Lista limbajelor de programare. Limbaje de programare de nivel scăzut și înalt. Despre limbaje de programare

Programare pentru începători

Pentru început, aș dori să spun că oricine poate opera un computer și poate crea programe. Nu aveți nevoie de inteligență incredibilă sau de o diplomă în matematică pentru a crea programe de calculator. Tot ce ai nevoie este dorința de a descoperi ceva și răbdare pentru a nu renunța.

Abilitatea de a scrie programe este aceeași abilitate ca și abilitatea de a înota, dansa sau jongla. Unii oameni o fac de fapt mult mai bine decât alții, dar oricine poate obține anumite rezultate cu o practică adecvată. Din acest motiv, copiii devin ași ai programării la o vârstă fragedă. Copiii nu sunt neapărat genii; pur și simplu sunt înclinați să învețe lucruri noi și nu se tem să facă greșeli.

Chiar dacă computerele par niște monștri electronici foarte complexi, relaxează-te. Foarte puțini oameni știu exact cum funcționează motoarele de căutare, care vă permit să găsiți rapid informațiile de care aveți nevoie pe Internet, iar unii oameni nici măcar nu și-au dat seama cum să conducă o mașină. De asemenea, aproape oricine poate învăța să creeze programe fără a fi nevoie să intre în detalii despre cum funcționează exact un computer.

În general, un program îi spune computerului cum să rezolve o anumită problemă. Pentru că lumea este plină de probleme, numărul de programe pe care oamenii le pot scrie este nesfârșit.

Cu toate acestea, pentru a spune computerului cum să rezolve o problemă uriașă, de obicei trebuie să-i spuneți computerului cum să rezolve o serie întreagă de probleme mici care alcătuiesc marea problemă.
De fapt, programarea nu este deloc dificilă și nu este ceva misterios sau supranatural. Dacă puteți scrie instrucțiuni pas cu pas care vor permite unei persoane să vă găsească casa, puteți scrie un program de calculator.

Cel mai greu lucru la programare este identificarea micilor probleme care alcătuiesc problema pe care trebuie să o rezolvi. Deoarece computerele sunt complet stupide, trebuie să le spui cum să facă totul.

Dacă crezi că a crea un program este mai distractiv decât a-l folosi, ai tot ce ai nevoie pentru a crea programe de calculator. Dacă doriți să învățați să scrieți programe de calculator, aveți nevoie de următoarele trei calități.

Urmărire. Dacă vrei ceva destul de rău, îl vei obține (dar dacă faci ceva ilegal, riști să petreci mult timp în închisoare). Dacă vrei să înveți să programezi, dorința ta te va ajuta cu siguranță, indiferent de câte obstacole îți stau în cale.

Curiozitate. O doză sănătoasă de curiozitate vă poate alimenta dorința de a experimenta și de a continua să vă îmbunătățiți abilitățile de programare chiar și după ce ați citit această carte. Curiozitatea va face ca învățarea programării să fie mai puțin plictisitoare și mai interesantă. Și dacă ești interesat, cu siguranță vei studia și vei aminti mai multe informații decât orice persoană complet neinteresată (de exemplu, șeful tău).
Imaginație. Crearea de programe pentru calculator este o abilitate, dar imaginația poate ajuta la a face acea abilitate mai rafinată și mai concentrată. Un programator începător cu o cantitate suficientă de imaginație va crea întotdeauna programe mult mai interesante și mai utile decât un programator grozav fără imaginație. Dacă nu știi ce să faci cu abilitățile tale de programare, talentul tău va muri pur și simplu fără imaginație.

Unitatea, curiozitatea și imaginația sunt cele mai importante trei calități pe care fiecare programator ar trebui să le aibă. Dacă le ai, trebuie să te îngrijorezi doar de lucrurile mărunte: ce limbaj de programare să înveți (de exemplu, C++), ce e cu matematica etc.

Printre multe limbaje de programare, puteți găsi întotdeauna exact limbajul potrivit pentru rezolvarea unei anumite probleme. Când apare un nou tip de problemă, oamenii creează noi limbi.

Desigur, un computer înțelege de fapt o singură limbă, alcătuită din unu și zero, numit limbaj mașină. De obicei, un program scris în limbajul mașinii arată cam așa:

0010 1010 0001 1101

ONU 1100 1010 1111

0101 IT 1101 0101

1101 1111 0010 1001

În plus, este foarte important în ce scop este ales limbajul - pentru predarea programării sau pentru rezolvarea unei probleme specifice aplicației. În primul caz, limbajul ar trebui să fie ușor de înțeles, strict și, dacă este posibil, fără capcane. În al doilea - deși complex, dar un instrument eficient și expresiv pentru un profesionist care știe ce își dorește.

Acum aș dori să vă explic că un limbaj de programare (Basic, Pascal) ar trebui să se distingă de implementarea sa, care este de obicei prezentată ca parte a unui mediu de programare (Quick Basic, Virtual Pascal) - un set de instrumente pentru editarea textelor sursă , generarea de cod executabil, depanarea, gestionarea proiectelor etc. Sintaxa și semantica unui limbaj de programare sunt fixate în standardul limbajului. Fiecare mediu de programare oferă propriul interpret sau compilator pentru acest limbaj, care permite adesea utilizarea de constructe care nu sunt fixate în standard.

Să ne uităm la limbajele de programare principale și populare

Asamblator Acesta este cel mai strălucit reprezentant al limbajelor de nivel scăzut, al căror set de concepte se bazează pe implementarea hardware. Acesta este un instrument de automatizare pentru programarea directă în codurile procesorului. Comenzile de mașină sunt descrise sub formă de operații mnemonice, ceea ce face posibilă obținerea unei modificări destul de ridicate a codului. Deoarece setul de comenzi pe diferite procesoare este diferit, nu este nevoie să vorbim despre compatibilitate. Utilizarea assemblerului este recomandabilă în cazurile în care este necesară interacțiunea directă cu hardware-ul sau pentru a obține o eficiență mai mare pentru o parte a programului datorită unui control mai mare asupra generării codului.

COBOL- Un limbaj de programare de nivel înalt dezvoltat la sfârșitul anilor 1950. asociatie CADASIL pentru rezolvarea problemelor comerciale si economice. Dispune de instrumente avansate pentru lucrul cu fișiere. Deoarece comenzile din programele scrise în această limbă folosesc în mod activ vocabularul și sintaxa engleză obișnuită, Cobol este considerat unul dintre cele mai simple limbaje de programare. Folosit în prezent pentru a rezolva probleme economice, informaționale și de altă natură.

Fortran- Un limbaj de programare de nivel înalt dezvoltat de IBM în 1956 pentru a descrie algoritmi pentru rezolvarea problemelor de calcul. Aparține categoriei de limbi orientate procedural. Cele mai comune versiuni ale acestui limbaj sunt Fortran IV, Fortran 77 și Fortran 90. Este folosit pe toate clasele de computere. Cea mai recentă versiune este folosită și pe computere cu arhitectură paralelă.

Ada- Un limbaj de programare de nivel înalt, orientat spre utilizare în sisteme în timp real și conceput pentru a automatiza sarcinile de gestionare a proceselor și/sau dispozitivelor, de exemplu, în calculatoarele de bord (navă, aviație etc.). Dezvoltat la inițiativa Departamentului de Apărare al SUA în anii 1980. Numit după matematicianul englez Ada Augusta Byron (Lovelace), care a trăit între 1815 și 1851.

DE BAZĂ(Codul de instrucțiuni simbolice pentru începători) Născut în anii 60 în America, BASIC a fost conceput ca un limbaj simplu pentru învățare rapidă, tocmai datorită simplității sale în învățare și implementare atingerea acestei calități, s-au luat o serie de decizii (lipsa de dactilografiere, numerotarea liniilor și GOTO nestructural etc.), care au afectat negativ stilul de programare al elevilor. În plus, lipsa mijloacelor expresive a dus la apariția un număr imens de dialecte ale limbii care nu sunt compatibile între ele versiuni specializate ale BASIC (cum ar fi Visual Basic), în ciuda „structurii” dobândite, au încă aceleași dezavantaje, în primul rând, neglijența în ceea ce privește tipurile și. Descrieri potrivite pentru utilizare în stadiul inițial de învățare, ca instrument de automatizare (în cazurile în care este încorporat în. sisteme corespunzătoare) sau ca mijloc de creare rapidă a aplicațiilor.

Pascal Dezvoltat de celebrul teoretician N. Wirth pe baza ideilor lui ALGOL-68, Pascal a fost destinat în primul rând predării programării. Construit pe principiul „necesar și suficient”, are control strict de tip, constructe pentru descrierea structurilor de date arbitrare și un set mic, dar suficient de operatori de programare structurată. Din păcate, reversul simplității și rigoarei este greoaiele descrierilor constructelor de limbaj. Cea mai cunoscută implementare - Turbo/Borland Pascal - în ciuda diferențelor față de standardul Pascal, este un mediu și un set de biblioteci care au transformat limbajul educațional într-un sistem industrial de dezvoltare a programelor în mediul MS-DOS.

C și C++ Limbajul C se bazează pe cerințele unui programator de sistem: acces complet și eficient la toate resursele computerului, instrumente de programare la nivel înalt, portabilitatea programelor între diferite platforme și sisteme de operare. C++, menținând compatibilitatea cu C, introduce capacități de programare orientată pe obiect, exprimând ideea unei clase (obiect) ca tip definit de utilizator. Datorită acestor calități, C/C++ a luat poziția de limbaj universal pentru orice sarcină. Dar utilizarea sa poate deveni ineficientă acolo unde este necesar să se obțină un rezultat gata de utilizare în cel mai scurt timp posibil sau atunci când abordarea procedurală în sine devine neprofitabilă.

Delphi- acesta nu este un succesor al lui Borland Pascal / Borland C, nișa sa este i.e. crearea rapidă a aplicațiilor (Rapid Application Developing, RAD). Astfel de instrumente vă permit să creați rapid un program de lucru din componente gata făcute, fără a pierde mult efort pe fleacuri. Un loc special în astfel de sisteme este ocupat de capacitatea de a lucra cu baze de date.

Lisp- Un limbaj algoritmic dezvoltat în 1960 de J. McCarthy și destinat manipulării listelor de elemente de date. Este folosit în primul rând în laboratoarele universitare din SUA pentru a rezolva probleme legate de inteligența artificială. În Europa, ei preferă să folosească Prolog pentru a lucra cu inteligența artificială.

Prolog- Un limbaj de programare declarativ de nivel înalt conceput pentru dezvoltarea sistemelor și programelor de inteligență artificială. Aparține categoriei de limbi din generația a cincea. A fost dezvoltat în 1971 la Universitatea din Marsilia (Franța) și este una dintre limbile utilizate pe scară largă și în continuă dezvoltare. Cea mai recentă versiune este Prolog 6.0

SIGLĂ- Un limbaj de programare de nivel înalt dezvoltat la Massachusetts Institute of Technology în jurul anului 1970 cu scopul de a preda concepte matematice. Este, de asemenea, folosit în școli și de către utilizatorii de computere atunci când scriu programe pentru crearea de desene pe un ecran de monitor și controlul unui plotter stilou.

Java Ca un prim exemplu de specializare, limbajul Java a apărut ca răspuns la necesitatea unui limbaj ideal portabil, în care programele să poată rula eficient pe partea clientului WWW. Datorită mediului specific, Java poate fi o alegere bună pentru un sistem construit pe tehnologia Internet/Intranet.

ALGOL- Un limbaj de programare de nivel înalt axat pe descrierea algoritmilor pentru rezolvarea problemelor de calcul. A fost creat în 1958 de specialiști din țările vest-europene pentru cercetare științifică. Versiunea ALGOL-60 a acestui limbaj a fost adoptată de Conferința Internațională de la Paris (1960) și a fost utilizată pe scară largă pe computerele de a doua generație. Versiunea ALGOL-68, dezvoltată de un grup de specialiști de la Federația Internațională pentru Procesarea Informației (IFIP) în 1968, a primit statutul de limbaj internațional de programare universal axat pe rezolvarea nu numai a problemelor de calcul, ci și a problemelor informaționale. Deși în prezent, Algol nu este utilizat practic, a servit ca bază sau a avut o influență semnificativă asupra dezvoltării unor limbi mai moderne, de exemplu, Ada, Pascal etc.

Nu există cel mai bun limbaj. Dacă urmează să deveniți un programator profesionist, va trebui să învățați unul dintre limbajele de programare de nivel înalt (cel mai popular limbaj de programare este C++), precum și unul dintre limbajele de programare a bazelor de date (de exemplu, SQL). Odată ce înveți limbajul de programare C++, nu poți greși. Cunoscând acest limbaj, îți poți găsi oricând un loc de muncă în orice companie de programare.
În ciuda popularității mari a limbajului de programare C++, sunt adesea folosite și alte limbaje. Multe computere mai vechi încă mai rulează programe scrise în limbajul de programare COBOL. Prin urmare, avem nevoie de programatori care să poată îmbunătăți aceste programe și, de asemenea, să scrie altele noi. Foarte des, marile companii plătesc astfel de programatori salarii mari.
Dacă veți lucra pe cont propriu, cel mai bine este să învățați cum să vă creați propriile programe de bază de date. Pentru a face acest lucru, va trebui să învățați limbaje de programare, cum ar fi SQL sau VBA, care sunt utilizate în Microsoft Access. Pentru a crea pagini Web, trebuie să cunoașteți HTML, precum și unele cunoștințe de Java, JavaScript, VBScript și alte limbaje de programare pentru Internet. Cel mai necesar limbaj de programare va fi unul care îți va permite să rezolvi sarcinile care ți-au fost atribuite ușor și rapid. Acesta ar putea fi un limbaj de programare, cum ar fi C++, BASIC, Java, SQL sau limbaj de asamblare.

În concluzie, remarcăm că din punct de vedere profesional, nu este atât de important în ce limbă și în ce mediu lucrează programatorul, ci modul în care își desfășoară activitatea. Hardware-ul și sistemele de operare se schimbă. Probleme noi apar dintr-o varietate de domenii. Ele devin un lucru din trecut și apar limbi noi. Dar oamenii rămân - cei care scriu și cei pentru care sunt scrise programe noi și ale căror cerințe de calitate rămân aceleași indiferent de aceste schimbări.
Așa că ne-am uitat la elementele de bază ale programării și la principalele limbaje de programare.

Vă doresc mult succes în stăpânirea programării!

Programarea este o întreagă știință care vă permite să creați programe de calculator. Include un număr mare de operații și algoritmi diferiți care formează un singur limbaj de programare. Deci, ce este și care sunt diferitele limbaje de programare? Articolul oferă răspunsuri și oferă, de asemenea, o listă generală a limbajelor de programare.

Istoria apariției și schimbărilor limbajelor de programe ar trebui studiată împreună cu istoria dezvoltării tehnologiilor informatice, deoarece aceste concepte sunt direct legate între ele. Fără limbaje de programare, ar fi imposibil să se creeze vreun program pentru ca un computer să funcționeze, ceea ce înseamnă că crearea computerelor ar deveni un exercițiu inutil.

Primul limbaj de mașină a fost inventat în 1941 de Konrad Zuse, care este inventatorul motorului analitic. Puțin mai târziu, în 1943, Howard Aiken a creat mașina Mark 1, capabilă să citească instrucțiuni la nivelul codului mașinii.

În anii 1950, a început cererea pentru dezvoltarea de software, iar limbajul mașinii nu a putut gestiona cantități mari de cod, așa că a fost creat un nou mod de a comunica cu computerele. „Assembler” este primul limbaj mnemonic care înlocuiește instrucțiunile mașinii. De-a lungul anilor, lista limbajelor de programare crește doar, deoarece domeniul de aplicare al tehnologiei informatice devine mai larg.

Clasificarea limbajelor de programare

În acest moment există peste 300 de limbaje de programare. Fiecare dintre ele are propriile caracteristici și este potrivit pentru o anumită sarcină. Toate limbajele de programare pot fi împărțite în mai multe grupuri:

Orientat pe aspect (ideea principală este separarea funcționalității pentru a crește eficiența modulelor software).
Structural (bazat pe ideea creării unei structuri ierarhice a blocurilor individuale de program).
Logic (bazat pe teoria aparatului logicii matematice și a regulilor de rezoluție).
Orientat pe obiecte (în astfel de programare nu mai sunt folosiți algoritmi, ci obiecte care aparțin unei anumite clase).
Multi-paradigma (combină mai multe paradigme, iar programatorul însuși decide ce limbaj să folosească într-un caz dat).
Funcțional (elementele principale sunt funcții care își modifică valoarea în funcție de rezultatele calculelor datelor sursă).

Programare pentru începători

Mulți oameni se întreabă ce este programarea? În esență, este o modalitate de a comunica cu un computer. Datorită limbajelor de programare, putem atribui sarcini specifice diverselor dispozitive prin crearea de aplicații sau programe speciale. Când studiezi această știință în stadiul inițial, cel mai important lucru este să alegi limbaje de programare potrivite (interesante pentru tine). Lista pentru începători este mai jos:

Basic a fost inventat în 1964, aparține familiei de limbaje de nivel înalt și este folosit pentru scrierea de programe de aplicație.
Python este destul de ușor de învățat datorită sintaxei sale simple și lizibile, dar avantajul este că poate fi folosit pentru a crea atât programe desktop obișnuite, cât și aplicații web.
Pascal este una dintre cele mai vechi limbi (1969) creată pentru predarea studenților. Modificarea sa modernă este strict tipificată și structurată, dar Pascal este un limbaj complet logic, care este de înțeles la nivel intuitiv.

Aceasta nu este o listă completă de limbaje de programare pentru începători. Există un număr mare de sintaxe care sunt ușor de înțeles și cu siguranță vor fi solicitate în următorii ani. Fiecare are dreptul să aleagă în mod independent direcția care va fi interesantă pentru el.

Începătorii au ocazia să-și accelereze învățarea programării și a bazelor acesteia datorită instrumentelor speciale. Asistentul principal este mediul de dezvoltare integrat pentru programe și aplicații Visual Basic („Visual Basic” este, de asemenea, un limbaj de programare care a moștenit stilul limbajului Basic al anilor 1970).

Nivelurile limbajelor de programare

Toate limbajele formalizate destinate creării, descrierii de programe și algoritmi pentru rezolvarea problemelor pe computere sunt împărțite în două categorii principale: limbaje de programare de nivel scăzut (lista este prezentată mai jos) și de nivel înalt. Să vorbim despre fiecare dintre ele separat.

Limbile de nivel scăzut sunt concepute pentru a crea instrucțiuni de mașină pentru procesoare. Principalul lor avantaj este că folosesc notații mnemonice, adică, în loc de o secvență de zerouri și unu (din sistemul de numere binar), computerul își amintește un cuvânt abreviat semnificativ din limba engleză. Cele mai cunoscute limbaje de nivel scăzut sunt „Assembler” (există mai multe subtipuri ale acestui limbaj, fiecare dintre ele având multe în comun, dar diferă doar printr-un set de directive și macrocomenzi suplimentare), CIL (disponibil în .Net platformă) și JAVA Bytecode.

Limbaje de programare de nivel înalt: listă

Limbile de nivel înalt sunt create pentru confort și eficiență mai mare a aplicațiilor, ele sunt exact opusul limbilor de nivel scăzut. Trăsătura lor distinctivă este prezența constructelor semantice care descriu succint și concis structurile și algoritmii programelor. În limbile de nivel scăzut, descrierea lor în codul mașinii ar fi prea lungă și de neînțeles. Limbile de nivel înalt sunt independente de platformă. În schimb, compilatorii îndeplinesc funcția de traducător: traduc textul programului în instrucțiuni elementare ale mașinii.

Următoarea listă de limbaje de programare: C ("C"), C# ("C-sharp"), "Fortran", "Pascal", Java ("Java") - se numără printre cele mai utilizate sintaxe de nivel înalt. Are următoarele proprietăți: aceste limbaje funcționează cu structuri complexe, acceptă tipuri de date și operațiuni cu informații I/O fișier și au, de asemenea, avantajul de a fi mult mai ușor de lucrat datorită lizibilității și sintaxei inteligibile.

Cele mai utilizate limbaje de programare

În principiu, puteți scrie un program în orice limbă. Întrebarea este: va funcționa eficient și fără eșec? De aceea ar trebui să alegeți cele mai potrivite limbaje de programare pentru a rezolva diverse probleme. Lista după popularitate poate fi descrisă după cum urmează:

Limbaje OOP: Java, C++, Python, PHP, VisualBasic și JavaScript;
grup de limbaje structurale: Basic, Fortran și Pascal;
multi-paradigmă: C#, Delphi, Curry și Scala.

Domeniul de aplicare al programelor și aplicațiilor

Alegerea limbii în care este scris un anumit program depinde în mare măsură de zona de aplicare a acestuia. Deci, de exemplu, pentru lucrul cu hardware-ul computerului în sine (drivere de scriere și programe de suport), cea mai bună opțiune ar fi C ("C") sau C++, care sunt incluse în principalele limbaje de programare (vezi lista de mai sus) . Și pentru a dezvolta aplicații mobile, inclusiv jocuri, ar trebui să alegeți Java sau C# („C-sharp”).

Dacă nu v-ați hotărât încă în ce direcție să lucrați, vă recomandăm să începeți să studiați cu C sau C++. Au o sintaxă foarte clară și o împărțire structurală clară în clase și funcții. În plus, cunoscând C sau C++, puteți învăța cu ușurință orice alt limbaj de programare.

Introducerea computerelor în toate sferele activității umane necesită specialiști de diverse profiluri care să stăpânească abilitățile de utilizare a tehnologiei informatice. Este în creștere nivelul de pregătire al studenților universitari, care din primul an sunt introduși în utilizarea computerelor și a metodelor numerice simple, ca să nu mai vorbim de faptul că la finalizarea cursurilor și a proiectelor de diplomă, utilizarea tehnologiei informatice devine norma în marea majoritate a universităților.

Tehnologia calculatoarelor este acum folosită nu numai în calculele inginerești și științele economice, ci și în specialități tradiționale nematematice precum medicina, lingvistica și psihologia. În acest sens, se poate afirma că utilizarea computerelor a devenit larg răspândită. A apărut o mare categorie de specialiști - utilizatori de computere care au nevoie de cunoștințe privind utilizarea computerelor în industria lor - abilități de lucru cu software-ul existent, precum și de a crea propriul software adaptat pentru a rezolva o anumită problemă. Și aici descrierile limbajelor de programare vin în ajutorul utilizatorului.

2. Ce este un limbaj de programare

Limbaj de programare- un sistem formal de semne conceput pentru a descrie algoritmi într-o formă care este convenabilă pentru executant (de exemplu, un computer). Un limbaj de programare definește un set de reguli lexicale, sintactice și semantice utilizate pentru a compune un program de calculator. Acesta permite programatorului să determine exact la ce evenimente va reacționa computerul, cum vor fi stocate și transmise datele și ce acțiuni ar trebui efectuate asupra acestuia în diferite circumstanțe.

De la crearea primelor mașini programabile, omenirea a venit deja cu mai mult de două mii și jumătate de limbaje de programare. În fiecare an numărul lor este completat cu altele noi. Unele limbi sunt folosite doar de un număr mic de dezvoltatori, în timp ce altele devin cunoscute de milioane de oameni. Programatorii profesioniști folosesc uneori mai mult de o duzină de limbaje de programare diferite în munca lor.

Creatorii de limbaj interpretează conceptul diferit limbaj de programare. Printre punctele comune recunoscute de majoritatea dezvoltatorilor se numără următoarele:

· Funcţie: Un limbaj de programare este destinat scrierii de programe de calculator care sunt utilizate pentru a transmite instrucțiuni către un computer pentru a efectua un anumit proces de calcul și pentru a organiza controlul dispozitivelor individuale.

· Sarcină: Un limbaj de programare diferă de limbajele naturale prin faptul că este conceput pentru a transmite comenzi și date de la o persoană la un computer, în timp ce limbajele naturale sunt folosite numai pentru ca oamenii să comunice între ei. În principiu, putem generaliza definiția „limbajelor de programare” - aceasta este o modalitate de transmitere a comenzilor, comenzilor, îndrumări clare pentru acțiune; întrucât limbile umane servesc și la schimbul de informații.

· Execuţie: Un limbaj de programare poate folosi constructe speciale pentru a defini și manipula structurile de date și pentru a controla procesul de calcul.

3. Etape ale rezolvării unei probleme pe computer.

VT și-a găsit cea mai eficientă aplicație atunci când efectuează calcule intensive în muncă în cercetarea științifică și calculele de inginerie. Atunci când rezolvați o problemă pe un computer, rolul principal îi revine în continuare persoanei. Mașina își îndeplinește sarcinile numai conform programului dezvoltat. Rolul omului și al mașinii este ușor de înțeles dacă procesul de rezolvare a unei probleme este împărțit în etapele enumerate mai jos.

Formularea problemei. Această etapă constă într-o formulare semnificativă (fizică) a problemei și determinarea soluțiilor finale.

Construirea unui model matematic. Modelul trebuie să descrie corect (adecvat) legile de bază ale procesului fizic. Construirea sau selectarea unui model matematic dintre cele existente necesită o înțelegere profundă a problemei și cunoașterea ramurilor relevante ale matematicii.

Dezvoltarea Cupei Mondiale.Întrucât un computer poate efectua doar cele mai simple operații, „nu înțelege” formularea problemei, chiar și într-o formulare matematică. Pentru a o rezolva, trebuie găsită o metodă numerică care să facă posibilă reducerea problemei la un algoritm de calcul. În fiecare caz specific, este necesar să selectați o soluție adecvată dintre cele standard deja dezvoltate.

Dezvoltarea algoritmului. Procesul de rezolvare a unei probleme (proces de calcul) este scris ca o succesiune de operații aritmetice și logice elementare care conduc la rezultatul final și se numește algoritm de rezolvare a problemelor.

Programare. Algoritmul pentru rezolvarea unei probleme este scris într-un limbaj ușor de înțeles de mașină sub forma unei secvențe precis definite de operații - un program. Procesul se desfășoară de obicei folosind un limbaj intermediar, iar traducerea acestuia este efectuată de mașina în sine și de sistemul său.

Ajustarea programului. Programul compilat conține diverse tipuri de erori, inexactități și erori de scris. Depanarea include monitorizarea programului, diagnosticarea (căutarea și determinarea conținutului) erorilor și eliminarea acestora. Programul este testat prin rezolvarea problemelor de control (test) pentru a obține încredere în fiabilitatea rezultatelor.

Efectuarea calculelor.În această etapă, datele inițiale pentru calcule sunt pregătite și calculele sunt efectuate folosind un program bine stabilit. În același timp, pentru a reduce munca manuală în procesarea rezultatelor, pot fi utilizate pe scară largă formulare convenabile pentru eliberarea rezultatelor sub formă de text și informații grafice, într-o formă pe înțelesul oamenilor.

Analiza rezultatelor. Rezultatele calculului sunt atent analizate, iar documentația științifică și tehnică este întocmită.

4. Pentru ce sunt limbajele de programare?

Procesul de operare pe calculator constă în executarea unui program, adică a unui set de comenzi foarte specifice într-o ordine foarte specifică. Forma de mașină a instrucțiunii, constând din zerouri și unu, indică exact ce acțiune ar trebui să efectueze procesorul central. Aceasta înseamnă că, pentru a oferi computerului o secvență de acțiuni pe care trebuie să le efectueze, trebuie să specificați o secvență de coduri binare pentru comenzile corespunzătoare. Programele de cod de mașină constau din mii de instrucțiuni. Scrierea unor astfel de programe este o sarcină dificilă și plictisitoare. Programatorul trebuie să-și amintească combinația de zerouri și unu din codul binar al fiecărui program, precum și codurile binare ale adreselor de date utilizate în execuția acestuia. Este mult mai ușor să scrieți un program într-o limbă care este mai apropiată de limbajul uman natural și să încredințați unui computer munca de traducere a acestui program în coduri de mașină. Așa au apărut limbaje concepute special pentru scrierea programelor - limbaje de programare.

Există multe limbaje de programare diferite disponibile. De fapt, puteți folosi oricare dintre ele pentru a rezolva majoritatea problemelor. Programatorii cu experiență știu ce limbaj este cel mai bine să folosească pentru a rezolva fiecare problemă specifică, deoarece fiecare limbă are propriile sale capacități, orientare către anumite tipuri de probleme și propriul mod de a descrie concepte și obiecte utilizate în rezolvarea problemelor.

Toate numeroasele limbaje de programare pot fi împărțite în două grupuri: limbi de nivel scăzutȘi limbi de nivel înalt.

Limbile de nivel scăzut includ limbaje de asamblare (din engleză toassemble - assemble, assemble). Limbajul de asamblare folosește comenzi simbolice ușor de înțeles și rapid de reținut. În loc de o secvență de coduri binare de comenzi, sunt scrise denumirile lor simbolice, iar în loc de adrese binare ale datelor utilizate la executarea unei comenzi, sunt scrise nume simbolice ale acestor date alese de programator. Limbajul de asamblare este uneori numit cod mnemonic sau codare automată.

Majoritatea programatorilor folosesc limbaje de nivel înalt pentru a scrie programe. La fel ca limbajul uman obișnuit, o astfel de limbă are propriul alfabet - un set de simboluri folosite în limbă. Aceste simboluri sunt folosite pentru a alcătui așa-numitele cuvinte cheie ale limbii. Fiecare dintre cuvintele cheie îndeplinește propria sa funcție, la fel ca în limba noastră familiară, cuvintele formate din litere din alfabetul unei anumite limbi pot îndeplini funcțiile diferitelor părți de vorbire. Cuvintele cheie sunt legate între ele în propoziții conform anumitor reguli sintactice ale limbii. Fiecare propoziție definește o anumită secvență de acțiuni pe care computerul trebuie să le efectueze.

Un limbaj de nivel înalt acționează ca un intermediar între o persoană și un computer, permițând unei persoane să comunice cu un computer într-un mod mai familiar oamenilor. Adesea, un astfel de limbaj ajută la alegerea metodei potrivite pentru rezolvarea unei probleme.

Înainte de a scrie un program într-un limbaj de nivel înalt, programatorul trebuie să scrie algoritm rezolvarea unei probleme, adică un plan de acțiune pas cu pas care trebuie finalizat pentru a rezolva această problemă. Prin urmare, limbile care necesită o compilare preliminară a unui algoritm sunt adesea numite limbaje algoritmice.

Limbaje de programare

Limbaj de programare – un sistem formal de semne conceput pentru a descrie algoritmi într-o formă care este convenabilă pentru executant (de exemplu, un computer, adică un computer).

Un limbaj de programare definește un set de reguli lexicale, sintactice și semantice utilizate pentru alcătuirea unui program. Acesta permite programatorului să determine exact la ce evenimente va reacționa computerul, cum vor fi stocate și transmise datele și ce acțiuni ar trebui efectuate asupra acestor date în diferite circumstanțe.

De la crearea primelor mașini programabile, omenirea a venit cu peste 2.500 de limbaje de programare. În fiecare an numărul lor este completat cu altele noi.

Unele limbi sunt folosite doar de un număr mic de dezvoltatori, în timp ce altele devin cunoscute de milioane de oameni. Programatorii profesioniști folosesc uneori mai mult de o duzină de limbaje de programare diferite în munca lor.

Fiecare limbaj de programare poate fi reprezentat ca un set de specificații formale care îi definesc sintaxa și semantica - un sistem de reguli pentru interpretarea constructelor individuale ale limbajului.

Aceste specificații includ de obicei o descriere a:

tipuri de date și structuri;

semantică operațională (algoritm pentru calcularea constructelor limbajului);

construcții semantice ale limbajului;

biblioteci de primitive (de exemplu, comenzi I/O);

filozofia, scopul și capacitățile limbajului.

Multe limbaje de programare utilizate pe scară largă au comitete internaționale de standarde care actualizează și publică în mod regulat specificațiile și definițiile formale ale limbajului. În cadrul unor astfel de comitete, dezvoltarea și modernizarea limbajelor de programare continuă și problemele de extindere sau susținere a constructelor de limbaj existente și noi sunt rezolvate.

Limbajele de programare sunt de obicei împărțite în nivel scăzutȘi nivel inalt. Această împărțire are loc în funcție de nivelul de detaliu al comenzilor - cu cât mai puține detalii, cu atât nivelul limbajului este mai mare.

Limbaje de programare de nivel scăzut

Un limbaj de programare de nivel scăzut este un limbaj de programare care este aproape de programarea direct în codul mașinii. Limbile de nivel scăzut folosesc de obicei caracteristici ale unei anumite familii de procesoare.

Un limbaj de nivel scăzut este limbajul asamblator(din engleză assembler - assembler) - numele traducătorului (compilatorului) din limbajul de asamblare. Limbajul de asamblare este adesea numit incorect „asamblare” pe scurt.

Comenzile din limbajul de asamblare corespund una la una comenzilor procesorului și, de fapt, reprezintă o formă simbolică convenabilă pentru scrierea comenzilor și argumentelor.

De obicei, programele sau secțiunile de cod sunt scrise în limbaj de asamblare de nivel scăzut în cazurile în care este esențial pentru dezvoltator să optimizeze parametri precum performanța (de exemplu, la crearea driverelor de dispozitiv) și dimensiunea codului (sectoare de pornire, software pentru diverse dispozitive). , viruși, protecție generală etc.).

Limbaje de programare la nivel înalt

Un limbaj de programare de nivel înalt este un limbaj de programare conceput pentru a fi rapid și ușor de utilizat de către programator. Termenul „nivel înalt” înseamnă aici că limbajul este conceput pentru a rezolva probleme abstracte de nivel înalt și nu funcționează cu instrucțiuni pentru echipamente, ci cu concepte logice și abstractizare de date. Acest lucru vă permite să programați rapid sarcini complexe și oferă o relativă independență față de hardware. Utilizarea unei varietăți de traducători și interpreți asigură că programele scrise în limbi de nivel înalt comunică cu diferite sisteme de operare și hardware diferit, în timp ce codul lor sursă rămâne în mare parte neschimbat.

Un limbaj de nivel înalt nu oferă posibilitatea de a crea instrucțiuni precise pentru hardware. Astfel, programele scrise în limbaje de nivel înalt sunt mai ușor de înțeles de către programator, dar sunt mult mai puțin eficiente decât omologii lor scrise în limbaje de nivel scăzut. În special, acesta este motivul pentru care majoritatea limbajelor profesionale de programare de nivel înalt au astăzi suport încorporat pentru unul sau altul limbaj de nivel scăzut - limbajul de asamblare.

Primul limbaj de programare de nivel înalt este considerat a fi computerul Limba plankalkül, dezvoltat de inginerul german Konrad Zuse în perioada 1942–1946. Cu toate acestea, utilizarea pe scară largă a limbajelor de nivel înalt a început odată cu apariția Fortran și crearea unui compilator pentru acest limbaj (1957).

Cele mai comune limbaje de nivel înalt în prezent sunt C++, Visual Basic, Delphi, Java, Python, Ruby, Perl, PHP.

Majoritatea compilatoarelor moderne vă permit să combinați codul scris în diferite limbaje de programare într-un singur program. Acest lucru vă permite să scrieți rapid programe complexe folosind un limbaj de nivel înalt, fără a pierde performanța în sarcinile critice de timp, folosind piese scrise în limbaj de asamblare pentru acestea. Combinația se realizează în mai multe moduri:

Inserarea fragmentelor în limbaj de asamblare în textul programului (folosind directive speciale de limbaj) sau de scriere a procedurilor în limbaj de asamblare. Metoda este bună pentru transformări simple de date, dar nu poate fi folosită pentru a crea cod de asamblare complet cu date și subrutine, inclusiv subrutine cu multe intrări și ieșiri care nu sunt acceptate de limbaje de nivel înalt.

Compilare modulară. Majoritatea compilatoarelor moderne funcționează în două etape. În prima etapă, fiecare fișier de program este compilat într-un modul obiect. Și pe al doilea, modulele obiect sunt legate (conectate) într-un program terminat. Frumusețea compilației modulare este că fiecare modul obiect al unui program viitor poate fi scris în întregime în propriul său limbaj de programare și compilat cu propriul compilator.

Mediul de programare vizuală Delphi

Dezvoltarea rapidă a tehnologiei informatice și nevoia de instrumente eficiente de dezvoltare software și limbaje de programare au condus la apariția sistemelor de programare axate pe așa-numitele sisteme „dezvoltare rapidă” - RAD (Rapid Application Development).

Printre astfel de sisteme de dezvoltare rapidă a aplicațiilor putem evidenția Borland Delphi, Borland C Builder și Microsoft Visual Basic. Ele se bazează pe tehnologia designului vizual și a programării evenimentelor, a cărei esență este că mediul de dezvoltare preia cea mai mare parte a muncii de rutină, lăsând programatorul să proiecteze casete de dialog și funcții de procesare a evenimentelor.

Delphi este un mediu de dezvoltare rapidă care utilizează un limbaj orientat pe obiecte ca limbaj de programare Obiectul Pascal.

Obiectul Pascal este rezultatul dezvoltării limbajului Turbo Pascal, care, la rândul său, s-a dezvoltat din limbajul Pascal. Pascal, propus pentru prima dată de omul de știință elvețian N. Wirth în 1970, este un limbaj complet procedural, Turbo Pascal, începând cu versiunea 5.5, a adăugat proprietăți orientate pe obiecte la Pascal, iar Object Pascal este un limbaj de programare orientat pe obiecte cu un caracter unic. proprietatea de a accesa metadatele clasei (adică la descrierea claselor și a membrilor acestora) în cod compilat, numit și introspecție.

2) Ce este un limbaj de programare pagina 2

3) Pentru ce sunt limbajele de programare pagina 3

4) Ce limbaje de programare există pp. 4 – 7

5) Ce este un compilator și un interpret pagina 8

6) Referințe pagina 9

Introducere

Până la mijlocul anilor ’60, computerele erau mașini prea scumpe care erau folosite doar pentru sarcini specifice și executau doar o sarcină la un moment dat (așa-numita. procesare lot).

Limbajele de programare ale acestei epoci, precum computerele pe care au fost folosite, au fost concepute pentru sarcini specifice, cum ar fi calculul științific. Deoarece mașinile erau scumpe și se executa doar o singură sarcină odată, timpul mașinii era costisitor - astfel încât viteza de execuție a programului a fost pe primul loc.

Cu toate acestea, în anii 60, prețul computerelor a început să scadă, astfel încât și companiile mici și-au putut permite; Viteza computerelor a continuat să crească și a venit momentul când acestea au început adesea să stea inactiv fără sarcini. Pentru a preveni acest lucru, au început să introducă sisteme cu împărțirea timpului(timpul în comun).

În astfel de sisteme, timpul procesorului a fost „slicet”, iar toți utilizatorii au primit, la rândul lor, secțiuni scurte din acest timp. Mașinile erau suficient de rapide pentru a face ca fiecare utilizator de la terminal să se simtă ca și cum ar opera singur sistemul. Mașina, la rândul său, era mai puțin inactivă, deoarece îndeplinea nu una, ci multe sarcini simultan. Partajarea timpului a redus radical costul timpului mașinii, deoarece o singură mașină ar putea fi partajată de sute de utilizatori.

În aceste condiții - când puterea a devenit ieftină și disponibilă - creatorii limbajelor de programare au început să se gândească din ce în ce mai mult la ușurința de a scrie programe, și nu doar viteza de execuție a acestora. Operațiile „mici” (atomice) efectuate direct de dispozitivele mașinii au fost combinate în operațiuni „mai mari”, de nivel înalt și structuri întregi, cu care sunt mult mai ușor și mai convenabil să lucreze pentru oameni.

Ce este un limbaj de programare

Creatorii de limbaj interpretează conceptul diferit limbaj de programare. Printre comunitățile de locuri recunoscute de majoritatea dezvoltatorilor se numără următoarele:

Funcţie: Un limbaj de programare este destinat scrierii de programe de calculator care sunt utilizate pentru a transmite instrucțiuni către un computer pentru a efectua un anumit proces de calcul și pentru a organiza controlul dispozitivelor individuale.
Sarcină: Un limbaj de programare diferă de limbajele naturale prin faptul că este conceput pentru a transmite comenzi și date de la o persoană la un computer, în timp ce limbajele naturale sunt folosite numai pentru ca oamenii să comunice între ei. În principiu, putem generaliza definiția „limbajelor de programare” - aceasta este o modalitate de transmitere a comenzilor, comenzilor, îndrumări clare pentru acțiune; întrucât limbile umane servesc și la schimbul de informații.
Execuţie: Un limbaj de programare poate folosi constructe speciale pentru a defini și manipula structurile de date și pentru a controla procesul de calcul.

Pentru ce sunt limbajele de programare?

Toate numeroasele limbaje de programare pot fi împărțite în două grupuri: limbi de nivel scăzutȘi limbi de nivel înalt.

Ce limbaje de programare există?

Fortran

Limbajele de programare au început să apară la mijlocul anilor '50. Una dintre primele limbi de acest tip a fost limba Fortran (engleză FORTRAN de la FORmulaTRANslator - traducător de formule), dezvoltată în 1957. Fortran este folosit pentru a descrie un algoritm pentru rezolvarea problemelor științifice și tehnice folosind un computer digital. La fel ca primele calculatoare, acest limbaj a fost destinat în principal efectuării calculelor de științe naturale și matematice. Într-o formă îmbunătățită, această limbă a supraviețuit până în zilele noastre. Dintre limbile moderne de nivel înalt, este una dintre cele mai utilizate în cercetarea științifică. Cele mai comune variante sunt Fortran-II, Fortran-IV, EASICFortran și generalizările acestora.

ALGOL

După Fortran în 1958-1960, a apărut limba Algol (Algol-58, Algol-60) (algol engleză din ALGOrithmicLanguage - limbaj algoritmic) a fost îmbunătățită în 1964-1968 - Algol-68 a fost dezvoltat de un comitet a inclus oameni de știință europeni și americani. Este un limbaj de nivel înalt și vă permite să traduceți cu ușurință formule algebrice în comenzi de program. Algol era popular în Europa, inclusiv în URSS, în timp ce Fortranul comparabil era comun în SUA și Canada. Algol a avut o influență semnificativă asupra tuturor limbajelor de programare dezvoltate ulterior, și în special asupra limbajului Pascal. Acest limbaj, ca și Fortran, a fost destinat rezolvării problemelor științifice și tehnice. În plus, acest limbaj a fost folosit ca mijloc de predare a elementelor de bază ale programării - arta de a scrie programe.

De obicei, termenul ALGOL înseamnă limba ALGOL-60, in timp ce ALGOL-68 este considerată ca o limbă independentă. Chiar și atunci când limbajul Algol aproape că a încetat să fie folosit pentru programare, a rămas limba oficială pentru publicarea algoritmilor.

COBOL

În 1959 - 1960, a fost dezvoltat limbajul COBOL (engleză COBOL de la COMmmom Business Oriented Language - o limbă comună orientată spre afaceri). Acesta este un limbaj de programare de a treia generație, destinat în primul rând dezvoltării de aplicații de afaceri Cobol a fost destinat și rezolvării problemelor economice, procesării datelor pentru bănci, companii de asigurări și alte instituții de acest gen. Dezvoltatorul primului standard Cobol unificat a fost Grace Hopper ( bunica Cobola).

COBOL este de obicei criticat pentru că este verbos și greoi, deoarece unul dintre scopurile creatorilor limbii a fost acela de a face structurile cât mai aproape de limba engleză. (Cobol este încă considerat limbajul de programare în care au fost scrise cele mai multe linii de cod). În același timp, COBOL dispunea de facilități excelente de lucru cu structuri de date și fișiere pentru vremea sa, ceea ce i-a asigurat o viață lungă în aplicațiile de afaceri, cel puțin în Statele Unite.