Здравствуйте.
Я не профессиональный программист, обычный любитель. Но даже так мне не всегда нравится, что среда разработки/компилятор делает много такой работы, о которой я даже, скорее всего, не подозреваю(стек, куча, сборка мусора и мн. др.).
Поэтому прошу вашей помощи. Подскажите, в каких книгах есть описание того, как работает программа, написанная мною(или другими). Без привязки к какому-то конкретному языку программирования. Т.е. общий принцип взаимодействия программ с ‘железом’ компьютера.
Спасибо.
UPD: Всем спасибо!! Нашёл курс по основам программирования, который мне понравился: www.intuit.ru/studies/courses/2193/67/info
- Вопрос задан более трёх лет назад
- 3129 просмотров
6 комментариев
Оценить 6 комментариев
Источник: qna.habr.com
Это скрипт или программа? Как их отличать и зачем
⚠️ Минутка матчасти! Эта статья создана для расширения кругозора и повышения разрешения в мире компьютерных технологий. В ней мало практической пользы кроме развития вашего интеллекта.
ЗАЩИТА ГЛАЗ ОТ КОМПЬЮТЕРА | КОМПЬЮТЕР ПОРТИТ ЗРЕНИЕ! | ПРОГРАММЫ ДЛЯ ЗРЕНИЯ
Здесь мы говорим о двух типах компьютерных языков: условно говоря, языков скриптования (интерпретируемые языки) и языков программирования (компилируемые языки). Это деление — не самое верное и не самое полное с точки зрения опытных программистов, но статья рассчитана на тех, кто только начинает.
Скриптовые, или интерпретируемые, языки
Обычно примеры кода в наших статьях работают по такому принципу:
- Скопировал текст.
- Запустил в браузере.
- Получил результат.
Браузер берёт наш код, проверяет его на ошибки и, если ошибок нет, — выполняет команды по очереди в нужной последовательности. Или даже выполняет без проверки, а если в процессе появится ошибка — остановится.
Чтобы такие скрипты работали, нужна какая-то программа, которая будет выполнять команды скрипта, — их называют интерпретаторами. В нашем случае это браузер: Chrome, Safari, Firefox, Яндекс-браузер и т. д. Отсюда и название — интерпретируемые языки.
Пример скриптового языка, который вы уже знаете, — JavaScript. На скриншоте ниже он вписан внутрь веб-страницы. Сам код из одной строки прописан между тегами и : браузер будет рисовать страницу, в какой-то момент увидит этот скрипт, выполнит его и пойдёт дальше рисовать страницу.
Ещё один популярный пример интерпретируемого языка — Python. Он работает по тому же принципу, только вместо браузера Python использует собственный интерпретатор команд. Когда мы в среде разработки запускаем скрипт на питоне, то интерпретатор шаг за шагом выполняет команды.
В интерпретируемых языках сам скрипт — это и есть готовая программа, но для её запуска и работы нужен внешний интерпретатор, который выполнит команды. Без интерпретатора скрипт не запустится.
1. Что такое 0 и 1 с точки зрения компьютера?
Программные, или компилируемые, языки и машинный код
Другой подход к разработке: программные, или компилируемые, языки. Они устроены так: программист пишет исходный код программы, а потом прогоняет её через компилятор. Компилятор берёт исходный код целиком, анализирует его и создаёт машинный код.
Компиляция — это превращение программного кода в исполняемый код для процессора: на входе было то, что могли прочитать вы, а на выходе — то, что может прочитать и исполнить компьютер. Если скрипт — это сценарий для актёра на сцене, то компиляция — это отснятый фильм на киноленте.
Машинный код — последовательность байтов, которая даёт инструкции напрямую процессору. Для человека такой код выглядит как просто набор знаков, но компьютер его понимает.
Чтобы вы понимали, чем исходный код отличается от машинного, держите пример. Вот исходный код на Swift, который выводит сообщение «Hello, world»:
А вот так выглядит фрагмент машинного кода, который получился после работы компилятора:
Как так получилось: компьютер взял исходный код из двух строк и преобразовал его в набор символов на несколько тысяч строк. Размер машинного кода вырос за счёт того, что компилятор добавил в него много нужных и обязательных функций: научил выводить сообщения на экран, рассказал, как обращаться к памяти и что делать после запуска. Кода стало больше, зато теперь он работает без посторонней помощи.
Примеры компилируемых языков: С, С++, Pascal, Swift и ещё десятки других. Ассемблер, кстати, тоже компилируемый язык — процессор не умеет понимать его исходный код без посторонней помощи.
Результат работы компилятора — самостоятельная программа в виде машинного кода, которая потом может работать сама, без компилятора. Один раз скомпилировал — и потом можно запускать её самостоятельно, без внешних программ.
Особенности компилируемых языков
У машинного кода есть один недостаток: он работает только с определёнными процессорами и компьютерами. Если программа написана для Виндоус, запустить на макбуке без специальных ухищрений не получится. Программа для телефона на компьютере заработает только при особых условиях — например, поддержка приложений Android появилась только в Windows 11, а приложения iOS научили запускаться на MacOS только в 2020 году.
Дело в том, что у разных компьютеров разный тип процессора, а машинный код знает, как работать только со своим типом. Чтобы запустить приложение iOS на Mac OS, операционка должна «обернуть» приложение в эмулятор мобильного устройства, и только потом — запустить.
Снова про снобизм
Некоторые любители программных языков считают скриптовиков ненастоящими программистами. Мол, они пишут программы, которые сами по себе не работают и которым нужен интерпретатор. Если вы такое слышите, то знайте, что перед вами — программист-сноб.
Настоящие разработчики знают, что главное — решить задачу. Если она скриптом решается лучше, чем машинным кодом, значит, в этой ситуации лучше сработает скрипт, и наоборот.
Источник: thecode.media
Понятие программы и языка программирования
тем же автором в 1980 году. Язык С with Classes, в свою очередь, был создан под сильным влиянием С и Simula. В определенном смысле C++ можно назвать улучшенным С, тем С, который обеспечивает контроль типов, перегрузку функций и ряд других удобств. Но главное в том, что C++ добавляет к С объектную ориентированность. В 1998 г. вышел международный стандарт языка ISO/IEC 14882.
С 2003г. действует вторая редакция этого стандарта ISO/IEC/ANSI /ITI . Стандарты языков программирования разрабатываются для того, чтобы компиляция одной и той же программы различными компиляторами давала одинаковый результат. Существует ряд организаций, целенаправленно занимающихся вопросами стандартизации.
Это Американский национальный институт стандартов ANSI (American National Standards Institute), Институт инженеров по электротехнике и электронике IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers), Организация международных стандартов ISO (International Organization for Standardization). В процессе развития языка некоторые его конструкции и функции устаревают.
Однако с целью обратной совместимости новые версии должны поддерживать и все устаревающие возможности. Это ведет к «разбуханию» компиляторов. В последнее время в реализациях введено понятие нерекомендуемой и устаревшей возможности. В первом случае следующий стандарт еще будет поддерживать нерекомендуемую возможность, но может перевести ее в категорию устаревшей.
Во втором случае стандарт может исключить поддержку возможности, объявленной ранее как устаревшая. Введение нерекомендуемых и устаревших возможностей предоставляет разработчикам временной интервал, в течение которого они могут модифицировать код в соответствии с новыми требованиями стандарта.
В о тличие о т С #, Java и Visual Basic язык С++ позволяет создавать программы, для выполнения которых не требуется устанавливать на компьютер специальное программное обеспечение, создающее среду исполнения программ. Важно понимание роли и места программирования. Что это такое: наука, искусство, ремесло (на современном языке – технология)?
Программирование не является наукой: нельзя получить формулу, благодаря которой «рассчитываются» программы на все случаи жизни. Соприкосновение с математикой происходит в других сферах: при оценке производительности программ (алгоритмов); использовании в программировании математических методов, теории алгоритмов и формальных систем.
Программирование имеет отношение к искусству, поскольку, стиль программирования глубоко индивидуален, а элегантный алгоритм способен вызывать эстетическое наслаждение, как и произведение искусства. Наиболее очевидно то, что программирование имеет отношение к ремеслу. Технология – это кристаллизованное ремесло, а о технологии программирования говорится много и постоянно.
Но ремесло, как известно, « передается не словами, а подзатыльниками». Поэтому обучение программированию основывается на принципе «делай как я», а приобретение навыков достигается только путем постоянных упражнений и тренировок. Изучение программирования нельзя начать, не ответив на вопросы: а что же такое алгорит м, программа,данные,язык программирования . В самых общих чертах алгоритм – это однозначное описание последовательности выполнения исполнителем действий из заданного набора, позволяющее получить требуемый результат за конечное число шагов. Однако в определении алгоритма не говорится над чем производятся действия, выполняемые в нем. Определение программы дано в формуле: «Программа = данные + алгоритм». В ней данные и алгоритм являются двумя взаимозависимыми элементами:
| Программирование – лекция 1 (лекции Стрикелевой Л.В.) | 2 |
• данные (синтаксически) являются аналогом существительных (объектов, над которыми производятся действия), набор операций – аналогом глаголов (выполняемых действий); программа в целом аналогична предложению, описывающему
| последовательность действий | над заданными предметами с целью получения |
| результата; |
• если данные в какой-то мере обладают свойствами пространства (объем, протяженность), то алгоритм – свойствами времени (эффективность, быстродействие); тезис «проигрывая в пространстве, выигрываем во времени» здесь также уместен: эффективность программ может быть принципиально повышена за счет использования дополнительных структур данных в памяти. Программа – описание на языке программирования структур данных и алгоритма решения задачи, автоматически переводимое, при помощи специальной программы-транслятора (компилятора или интерпретатора), на язык команд компьютера для последующего выполнения.
Можно сказать, что компьютерная программа – один из способов реализации понятия алгоритма, а язык программирования – средство описания алгоритмов. Компьют ерная программа, в отличие от абстрактного алгоритма, имеет данные – собственные элементы, над которыми она совершает действия, и которые являются ее составной частью.
Алгоритмическая компонента программы – описание последовательности выполняемых действий – обычно состоит из операт оров , задающих эту последовательность действий. Программа базируется на наборе операций над данными (арифметические операции, присваивание, проверка значения переменной и т.п.), соответствующем системе команд процессора, на котором она выполняется.
Ст рукт ура данных – вид представления данных в программе, описание точки зрения пользователя на представление данных. Выбор подходящего представления данных – один из основных вопросов при проектировании программы. При этом под представлением данных понимается их описание на языке программирования в виде констант и переменных разной структуры.
При решении задачи на компьютере, анализе исходных данных программы и ее результата, необходимо выбирать экономичный алгоритм решения, который и определит представление исходных, промежуточных и конечных данных. Неправильное представление данных может сделать программу ненадежной, неэкономичной, сложной и даже вообще неадекватной задаче. Язык программирования содержит в себе компоненты, предназначенные для описания соответствующих частей программы: • средст ва описания данных , позволяющие программисту определять различные формы представления данных (типы данных) и переменные разных типов; • набор операций над основными типами данных (включая ввод-вывод), а также средства записи выражений; • набор операт оров , определяющих различные варианты порядка выполнения выражений в программе (последовательность, условие, повторение, блок); • средства разбиения программы на независимые части – модули (функции), взаимодействующие между собой через программные интерфейсы. Взаимосвязь алгоритма и данных в программе не является простой и линейной. Процесс выполнения любой программы можно рассматривать с двух точек зрения: как последовательность выполнения команд, в которых содержится информация об операндах (данных), которые они обрабатывают – пот ок команд ( пот ок управления ). С другой стороны – любой элемент данных можно рассматривать как результат выполнения действий над исходными данными и как источник данных (операнд) для последующих результатов (Рис.1.1), т.е. в программе также присутствует логическая последовательность вычислений (преобразований данных), называемая пот оком
| Программирование – лекция 1 (лекции Стрикелевой Л.В.) | 3 |
данных. Исторически сложилось так, что в традиционной (фон Неймановской) архитектуре в программе в явном виде задается последовательность команд, т.е. программа выглядит как пот ок управления, в котором алгоритмическая компонента является первичной (ведущей), а данные – вторичной (ведомой). Рис.1.1.
Структурная схема компьютерной программы Комплексы программ создаются, эксплуатируются и развиваются во времени. Жизненный цикл программного средства (ПС) включает в себя все этапы развития – от возникновения потребности в программе определенного целевого назначения до полного прекращения использования программы вследствие морального старения, либо отсутствия необходимости решения соответствующих задач.
Жизненный цикл крупных программных комплексов систем управления и обработки информации, оформляемых в виде программного продукта, включает в себя следующие основные этапы (Рис. 1.2): • системный анализ , в ходе которого определяют потребность в ПС, его назначение и основные функциональные характеристики, оцениваются затраты и возможная эффективность применения комплекса программ; • проектирование ПС , включающее в себя разработку структуры комплекса и его компонентов, программирование модулей и ряд этапов отладки, а также испытание и внедрение для регулярной эксплуатации комплекса программ; • эксплуатацию ПС, заключающуюся в исполнении программ и получении ожидаемых результатов, а также в обеспечении достоверности и надежности выдаваемых данных; • сопровождение ПС, состоящее в эксплуатационном обслуживании, развитии функциональных возможностей, повышении эксплуатационных характеристик и тиражировании ПС. Рис. 1.2. Жизненный цикл программного средства
| Программирование – лекция 1 (лекции Стрикелевой Л.В.) | 4 |
Источник: studfile.net