Примеры языков программирования: Языки программирования: для чего нужны, какие популярны, как выбрать и с чего начать изучение

Содержание

что это такое простыми словами, где применяется и что значит – SkillFactory

Функциональные языки программирования — это языки, в которых процессы представлены как функции в математическом понимании этого слова. То есть функция в них определяется не как подпрограмма, а как соответствие между множествами.

Такой подход к программированию называют функциональным. Название не значит, что код основан на функциях: это справедливо почти для любого языка. Функциональность определяется именно подходом: весь код описывается как правила работы с информацией, и они могут исполняться в любом порядке.

Функциональный подход — противоположность императивному, в котором программист задает программе четкий порядок действий по шагам. Тут все сложнее: программа сама решает, как и в каком порядке исполнять действия, а программист описывает правила взаимодействия и связи между компонентами.

Кто и где пользуется функциональным программированием

Сейчас программисты чаще всего работают с ООП — объектно-ориентированным программированием. Функциональный подход используют реже: он сложнее и применим не ко всем задачам. Но сейчас его популярность растет, и тому есть причины: чистота кода, надежность программ, высокие возможности для оптимизации.

Благодаря своим особенностям функциональное программирование распространено при работе с важными данными или при решении задач, где нужны сложные вычисления. Есть фреймворки, с которыми проще работать в функциональном стиле, а есть такие, в которых сочетаются оба подхода. Как пример — React и Redux для JavaScript.

Какие языки программирования функциональные

Условно можно выделить две группы. Первая — языки, жестко ориентированные на функциональное программирование. Вторая — так называемые мультипарадигменные языки, то есть такие, на которых можно писать по-разному. В том числе в функциональном стиле.

К функциональным языкам относятся Haskell, F#, OCaml, ELM, серия языков Lisp, а также Erlang и его потомок Elixir. Иногда сюда же относят Scala и Nemerle, хотя эти языки дают возможность программировать и в функциональном, и в императивном стилях. Они старые и сейчас применяются не так часто, как большинство современных.

Еще к этой группе относится несколько узкоспециализированных языков: язык вычислительной платформы Wolfram, языки J и K для финансового анализа, язык R для статистических целей. На функциональном языке APL базируется язык научной математической среды MATLAB. Также сюда можно отнести языки, которые используются при работе с электронными таблицами, а еще, частично, SQL — язык запросов для работы с базами данных.

К мультипарадигменным языкам, на которых можно писать в функциональном стиле, относятся уже упомянутые Scala и Nemerle, а также Go, JavaScript и некоторые его фреймворки. В меньшей степени сюда же можно отнести Python, Ruby, PHP и C++, а также Java: они больше ориентированы на ООП, но в них есть и функциональные элементы.

Разница между функциональным и императивным подходом

Чтобы лучше понять, как это работает, воспользуемся аналогией.

Императивная парадигма похожа на правила умножения в столбик. Последовательность действий, их порядок и тип четко определены. Мы выполняем команды, которые кто-то придумал до нас, как по инструкции.
Функциональная парадигма — это, скорее, правила орфографии и пунктуации. Нет четкой последовательности, как именно их применять. Правила нельзя представить как строгую инструкцию. Вместо этого мы сами решаем, какое правило в какой ситуации будет актуально. И последовательность, в которой мы это делаем, не имеет значения.

В чем разница с ООП

Объектно-ориентированное программирование отличается от функциональной парадигмы. В нем все представлено в виде объектов, в функциональном — в виде функций. ООП смешивает данные и поведение, функциональный подход — разделяет. Различаются особенности работы с информацией, структура программ и многое другое.

ООП в целом относится скорее к императивному типу программирования: код — это набор команд, рассказывающих компьютеру, что делать. Но «чистым» императивным программированием его назвать сложно — скорее, дополненным и измененным.

Сложность изучения функциональных языков

О функциональном программировании можно услышать, что оно сложно в освоении. Но тут есть парадокс, о котором говорят некоторые программисты: новичку понять его принципы может быть легче, чем разработчику с опытом программирования в ООП. Это связано с тем, что разработчики в императивных стилях уже привыкли к определенному типу логики, а перестроиться на что-то принципиально новое сложнее, чем изучать с нуля.

Сейчас считается, что хороший разработчик должен разбираться в обеих парадигмах и знать, когда лучше применять одну, а когда — другую.

Особенности функционального подхода

Функциональное программирование определяется несколькими важными правилами. Это основы, которые нужно знать, чтобы представлять, как в принципе работает парадигма.

Отсутствие жесткой последовательности.

Об этом мы уже говорили. Разработчик задает правила, а компилятор кода сам решает, в какой последовательности их выполнять.

Жесткий порядок действий программист не задает. Его выбирает сама программа.

«Чистые» функции. Чистые функции — это такие, которые удовлетворяют двум условиям:

при одинаковых входных данных функция всегда вернет одинаковый результат. То есть, функция, возвращающая сумму a и b, может быть чистой, а функция, возвращающая случайное число, — нет;
когда функция выполняется, не возникают побочные эффекты — так называют действия, которые влияют на что-то за ее пределами. Например, изменение переменной, чтение данных или вывод в консоль — это побочные эффекты.

В функциональном программировании все функции должны быть чистыми. Кажется, будто это сложно и ограничивает разработчика, но на самом деле при грамотном подходе такое даже расширяет возможности. Ведь чистые функции можно запускать, не боясь, что они что-то изменят или нарушат.

Неизменные переменные. В функциональном программировании нет переменных в привычном виде. В нем все объявленные переменные неизменны — то есть фактически это константы. Если с какой-то переменной нужно провести вычисления, она не изменяется: создается новая переменная, и результат вычислений записывается в нее. А исходная остается прежней — ее значение не меняется.

«Первоклассные» функции высшего порядка. Все функции в функциональном программировании должны быть первого класса и высшего порядка. Сейчас объясним, что это значит.

Функция первого класса — это такая, которую можно представить как переменную. То есть, ее можно передавать как аргумент другим функциям, возвращать как результат работы других функций, сохранять в переменную или структуру данных.

Функция высшего порядка — такая, которая принимает в качестве аргументов функции или возвращает их в качестве результата.

Возможность работы с такими функциями есть не только в функциональном программировании. Более того, такое требование есть не только в нем. Но для него такой подход обязателен — вместе с другими особенностями.

Относительная прозрачность. Еще одно требование к функциям в функциональном программировании — относительная прозрачность. Это понятие может быть сложным для понимания, но мы постараемся его объяснить. Относительная прозрачность означает, что выражение, которое возвращает функция, можно заменить значением — и от этого ничего не изменится. То есть, если функция, например, складывает два числа 3 и 5, то она вернет сумму 3 + 5. Теоретически вместо этой функции в выражение можно подставить число 8, и от этого программа не изменится — она будет работать так же.

Это не означает, что функция должна выдавать одинаковый результат во всех случаях — только при одинаковых входных данных. Про это также говорит часть определения чистой функции.

Рекурсия вместо циклов. В классическом функциональном программировании циклы реализованы как рекурсия. Стоит понимать разницу:

цикл — несколько выполнений одной и той же части кода подряд;
рекурсия — явление, когда функция вызывает сама себя, но с другими аргументами.

Очень многие алгоритмы в функциональном подходе построены на рекурсии — функциях, вызывающих себя. Так реализованы многие действия, где что-то нужно выполнить несколько раз.

Лямбда-исчисление. Это особая математическая система, которая используется в функциональных языках программирования. Ее название также иногда пишут как λ-исчисление. Мы не будем углубляться в сложные математические понятия и выделим только несколько особенностей, важных для понимания функционального программирования:

в λ-исчислении есть две основных операции — аппликация и абстракция. Первое — это, по сути, вызов функции к заданному значению. Второе — построение функции по имеющимся выражениям;
все функции могут быть анонимными и складываться только из списка аргументов. Анонимные функции — это такие, у которых нет уникального имени, а объявляются они в месте выполнения;
при вызове функции с несколькими аргументами происходит ее каррирование — преобразование в несколько функций, в каждой из которых один аргумент.
То есть, функция вида f(a, b, c) превратится в набор функций f(a)(b)(c). Результатом f(a) будет функция, которая тут же применится к аргументу b. И так далее. Это рекурсия — та, о которой мы говорили выше.

Преимущества функциональных языков

Чистота кода. Код, написанный на функциональном языке, выглядит чистым и понятным. Сюда же можно отнести локальную читаемость — можно разобраться, как работает та или иная функция, без строгой привязки к остальному коду. Код более чистый еще и за счет отсутствия четкой последовательности: чтобы понять происходящее в нем, не обязательно знать порядок выполнения разных действий.

Надежность. Благодаря тому, что функции чистые и не изменяют окружение вокруг себя, функциональный код более надежен. Если в одной конкретной функции что-то сломается, это не повлечет за собой проблемы с другими компонентами. Не нужно отслеживать побочные эффекты — согласно определению чистой функции их быть просто не должно. Правда, на практике это не всегда возможно, но эту деталь мы подробнее обсудим ниже.

Оптимизация. Когда компилятор обрабатывает функциональную программу, он сам решает, в каком порядке вызывать функции. За счет этого программы легче оптимизировать: такой подход открывает широкие возможности для автоматической оптимизации на уровне компилятора. Оптимизация означает, что код будет быстрее или производительнее.

Удобное тестирование. Благодаря все тем же чистым функциям этот стиль программирования удобнее отлаживать и тестировать. Особенно это заметно при модульном тестировании — таком, где каждый компонент проверяется по отдельности. Ведь если мы проверяем функцию, которая не изменяет ничего снаружи — значит, нам не нужно дополнительно думать о тестировании возможных побочных эффектов.

Распараллеливание вычислений. За счет отсутствия жесткой последовательности функциональное программирование отлично подходит для параллельных вычислений — одновременного выполнения нескольких действий. С императивным подходом их сложнее организовать, кроме того, нужно учитывать побочные эффекты. А функциональное программирование гарантирует, что вызов одной функции не повлияет на вызов другой — поэтому снижается риск ошибок и конфликтов при параллельных вычислениях.

Гибкая работа с функциями. Благодаря гибкой и сложной работе с функциями некоторые действия можно выполнять быстрее и удобнее, чем с императивным подходом. Это мощный инструмент, особенно для решения специфических задач: математических, научных, связанных с точными вычислениями или подобными сферами. Популярность подхода при решении таких задач видно и на практике: языки для математических, научных, экономических или статистических расчетов — по большей части функциональные.

Недостатки функциональных языков

Использование большого объема памяти. Этот минус вытекает из тех же особенностей, что и преимущества. Многие действия построены на рекурсии, а при изменении любого значения создается новая переменная — поэтому программа начинает требовать больше памяти, чем императивная с классическими циклами и изменяемыми значениями. Это значит, что для эффективной работы в языке должен быть мощный сборщик мусора или удобные инструменты для ручной работы с памятью. За ней нужно следить, иначе есть риск серьезного снижения производительности.

Непредсказуемый порядок действий. Эта особенность функционального программирования — плюс и минус одновременно. О плюсах мы уже говорили выше. Минус в том, что для некоторых важных задач порядок действий важен по определению. Например, ввод и вывод. Если данные будут вводиться или выводиться хаотично, в непредсказуемом порядке, это ухудшит работу программы. Поэтому часто функциональное программирование комбинируют с императивным — для большей гибкости и производительности кода в целом.

Неуниверсальность чистых функций. Одними чистыми функциями не получится решить многие задачи. Некоторые важные действия по определению сложно или невозможно реализовать через чистые функции. Поэтому программистам приходится прибегать к дополнительным ухищрениям и усложнять код, чтобы избежать этого минуса. Также некоторые функции на практике оказываются не совсем чистыми — тут опять же приходится обходить ограничения и придумывать новые способы.

Как начать программировать в функциональном стиле

Сначала вам понадобится познакомиться с основами парадигмы и с теорией. Можно скомбинировать это с началом изучения функциональных языков, чтобы сразу «пощупать» подход на практике. Но помните, что многие решения сначала могут показаться вам неочевидными — к особым принципам нужно привыкнуть. Тем не менее, функциональное программирование – мощный и интересный инструмент, и изучить его вполне реально даже новичку.

что это за язык программирования, для чего нужен, пример кода

Про Python, Java, C пишут в блогах онлайн-школ, на хабре и ви-си. Эти языки — лидеры по рейтингу TIOBE, их часто выбирают новички, чтобы изучать как первый язык программирования. Но знания менее популярных языков программирования тоже востребованы. В статье рассматриваем язык ассемблера: о нём расскажет Алексей Каньков, старший backend-разработчик Revizto.

Что такое ассемблер

Язык ассемблера (Assembly, или ASM) — это язык программирования, который используют, чтобы написать программы для аппаратных платформ или архитектур.

В отличие от языков программирования высокого уровня, например Python или Java, язык ассемблера обеспечивает прямое представление инструкций машинного кода. Поэтому язык ассемблера называют языком низкого уровня: он ближе к двоичному коду, который понимает компьютер.

Программы на языке ассемблера обычно пишут с комбинациями текстовой мнемоники и числовых кодов, известных как коды операций. Это инструкции: их выполняет процессор. Программы непросто писать и отлаживать из-за их низкоуровневой природы. Зато они дают больший контроль над аппаратным обеспечением компьютера и могут быть более эффективными, чем программы на языках высокого уровня.

Когда и как был создан

Язык программирования ассемблер существует с первых дней вычислительной техники. Его развитие можно проследить до первых электронных компьютеров, построенных в 1940-х и 1950-х.

Один из первых примеров языка ассемблера — язык, используемый для программирования компьютера Manchester Mark 1. Его разработала группа исследователей под руководством Фредерика Уильямса и Тома Килберна из Манчестерского университета в Англии. Manchester Mark 1 был одним из первых компьютеров, использующих архитектуру с хранимой программой. Его язык применяли для написания программ, которые хранились в его памяти.

Компьютерное оборудование развивалось — совершенствовались и языки ассемблера. Добавили новые инструкции и функции для более сложных операций и новых аппаратных возможностей. Сегодня язык ассемблера по-прежнему используют в специализированных областях. Например, в программировании встроенных систем и низкоуровневом системном программировании.

Где используют язык ассемблера

Сейчас используют множество различных языков ассемблера, каждый из которых предназначен для конкретной аппаратной платформы или архитектуры. Примеры:

x86 для ПК на базе Intel;
ARM для мобильных устройств и встроенных систем;
MIPS для некоторых встроенных систем и академического использования.

Ассемблер нужен в областях, где требуется низкоуровневое системное программирование или аппаратное управление:

🔸 Разработка операционной системы. Язык ассемблера используют при разработке ОС и драйверов устройств, для которых нужен прямой доступ к аппаратным компонентам.

🔸 Программирование встроенных систем. Ассемблер применяют для разработки микроконтроллеров и других небольших устройств с ограниченной вычислительной мощностью.

🔸 Разработка игр. Язык нужен, чтобы оптимизировать критически важные для производительности участки кода. Примеры игр, в которых использовали ассемблер: TIS-100, RollerCoaster Tycoon, Shenzhen I/O, Human Resource Machine. Правда, эти игры скорее для программистов: в них разрабатывают имитацию кода.

🔸 Обратный инжиниринг. Язык ассемблера часто используют для дизассемблирования и анализа двоичного кода.

🔸 Разработка вредоносных программ. Хакеры создают на ассемблере вирусы.

То есть язык ассемблера используют в тех областях, где критически важны производительность и аппаратный контроль. Там, где другие языки программирования высокого уровня не отвечают конкретным требованиям приложения.

Как устроен язык ассемблера

💡 Синтаксис

Синтаксис ассемблера может различаться: зависит от конкретной архитектуры или платформы. Одни языки используют двоеточия для меток или целей перехода, у других символы отличаются. Но в целом синтаксис состоит из серии инструкций и операндов, написанных с использованием текстовой мнемоники. Пример:

```
MOV AX, 1 ; move the value 1 into the AX register
ADD AX, BX ; add the value in the BX register to the AX register
```

В этом примере MOV и ADD — это мнемоники для инструкций «переместить» и «добавить». AX и BX — это операнды. Они относятся к регистрам, в которых хранятся данные.

Синтаксис языка ассемблера точный и структурированный, потому что предназначен для работы с машинным кодом. Но это затрудняет чтение и написание кода для программистов, привыкших к языкам более высокого уровня.

Если хотите изучать более универсальные и популярные языки, начните с Java и Python. В онлайн-университете Skypro есть такие курсы: учим с нуля, делаем упор на практику. Научитесь разрабатывать приложения, сайты, социальные сети, игры, доски объявлений. В конце — диплом и помощь с работой. Не просто подбираем вакансии, а устраиваем на новую работу — или возвращаем деньги за обучение.

💡 Директивы

В языке ассемблера директивы — это специальные инструкции. Они используются для предоставления дополнительной информации ассемблеру или компоновщику, а не выполняются как часть программы. Директивы обычно обозначают специальным символом, например точкой или решеткой.

📌 `SECTION`: эта директива нужна для определения разделов программы, которые используют для группировки связанного кода и данных вместе.

📌 `ORG`: чтобы установить исходный или начальный адрес программы или раздела.

📌 `EQU`: чтобы определить константы или символы, которые используют во всей программе.

📌 `DB`, `DW`, `DD`: для определения значений данных байтов, слов или двойных слов в памяти.

📌 `ALIGN`: для выравнивания ячейки памяти следующей инструкции или значения данных с указанной границей.

📌 `EXTERN`, `GLOBAL`: чтобы указать, определяется ли символ внешне или глобально. Эту информацию использует компоновщик для разрешения ссылок на символы в разных объектных файлах.

📌 `INCLUDE`: для включения файла кода на языке ассемблера в текущую программу.

Директивы помогают управлять структурой и организацией программы на языке ассемблера, указывать дополнительную информацию для создания конечной исполняемой программы.

💡 Команды

Команды языка ассемблера — основные строительные блоки программ. Эти инструкции используют, чтобы сообщить процессору, какие операции следует выполнять. В одних архитектурах сотни или тысячи различных инструкций, в других может быть всего несколько десятков.

Основные:

📌 Команды перемещения данных. Перемещают данные между регистрами или ячейками памяти: MOV, PUSH и POP.

📌 Арифметические команды. Выполняют арифметические операции с данными в регистрах или ячейках памяти: ADD, SUB и MUL.

📌 Логические команды. Выполняют логические операции с данными в регистрах или ячейках памяти: AND, OR и XOR.

📌 Команды ветвления. Управляют путем перехода к другому разделу кода: JMP, JZ и JE.

📌 Команды стека. Управляют стеком — областью памяти для хранения данных — и управляющей информацией во время вызовов функций и возвратов: PUSH и POP.

📌Системные вызовы. Позволяют программам на ассемблере взаимодействовать с операционной системой или другими системными функциями, такими как INT, которые запускают программное прерывание.

💡 Ассемблерный код

Примеры фрагментов кода ассемблера для архитектуры x86:

Hello World:

```
section .data
msg db 'Hello, world!', 0
section . text
global _start
_start:
mov eax, 4 ; System call for write
mov ebx, 1 ; File descriptor for stdout
mov ecx, msg ; Address of message to print
mov edx, 13 ; Length of message
int 0x80 ; Call kernel
mov eax, 1 ; System call for exit
xor ebx, ebx ; Exit code 0
int 0x80 ; Call kernel
```

Эта программа определяет строку сообщения в разделе .data, а затем использует инструкцию mov для настройки параметров системного вызова. Выводит на экран сообщения с помощью системного вызова записи. Затем программа завершается с кодом выхода 0.

Сумма двух чисел:

```
section .data
a dw 5
b dw 7
section .text
global _start
_start:
mov ax, [a] ; Load first number into AX
add ax, [b] ; Add second number to AX
mov cx, ax ; Save result in CX
mov eax, 1 ; System call for exit
xor ebx, ebx ; Exit code 0
int 0x80 ; Call kernel
```

Эта программа определяет два значения в разделе . data, а потом использует инструкции mov и add для вычисления суммы двух чисел и сохранения результата в регистре cx. Затем программа завершается с кодом выхода 0.

Программа для вычисления последовательности Фибоначчи:

```
section .data
n dw 10
section .bss
fib resw 10
section .text
global _start
_start:
mov eax, [n]
mov ebx, 0
mov ecx, 1
mov edx, 2
mov [fib+ebx], ecx
.loop:
cmp edx, eax
jge .done
add ecx, [fib+ebx]
mov [fib+edx], ecx
mov ebx, edx
inc edx
jmp .loop
.done:
mov eax, 1
xor ebx, ebx
int 0x80
```

Эта программа использует цикл для вычисления первых n чисел в последовательности Фибоначчи и сохранения их в массиве, в разделе . bss. Затем программа завершается с кодом выхода 0.

Достоинства и недостатки ассемблера

Преимущества

➕ Эффективность: программы на языке ассемблера можно оптимизировать для конкретной архитектуры — это делает их эффективными и быстрыми.

➕ Низкоуровневый контроль над аппаратными ресурсами: позволяет разработчикам писать программы, адаптированные к конкретным аппаратным требованиям.

➕ Небольшой размер кода: программы на языке ассемблера обычно меньше программ на языках более высокого уровня. Это важно в определенных встроенных системах или других средах с ограниченным объемом памяти.

➕ Переносимость: язык используют для написания кода, который можно скомпилировать для работы на разных платформах с соответствующими модификациями.

➕ Отладка: язык ассемблера полезен для отладки низкоуровневых проблем в программах или оборудовании.

Недостатки

➖ Сложность: язык ассемблера гораздо сложнее написать и понять, чем языки более высокого уровня. Программирование на ассемблере утомительно и занимает много времени: разработчики должны писать код даже для самых простых операций.

➖ Ограниченная абстракция: в языке нет многих абстракций и высокоуровневых конструкций — это затрудняет написание сложных программ.

➖ Сопровождение: программы на ассемблере трудно поддерживать, потому что изменения в аппаратном или программном обеспечении требуют значительных обновлений кода.

➖ Отладка: это еще и минус, потому что отладка кода на языке ассемблера сложная — проблемы низкого уровня трудно диагностировать и исправить.

Стоит ли изучать язык ассемблера

Это зависит от ваших целей и интересов. Если хотите писать высокопроизводительный код для конкретной аппаратной платформы или устройства, ассемблер полезен. Еще знания пригодятся для отладки низкоуровневых проблем в программах или оборудовании.

Но учитывайте, что язык ассемблера требует глубокого понимания компьютерной архитектуры и наборов инструкций. Учить его сложнее, чем языки более высокого уровня. Особенно если нет опыта в области компьютерных наук, вы еще не знакомы с архитектурой компьютера и концепциями низкоуровневого программирования.

Востребованы ли программисты на ассемблере сегодня

Программирование на языке assembler не так распространено, как раньше. Но всё еще есть отрасли и приложения, где он нужен. Например, встроенные системы, разработка операционных систем и реверс-инжиниринг.

Этот язык программирования используют только для максимально эффективной разработки, потому что команды работают с процессором или контроллером напрямую. То есть код ассемблера будет максимально быстро исполняться и четко работать.
Изучать его стоит, если вы планируете программировать микросхемы или писать эффективные программы для процессоров. Потому что писать программы на ассемблере трудоемко, а разрабатывать приложения с интерфейсами для пользователей бессмысленно.
На 13 марта 2023-го на хедхантере 50 075 вакансий программистов, а вакансий с упоминанием Assembler всего 244 по России — меньше 0,5%.
Но с учетом тренда на импортозамещение спрос на таких программистов может вырасти.
Юрий Гизатуллин, руководитель и сооснователь digital-агентства TIQUM, сооснователь RB7.ru

Примеры вакансий на хедхантере с упоминанием ассемблера: зарплаты от 100 000 ₽ до 500 000 ₽

Главное: что такое ассемблер

Ассемблер — это язык программирования низкого уровня. Он нужен для программирования микроконтроллеров или написания программ, которые работают с процессорами напрямую. Еще его используют для анализа двоичного кода, создания вирусов, оптимизации важных для производительности участков кода при разработке игр.
Преимущества языка ассемблера: низкоуровневый контроль над аппаратными ресурсами, небольшой размер кода. Код ассемблера можно скомпилировать для работы на разных платформах с соответствующими модификациями. Язык ассемблера полезен для отладки низкоуровневых проблем в программах или оборудовании. Программы на языке ассемблера можно оптимизировать для конкретной архитектуры.
Недостатки: в языке нет многих абстракций и высокоуровневых конструкций, его сложно изучать, а программы на ассемблере трудно поддерживать.

20 Примеры языка программирования

Язык программирования — это компьютерный язык, специально разработанный для описания набора последовательных действий или инструкций, которые должен выполнять компьютер. Например: PHP, Java, C++, Python .

Таким образом, язык программирования становится практичным способом заставить команду выполнять действия, которые хочет пользователь, . Языки программирования подчиняются набору правил, позволяющих интерпретировать инструкции.

Важно понимать, что язык программирования — это не то же самое, что компьютерный язык , поскольку последние включают в себя другие языки, которые форматируют текст, но сами по себе не программируют.

Программист Это профессионал, который занимается использованием языков программирования для создания тех последовательностей инструкций, которые вместе составляют компьютерные программы. Это означает, что вы должны понимать и очень свободно говорить на этих языках.

Примеры языков программирования. 0026 C

Prolog C++ ASP Cobol Action Script Фортран Python Java JAVA MATLAB Java Скрипт и т. д. LISP Ассемблер Pascal Logo

Характеристики этих языков

В качестве очень простого приближения , можно сказать, что каждая инструкция соответствует действию процессора, и что записанный код преобразуется в машинный код, чтобы процессор мог обрабатывать его на так называемом машинном языке, который основан на последовательности из нулей и единиц (двоичные данные).

Языки программирования позволили, среди прочего, переносимость Другими словами, он может быть адаптирован для выполнения на различных типах оборудования. Сначала вы работали только с машинным кодом; затем он был переключен на язык ассемблера, который имел более или менее ту же структуру, что и машинный язык, но заменял буквы и слова числами. За ним последовал Фортран.

С другой стороны, языки, которые компьютерное оборудование использует для общения друг с другом, известны как коммуникационных протоколов , и они сильно отличаются от обычных языков программирования.

Типы языков программирования

Существуют различные виды языков программирования, такие как функциональные или процедурные , императивные, логические, гибридные, объектно-ориентированные.

Первые создают программы с использованием функций и получают на вход результат других функций. Последние создают программы посредством последовательности команд, сгруппированных в блоки; команды являются условными, поскольку они позволяют программе вернуться к командному блоку, если выполняется определенное условие.

Были ли императивы первыми распространенными языками программирования, до сих пор многие языки используют этот принцип. Другая классификация языков программирования различает интерпретируемые языки и компилируемые языки.

10 самых популярных языков программирования для изучения в 2023 году

Нет никаких сомнений в том, что программирование сейчас является популярной карьерой. Согласно нашему анализу данных о вакансиях, количество вакансий программистов за последний год выросло на 23,5%. Более того, средняя годовая заработная плата программиста составляет около 120 200 долларов, что почти в три раза превышает среднюю заработную плату всех американских рабочих, которая составляет 45 000 долларов.

Однако не все задания по программированию одинаковы. Различные роли, компании и типы программного обеспечения требуют знания и понимания разных языков программирования, и часто полезно знать несколько языков. Попытка проникнуть в область программирования может быть пугающей, особенно для профессионалов, не имеющих опыта программирования.

Загрузите наше бесплатное руководство по компьютерным наукам

Если у вас есть техническое или нетехническое образование, вот что вам нужно знать.

СКАЧАТЬ СЕЙЧАС

Программа Align Master of Science in Computer Science в Северо-восточном университете специально разработана для студентов, которые хотят перейти к компьютерным наукам из другой области обучения.

«Наша цель состоит в том, чтобы перевезти студентов из самых разных областей и сделать их инженерами-программистами, — говорит Ян Гортон, доктор философии и директор программ компьютерных наук для выпускников Северо-восточного университета в Сиэтле. «Мы сосредоточены на математике, программировании и различных компьютерных науках и инженерных концепциях».

Если вы новичок в программировании или хотите освежить свои навыки, полезно знать, какие языки пользуются большим спросом. Вот 10 самых популярных языков программирования на основе количества объявлений о вакансиях, требующих языковых навыков, средней годовой зарплаты для этих вакансий и таких факторов, как простота использования и потенциал роста.

10 самых востребованных языков программирования

10 самых востребованных языков программирования в 2023 году:

Структурированный языковой запрос (SQL)
Питон
Ява
JavaScript
С#
С++
Р
С
Перейти
Перл

1. SQL. 07
Преимущества: Structured Language Query (SQL) считается стандартом во всех отраслях промышленности. вокруг уже более 45 лет. Одним из основных преимуществ является простота использования. В то время как многие другие языки требуют, чтобы вы запоминали несколько последовательных шагов для выполнения задач, SQL использует декларативные операторы, извлекая данные с помощью английских слов, а не строк чисел. Это означает, что вам не нужно запоминать каждый шаг, необходимый для получения данных, потому что SQL делает всю работу. Это также отличная отправная точка для начинающих, поскольку она относительно проста и широко используется.
Недостатки: Хотя у SQL есть несколько плюсов, он не лишен и минусов. Одним из основных недостатков является то, что многим пользователям сложно ориентироваться в интерфейсе SQL.
Обычное использование: SQL в основном используется для хранения, запроса и доступа к данным. Это также основной компонент практики работы с данными во многих организациях.
2. Python
Количество рабочих мест : 1 049 041
Среднегодовая заработная плата : 120 700 долларов США
Преимущества: Python широко известен как язык программирования, который легко освоить благодаря простому синтаксису, большой библиотеке стандартов и инструментов, а также интеграции с другими популярными языками программирования, такими как C и C++. . Фактически, это первый язык, который студенты изучают в рамках программы Align, говорит Гортон. «Вы можете быстро охватить множество концепций компьютерных наук, и их относительно легко развивать». Это популярный язык программирования, особенно среди стартапов, поэтому навыки Python пользуются большим спросом.
Недостатки: Python не подходит для разработки мобильных приложений.
Обычное использование: Python используется в самых разных приложениях, включая искусственный интеллект, финансовые услуги и науку о данных. Сайты социальных сетей, такие как Instagram и Pinterest, также построены на Python.
3. Java
Количество заданий : 784,622
Увеличение рабочих мест: 2,3 процента
Среднегодовая заработная плата : 124 800 долларов США
Преимущества: Java — это язык программирования, который чаще всего ассоциируется с разработкой клиент-серверных приложений, которые используются крупными компаниями по всему миру. Java разработан как слабо связанный язык программирования, а это означает, что приложение, написанное на Java, может работать на любой платформе, поддерживающей Java. В результате Java описывается как язык программирования «напиши один раз, работай где угодно».
Недостатки: Java не идеален для приложений, работающих в облаке, в отличие от сервера (что характерно для бизнес-приложений). Кроме того, компания-разработчик программного обеспечения Oracle, владеющая Java, взимает лицензионный сбор за использование Java Development Kit.

Обычное использование: Наряду с бизнес-приложениями Java широко используется в мобильной операционной системе Android.
4. Javascript
Количество рабочих мест : 671 436
Среднегодовая зарплата : $117 100
Преимущества: JavaScript — самый популярный язык программирования для создания интерактивных веб-сайтов; «Практически все его используют», — говорит Гортон. В сочетании с Node.js программисты могут использовать JavaScript для создания веб-контента на сервере перед отправкой страницы в браузер, который можно использовать для создания игр и коммуникационных приложений, которые запускаются непосредственно в браузере. Большое разнообразие надстроек также расширяет функциональные возможности JavaScript.
Недостатки: Интернет-браузеры могут отключать выполнение кода JavaScript, поскольку JavaScript используется для кодирования всплывающих окон с рекламой, которые в некоторых случаях могут содержать вредоносный контент.
Обычное использование: JavaScript широко используется при разработке веб-сайтов и мобильных приложений. Node.js позволяет разрабатывать браузерные приложения, которые не требуют от пользователей загрузки приложения.
5. C#
Количество рабочих мест : 353 323
Средняя годовая заработная плата : 115 100 долларов США
Преимущества: Microsoft разработала C# как более быстрый и безопасный вариант C. Он полностью интегрирован с Программная среда Microsoft .NET, поддерживающая разработку приложений для Windows, плагинов для браузеров и мобильных устройств. C# предлагает общие кодовые базы, большую библиотеку кода и различные типы данных.
Недостатки: C# может иметь крутую кривую обучения, особенно для устранения ошибок. Он менее гибкий, чем такие языки, как C++.
Обычное использование: C# — основной язык для разработки приложений Microsoft и Windows. Его также можно использовать для мобильных устройств и игровых консолей, используя расширение .NET Framework под названием Mono.
6. C++
Количество рабочих мест : 318 199
Среднегодовая заработная плата : $12 0,200
Преимущества: C++ — это расширение C, которое хорошо подходит для программирования работающих систем. приложения, а не сами приложения. C++ также хорошо подходит для мультиплатформенных систем. Со временем программисты написали большой набор библиотек и компиляторов для C++. По словам Гортона, умение эффективно использовать эти утилиты так же важно для понимания языка программирования, как и для написания кода.
Недостатки: Как и C, C++ имеет сложный синтаксис и множество функций, которые могут усложнить его для начинающих программистов. C++ также не поддерживает проверку во время выполнения, которая представляет собой метод обнаружения ошибок или дефектов во время работы программного обеспечения.

Обычное использование: C++ имеет множество применений и является языком всего, от компьютерных игр до математических симуляций.
7. R
Количество рабочих мест : 312 838
Средняя годовая заработная плата : 105 900 долларов США
Преимущества: R широко используется в приложениях статистической аналитики и машинного обучения. Язык расширяемый и работает во многих операционных системах. Многие крупные компании внедрили R для анализа своих массивных наборов данных, поэтому программисты, знающие R, пользуются большим спросом.
Недостатки: R не имеет строгих правил программирования старых и более устоявшихся языков.
Обычное использование: R в основном используется в статистических программных продуктах.
8. C
Количество рабочих мест : 218 234
Среднегодовая заработная плата : 901 68 115 100 долларов США
Преимущества: Наряду с Python и Java язык C формирует «хорошую основу» для учится программировать, — говорит Гортон. Будучи одним из первых когда-либо разработанных языков программирования, C послужил основой для написания более современных языков, таких как Python, Ruby и PHP. Это также простой язык для отладки, тестирования и обслуживания.

Недостатки: Поскольку это старый язык программирования, C не подходит для более современных вариантов использования, таких как веб-сайты или мобильные приложения. C также имеет сложный синтаксис по сравнению с более современными языками.
Обычное использование: Поскольку он может работать на любом типе устройств, C часто используется для программирования оборудования, такого как встроенные устройства в автомобилях и медицинские устройства, используемые в здравоохранении.

9. Перейти
Количество рабочих мест : 141 559
Среднегодовая заработная плата : 140 200 долларов США
Преимущества: Go, также известный как Golang, был разработан Google как эффективный, удобочитаемый и безопасный язык. для системного программирования. Он хорошо работает для распределенных систем, в которых системы расположены в разных сетях и должны взаимодействовать, отправляя сообщения друг другу. Хотя это относительно новый язык, Go имеет большую библиотеку стандартов и обширную документацию.
Недостатки: Go не получил широкого распространения за пределами Кремниевой долины. Go не включает библиотеку для графических пользовательских интерфейсов, которые являются наиболее распространенными способами взаимодействия конечных пользователей с любым устройством с экраном.
Обычное использование: Go в основном используется для приложений, которым необходимо обрабатывать большие объемы данных. Помимо Google, компании, использующие Go для определенных приложений, включают Netflix, Twitch и Uber.
10. Перл
Количество рабочих мест : 116 172
Среднегодовая заработная плата : 114 000 долл. США
Пособия : Perl появился для программирования текста, что делает его простым в изучении и популярным для разработки доказательств концепция. Это один из самых популярных языков программирования общего интерфейса шлюза (CGI), который работает на более чем 100 платформах. Он также может быть встроен в веб-серверы, серверы баз данных и другие подобные системы.
Недостатки: Так как существует много методов для достижения одного и того же результата, код легко может стать нечитаемым. Он также медленнее для многих задач по сравнению с другими языками, и ему не хватает переносимости.
Обычное использование: Perl чаще всего ассоциируется с операционными системами Unix/Linux, но может быть эффективен и в Windows. Он используется для таких задач, как автоматизация системного администрирования, и часто служит связующим звеном между несколькими различными компьютерными системами или интерфейсами.
8 других языков программирования для рассмотрения
Следующие языки программирования не так популярны, как 10 перечисленных выше, но их также стоит рассмотреть, если вы хотите расширить свои возможности программирования.
Dart оптимально подходит для программирования приложений, которые должны работать на нескольких платформах, таких как Windows и iOS.

Kotlin используется для разработки приложений для ОС Android.
MATLAB — это собственный язык, разработанный MathWorks и используемый для научных исследований и численных вычислений.
Swift — это язык Apple для разработки приложений для компьютеров Mac и мобильных устройств Apple, включая iPhone, iPad и Apple Watch. Как и многие современные языки программирования, Swift имеет легко читаемый синтаксис, быстро выполняет код и может использоваться как для клиентской, так и для серверной разработки.
Ruby теряет популярность по сравнению с другими языками, но среда Ruby on Rails оказала влияние на другие, более поздние среды разработки веб-приложений для Python, PHP и JavaScript.
Rust делает упор на высокую производительность и безопасность и полезен для приложений, в которых одновременно происходит множество вещей.
Scala , названный в честь масштабируемого языка , совместим с Java и полезен для облачных приложений.
PHP широко используется для веб-разработки на стороне сервера, когда веб-сайт часто запрашивает информацию с сервера. Как более старый язык, PHP выигрывает от большой экосистемы пользователей, которые создали фреймворки, библиотеки и инструменты автоматизации, чтобы упростить использование языка программирования. Код PHP также легко отлаживать.
Какой язык программирования вам стоит выучить?
Некоторые программисты могут построить карьеру, будучи экспертом в одном языке, но многие программисты часто изучают новые языки, говорит Гортон.