Языки программирования

Основы языков программирования изучаются в курсе информатики и программирования 10 класса. О некоторых языках программирования дополнительно можно узнать из данной статьи.

Что такое языки программирования

Языки программирования – это класс формальных языков, используемых для написания компьютерных программ. Каждый из языков имеет свой набор правил:

  • Лексических – набор ключевых слов и правила их использования.
  • Синтаксических – правила написания команд и операндов языка программирования.
  • Семантических – знание смыслового значения операторов и основных конструкций языка.

Классификация языков программирования

Рис. 1. Классификация языков программирования.

Эволюция языков программирования шла параллельно развитию электронно-вычислительных средств.

На настоящий момент придумано более 8 000 языков программирования, но при этом широко используются в основном чуть более десяти.

Программы, которые создавались для программно-управляемых вычислительных машин первого поколения, представляли собой набор знаков машинного кода. Программисты, которые создавали такие программы, были высококвалифицированными специалистами. Они самостоятельно распределяли память компьютера и обращались непосредственно к регистрам микропроцессора. Процесс создания таких программ был очень трудоемким, и производительность работы программиста была низкой. В связи с этим появилась потребность в создании средств, упрощающих процесс создания программы.

Ассемблеры – первые языки программирования

В середине 20 века появились первые языки программирования, которые назывались ассемблерами. Эти языки представляли собой машинно-ориентированные автокоды. Они снимали проблему распределения памяти, а программисту не нужно было знать все внутренние коды команд процессора. Все эти функции, связанные с распределением памяти и переводом мнемокода ассемблера в машинный код, выполняет специальная системная программа – транслятор.

В настоящее время язык ассемблера используется, когда стоит задача организовать эффективную работу с аппаратурой компьютера. Также фрагменты, написанные на ассемблере, могут включаться в листинги программ, написанные на языках высокого уровня. Такой прием используется, когда предъявляются высокие требования к экономии времени выполнения программы и объема расходуемой памяти.

Рис. 2. Листинг программы на языке ассемблера.

Для каждого типа процессора существовал свой ассемблер, так как набор команд у каждого процессора свой. В связи с этим, программу, написанную для одного процессора, нельзя было выполнить на другом. Поэтому возник вопрос в создании машинно-независимых языков программирования.

Языки программирования высокого уровня

Машинно-независимые языки реализуют парадигму процедурного программирования. Программы на этих языках представляют собой последовательность команд, описывающих процедуры обработки информации.

Языками программирования высокого уровня являются Паскаль, Си, Фортран, Бейсик, Java.

В этих языках не учитываются особенности процессорных архитектур, и программы легко могут быть перенесены на другой компьютер.

Все языки высоко уровня в зависимости от типа решаемых задач подразделяются на универсальные и проблемно-ориентированные языки. Универсальные языки, такие как C++, Visual Basic, Delphi, решают задачи создания Windows-приложений. Для создания интернет приложений используются высокоуровневые языки C#, Java, J#.

Рис. 3. Интерфейс интегрированной среды программирования Windows приложений.

Проблемно-ориентированные языки используются для создания программ, решающих , специфические задачи на стороне сервера или клиентских интернет-приложений. Например, это языки PHP, Perl, JavaScript, VBScript.

Непроцедурные языки программирования

Класс непроцедурных языков объединяет объектно-ориентированных и декларативных языков.

Объектно-ориентированные языки программирования реализуют объектный подход, в основе которого лежит понятие класса и объекта. Текст программы, написанной на этом языке состоит из экземпляров классов и методов работы с ними. К языкам, реализующим объектный подход, относятся базовые языки Simula и SmallTalk. Современные языки программирования, как правило, реализуют объектно-ориентированную парадигму. При этом модель Simula лежит в основе языков С++, Delphi, C#, Java, а на модель SmallTalk ориентированы языки Objective-C, Python, Ruby.

В декларативном программировании не используются переменные, а решение задачи задается с помощью спецификации. К декларативным языкам можно отнести SQL – язык запросов и HTML – язык разметки гипертекста, а также языки искусственного интеллекта, такие как функциональные языки, например Lisp, и логические языки, например, Prolog.

Самыми старейшими языками высокого уровня считаются Lisp и Фортран, находящиеся в употреблении и по сей день.

Что мы узнали?

Языки программирования представляют собой формальные языки для построения компьютерных программ. Языки программирования подразделяются на процедурные и непроцедурные, высокого и низкого уровня.

Тест по теме

Оценка статьи

Средняя оценка: 4.7. Всего получено оценок: 191.

Предметы