоставляют разработчикам мощную поддержку, которая заключается в следующем:
- развернутая справочная система; всегда есть ключевой интернет-ресурс, где можно узнать о правильном использовании возможностей языка; например, для Java это соответствующий сайт компании Oracle, для JavaScript — веб-каталоги организации Mozilla Development Network и т.п.;
- пакетные менеджеры; поставщики современных ЯП предоставляют своим пользователям возможность устанавливать необходимые компоненты для программ через сеть Интернет; для Java в этих целях может быть использована система Maven, для JavaScript — npm, для Python — pip;
- комьюнити; пользователи языков программирования объединяются в сообщества, чтобы делиться опытом, помогать друг другу в решении проблем, сообщать о новинках; периодически для разработчиков устраиваются офлайн-конференции, на которых выступают ведущие специалисты, рассматриваются перспективные направления развития ЯП. На таких мероприятиях можно иногда просто приятно повести время среди единомышленников.
Источник: spravochnick.ru