Из чего состоит язык программирования: Из чего состоит любой язык программирования?

Содержание

Как устроены языки программирования. Какой язык выбрать начинающему

С помощью языков программисты описывают логику и поведение программы, манипулируют данными, вычисляют и взаимодействуют с оборудованием и программами.

Читайте статью, если любите зреть в корень и хотите понять, как устроены языки программирования.

Из чего состоит язык

Из лексических элементов, синтаксических правил, семантики, библиотеки функций.

Каждый язык программирования (ЯП) имеет свои особенности, предназначение и набор инструментов, поэтому выбор языка зависит от требований проекта, целей программиста и характеристик самого языка.

Лексические элементы (токены). Это базовые строительные блоки языка: ключевые слова, идентификаторы, операторы, числа и строки.

Пример токенов на языке Python:

ключевые слова — if, else, for, while, def, class
идентификаторы — переменные и функции, которые вы определяете. Например, x, count, my_function
операторы: +, -, *, /, >, <, ==
числа — 123, 3. 14, -5
строки — «Hello, world!»

Синтаксические правила. Определяют, как лексические элементы могут быть скомбинированы для создания правильной структуры программы.

Например, синтаксис определяет, как объявлять переменные, как использовать операторы и как создавать функции:

Объявление переменнойУсловная конструкция

Семантика. Определяет поведение программы. Семантика говорит компьютеру, что делать при выполнении различных конструкций языка.

Например, семантика может определять, как выполнять математические операции.

Стандартная библиотека. Это коллекция функций, классов и модулей, предоставляемых языком программирования.

Стандартная библиотека обычно содержит множество полезных инструментов, которые программисты используют для упрощения разработки приложений.

Языки программирования имеют и другие компоненты, такие как системы типов, модули, пакеты и фреймворки, которые расширяют возможности языка или предоставляют дополнительные инструменты для разработки.

Основные классификации языков

Чтобы понять, с какой стороны подобраться к программированию и с какого языка начать, можно разделить языки по следующим классам:

Уровень абстракции

В программировании уровень абстракции — степень сложности языка. Чем более он многосоставной, то есть, более абстрактный, тем больший функционал он может предложить.

Чтобы понять концепцию, представьте человеческий язык, состоящий из отдельных букв или звуков без конкретного смысла. Это низкий уровень абстракции.

Язык, в котором есть словарь, правила синтаксиса, грамматики, построения речи — высокоуровневый.

Низкоуровневые языки (например, Ассемблер). В их основе лежат двоичные коды, с которыми человеку может быть тяжело разобраться. Такие языки еще называют машинно-ориентированными — они зависимы от типа устройства и не будут поддерживаться на других платформах. Низкоуровневые ЯП широко используют в разработке.

Высокоуровневые языки (C++, Java, Python) имеют инструменты для более удобного и продуктивного программирования, скрывая низкоуровневые детали аппаратуры. Это машинно-независимые языки, которые будут воспроизводиться на разных типах устройств.

Тип использования

Языки общего назначения. Их используют для разработки широкого спектра приложений, игр, ПО, решения любых задач.

Специализированные языки. Они предназначены для конкретных задач или областей, таких как математические вычисления (MATLAB), обработка данных (R), разработка веб-страниц (HTML), запросы к базам данных (SQL).

Парадигма программирования

Процедурные языки (C, Pascal) ориентированы на выполнение последовательности команд и процедур.

Объектно-ориентированные языки (Java, C++, Python) позволяют организовать программу вокруг объектов, которые включают данные и функции для их обработки.

Функциональные языки (Haskell, Lisp) ориентированы на вычисление значений функций и избегают изменяемого состояния.

Языки скриптов (JavaScript, Ruby, Python) используются для написания скриптов, которые обычно выполняют небольшие задачи или автоматизируют определенные процессы.

Языки программирования можно классифицировать по нескольким критериям одновременно. Каждый язык имеет свои особенности и подходит для определенных типов задач, поэтому выбор языка зависит от целей и требований программиста.

Популярные языки разработкиИсточник: unsplash.com

Python. Высокоуровневый язык с акцентом на простоту и читаемость кода. Широко используется в веб-разработке, научных вычислениях, анализе данных и в искусственном интеллекте.

Java. Универсальный объектно-ориентированный язык, известен своей платформенной независимостью. Его используют для разработки мобильных приложений, веб-серверов, встроенных систем.

JavaScript. Используется в вебе для создания интерактива на страницах — создает динамическое изменение содержимого веб-страницы, валидацию форм, взаимодействие с сервером и создает веб-эффекты.

C++. Язык общего назначения с высокой производительностью и возможностью к низкоуровневому программированию. Используется в системном программировании, игровой разработке, создании приложений и драйверов.

C# («си шарп»). Объектно-ориентированный язык, разработанный корпорацией Microsoft. С его помощью разрабатывают приложения под платформу .NET, включая настольные программы, веб-приложения и игры.

Ruby. Динамический, интерпретируемый язык, который принял философию «улучшить жизнь программиста». Известен простотой и элегантностью синтаксиса, а также широким использованием веб-фреймворка Ruby on Rails.

Swift. Язык, созданный компанией Apple для разработки приложений под свои же сервисы и устройства.

SQL (Structured Query Language). Этот язык используют для управления и взаимодействия с базами данных. Позволяет создавать, изменять и извлекать данные, управлять их структурой и отношениями между таблицами.

HTML (Hypertext Markup Language). Язык разметки, который используется для создания и структурирования веб-страниц. С помощью HTML можно определить структуру документа, разместить текст, изображения, ссылки, таблицы, формы и другие элементы веб-страницы.

Какой язык выбрать новичку

Если вы в самом начале пути, попробуйте провести самоанализ и ответить на следующие вопросы:

Какие области программирования вас привлекают? Например, веб-разработка, разработка мобильных приложений или игр.

Какой доступен учебный материал и поддержка? Проверьте наличие учебных материалов, онлайн-курсов, книг и сообществ, которые помогут в продуктивном изучении выбранного языка.

Какие требования и перспективы на рынке IT? Если у вас есть конкретные карьерные амбиции, исследуйте, какие языки программирования востребованы в выбранной сфере.

Какой язык программирования имеет широкое применение? Если пока сложно ответить на предыдущие вопросы, выбирайте то, что широко применяется прямо сейчас и явно будет востребовано в будущем.

Какой бы язык вы ни выбрали, на этом обучение программированию не закончится. Особенно, если вы планируете строить карьеру и создавать масштабные проекты — для этого разработчики используют несколько языков.

В онлайн-академии «Сигма» доступны три направления в программировании: веб-разработка, 1С-программирование, тестирование ПО.

Курсы подходят новичкам и на 75% состоят из практики, длятся до 3 месяцев. В конце обучения студенты получают дипломы государственного образца, а также получают помощь в трудоустройстве от карьерного центра.

Untitled Document

Понятие языка программирования.
Классификация языков программирования.

Физические принципы работы электронных устройств ЭВМ таковы, что компьютер может воспринимать команды, состоящие только из единиц и нулей, т. е. машинный код. На начальной стадии развития ЭВМ человеку было необходимо составлять программы на языке, понятном компьютеру, в машинных кодах.

Каждая команда состояла из кода операций и адресов операндов, выраженных в виде различных сочетаний единиц и нулей.

Как показала в дальнейшем практика общения с компьютером, такой язык громоздок и неудобен. При пользовании им легко допустить ошибку, записав не в той последовательности 1 или 0. Программу очень трудно контролировать. Кроме того, при программировании в машинных кодах надо хорошо знать внутреннюю структуру ЭВМ, принцип работы каждого блока. И самое плохое в таком языке, что программирование в машинных кодах требует от программиста много времени, труда, повышенного внимания.

Это привело к необходимости найти такое средство, которое позволит более просто наладить общение человека и компьютера. И такое средство было найдено: различные символические языки и соответствующие им трансляторы (системы программирования).

Транслятор представляет собой программу, на основе которой машина преобразует вводимые в нее программы на машинный язык, поскольку вычислительная машина может выполнять программы, записанные только на языке машины, и алгоритмы, заданные на другом языке, должны быть перед их выполнением переведены на машинный язык.
Также система программирования может включать в себя:

иблиотеки стандартных подпрограмм,
отладчик
компоновщик
и другие сервисные средства.

Алфавит и синтаксис языков программирования определяется исходя из стремления приблизить их к языку человека, но вместе с тем обеспечить возможность перевода записи алгоритма с языка программирования на машинный язык. В отличие от языка человека языкам программирования свойственна

строгость синтаксических и семантических правил.

В мире насчитывается несколько сотен символических языков программирования различных структур и возможностей, которые могут быть классифицированы по различным признакам.

Главным квалификационным признаком языков и, следовательно, систем программирования является принадлежность к одному из оформившихся к настоящему времени стилей программирования, каждому из которых соответствует своя собственная модель вычислений.

Языки программирования
Процедурные	Функциональные	Логические	Объектно-ориентированные

Ведущими разработчиками систем программирования в настоящее время являются фирмы Microsoft и Borland International.

Программа на процедурном языке программирования состоит из последовательности операторов (инструкций), задающих те или иные действия. Одним из важнейших квалификационных признаков процедурных языков является их уровень, характеризующий степень близости языка программирования и машинного языка. За начало отсчета уровней принимается машинный язык, уровень которого равен нулю.

Язык человека рассматривается как язык наивысшего уровня.

Рассмотрим некоторые языки программирования в порядке увеличения их уровня.

Двоичный язык — в настоящее время программистами не применяется
Шестнадцатеричный язык-упрощение за счет представления четырех двоичных цифр одной шестнадцатеричной. Используется в качестве дополнения к языкам высокого уровня для программирования критичных к времени выполнения фрагментов алгоритмов.
Язык Ассемблера — предназначен для представления в удобочитаемой символической форме программ, написанных на машинном языке.
Язык Макроассемблера — расширение языка Ассемблера. Позволяет определять и использовать новые, более мощные команды.

Язык программирования C— разработан в начале 70-х.

Сочетает достоинства современных высокоуровневых языков (в части структур данных и управляющих структур) и возможность доступа к аппаратным средствам машины на уровне языка Ассемблера. Однако синтаксис языка таков, что затрудняет программирование и понимание составленных программ.
Язык Basic (Beginner’s All-purpose Symbolic Instruction Code-многоцелевой язык символических инструкций для начинающих). Разработан в 1964 г. для использования новичками. Первоначально работа велась только в режиме интерактивной (диалоговой) интерпретации. В смысле строгости и стройности является антиподом языка Pascal. Несмотря на это, Basic очень популярен, в особенности на ПК. Существует множество его диалектов, несовместимых между собой. Современные диалекты Basic’а весьма развиты и мало чем напоминают своего предка.

Язык Fortran (Formula Translator) разработан в 1956 г.

Считается “рабочей лошадью” научных работников за счет своей “приспособленности” к ведению сложных вычислений и широко используется до настоящего времени, несмотря на свою ограниченность и ”корявость”.
Язык Pascal разработан в 1970 г. Норбертом Винером, назван в честь французского математика Блеза Паскаля. В Паскале полностью реализована концепция структурного программирования не только путем упорядочения связей между фрагментами программы, но и за счет структуризации данных. Один из наиболее популярных языков программирования.
Язык Modula-2 создан в 1979 г. также Норбертом Винером. По существу — развитие Паскаля. Его особенности состоят в высокой модульности программ и наличии средств описания параллельных процессов.
Язык Ada разработан в 1979 г. по заказу Министерства обороны США для использования во встроенных системах с управляющими ЭВМ, что требует режима поддержки режима реального времени. Назван в честь Августы Ады Лавлейс (дочери Байрона), которая была ассистентом Чарльза Бэббиджа и по праву считается первым в мире программистом. Рассматривается как универсальный язык программирования. Данный язык вводит строгую дисциплину программирования, что препятствует написанию “плохих программ”. Несмотря на достоинства, программистов отталкивает его громоздкость
Язык Logo разработан с целью обучения детей и используется в настоящее время. Отличается простотой, но весьма богатыми возможностями, среди которых процедуры, графические средства и т. д.;
Существует ряд языков, некогда популярных, но утративших свои позиции в настоящее время:
PL/1-конгломерат языков Fortran, Algol Cobol –предназначен для больших ЭВМ и на ПК практически не используется. Язык достаточно сложен и имеет такие свойства, которые не стимулируют написание корректных, надежных и наглядных программ;
Cobol- ориентирован на обработку коммерческой информации.
Snobol- предназначен для обработки текстовых данных.
Языки семейства Algol- не представлены на ПК по не вполне ясным причинам, т. к. обладает богатым набором средств, высокой строгостью и стройностью, но и большой сложностью. Реализация языка надолго затянулась, и он пережил самого себя.
Функциональные языки программирования. Программа на таком языке представляет собой совокупность описаний функций и выражения, которые необходимо вычислить. Оно вычисляется посредством редукции (т. е. серии упрощений). Функциональное программирование не использует концепцию памяти как хранилища значений переменных. Операторы присваивания отсутствуют, вследствие чего переменные обозначают не области памяти, а объекта программы, что полностью соответствует понятию переменной в математике. Наличие стройной математической основы обеспечивает возможность использования алгебраических методов создания структуры, преобразования и исследования программ. Это в какой-то мере приближает их к описанию структуры мышления человека.
Примером функционального языка является язык LISP (List Processing-обработка списков) Разработан и реализован в Массачусетском технологическом институте в 1959 г. Рассматривается специалистами как основной язык программирования систем искусственного интеллекта.
Логическое программирование Логика и программирование долгое время были непересекающимися областями исследований. Только в 1973 впервые было опубликовано описание языка PROLOG (PROgramming in LOGic- программирование в терминах логики) Центральным понятием в логическом программировании является отношение. Программа представляет собой совокупность определений отношений между объектами и цели. В логическом программировании нужно только специфицировать факты, на которых алгоритм основывается, а не определять последовательность шагов, которые требуется выполнить. Логические программы отличаются принципиально низким быстродействием. Так как вычисления осуществляются методом проб и ошибок (посредством поиска с возвратами). В настоящее время для ПК существует около двух десятков реализации PROLOG’а, некоторые из которых оформлены в виде интегрированных сред.
Объектно-ориентированное программирование. Корни объектно — ориентирования уходят в одну из ветвей логики, в которой первичной является не отношение, а объект. Прототипом объектно-ориентированного программирования явился язык SIMULA-67. Но оформилось оно в самостоятельный стиль программ ирония с появлением языка (SMALLTALK-1972 г.), первоначально предназначенного для реализаций функций машинной графики. Этот стиль программирования характеризуется богатыми графическими возможностями и средой программирования, развитой модульной структурой программ. Именно модульность упрощает разработку сложных программных продуктов. Как пример объектно-ориентированного языка можно назвать Visual Basic и Delfi.
Сейчас уже невозможно представить себе жизнь в мире ПК без Интернета. Язык гипертекстовой разметки-HTML (Hyper Text Markur Language) позволяет создавать программы, с помощью которых можно блуждать по Сети.
Что такое Java? — Объяснение языка программирования Java
Что такое Java?
Java — широко используемый язык программирования для написания веб-приложений. Это был популярный выбор среди разработчиков на протяжении более двух десятилетий, и сегодня используются миллионы приложений Java. Java — это многоплатформенный, объектно-ориентированный и сетецентрический язык, который сам по себе может использоваться как платформа. Это быстрый, безопасный и надежный язык программирования для всего: от мобильных приложений и корпоративного программного обеспечения до приложений для работы с большими данными и серверных технологий.
Для чего используется язык программирования Java?
Для чего используется язык программирования Java?
Поскольку Java является бесплатным и универсальным языком, на нем создаются локализованные и распространяемые программы. Вот некоторые распространенные варианты использования Java:
1. Разработка игр
Многие популярные мобильные, компьютерные и видеоигры созданы на Java. Даже современные игры, в которых используются передовые технологии, такие как машинное обучение или виртуальная реальность, создаются с использованием технологии Java.
2. Облачные вычисления
Java часто называют WORA — Write Once and Run Anywhere, что делает его идеальным для децентрализованных облачных приложений. Поставщики облачных услуг выбирают язык Java для запуска программ на широком спектре базовых платформ.
3. Большие данные
Java используется для механизмов обработки данных, которые могут работать со сложными наборами данных и большими объемами данных в режиме реального времени.
4. Искусственный интеллект
Java — это мощный центр библиотек машинного обучения. Его стабильность и скорость делают его идеальным для разработки приложений искусственного интеллекта, таких как обработка естественного языка и глубокое обучение.
5. Интернет вещей
Java используется для программирования датчиков и аппаратного обеспечения периферийных устройств, которые могут независимо подключаться к Интернету.
Почему Java так популярен среди современных разработчиков программного обеспечения?
Java популярен, потому что он был разработан для простоты использования. Некоторые причины, по которым разработчики продолжают отдавать предпочтение Java, а не другим языкам программирования, включают:
Высококачественные учебные ресурсы
Java существует уже давно, поэтому для новых программистов доступно множество учебных ресурсов. Подробная документация, исчерпывающие книги и курсы помогают разработчикам в процессе обучения. Кроме того, новички могут начать писать код на Core Java, прежде чем переходить на Advanced Java.
Встроенные функции и библиотеки
При использовании Java разработчикам не нужно писать каждую новую функцию с нуля. Вместо этого Java предоставляет богатую экосистему встроенных функций и библиотек для разработки ряда приложений.
Активная поддержка сообщества
У Java много активных пользователей и сообщество, которое может поддержать разработчиков, когда они сталкиваются с трудностями при написании кода. Программное обеспечение платформы Java также регулярно поддерживается и обновляется.
Высококачественные средства разработки
Java предлагает различные инструменты для поддержки автоматизированного редактирования, отладки, тестирования, развертывания и управления изменениями. Эти инструменты сокращают время и затраты на программирование на Java.
Независимая от платформы
Java-код может работать на любой базовой платформе, такой как Windows, Linux, iOS или Android, без перезаписи. Это делает его особенно эффективным в современной среде, когда мы хотим запускать приложения на нескольких устройствах.
Безопасность
Пользователи могут загружать ненадежный код Java по сети и запускать его в безопасной среде, в которой он не может причинить никакого вреда. Ненадежный код не может заразить хост-систему вирусом, а также не может читать или записывать файлы с жесткого диска. Уровни безопасности и ограничения в Java также легко настраиваются.
Как работает Java?
Все языки программирования являются средством общения с машинами. Аппаратное обеспечение машины реагирует только на электронную связь. Языки программирования высокого уровня, такие как Java, действуют как мост между человеческим языком и аппаратным языком. Чтобы использовать Java, разработчик должен понимать две вещи:
1. Язык Java и API
Это внешний интерфейс между разработчиком и платформой Java.
2. Виртуальная машина Java
Это внутренняя связь между платформой Java и базовым оборудованием. Давайте рассмотрим каждый из них подробно ниже.
Что такое Java API?
Java определяет синтаксис и семантику языка программирования Java. Это включает в себя базовый словарь и правила, используемые для написания алгоритмов, таких как примитивные типы данных, блоки if/else, циклы и т. д.
API — это важные программные компоненты, связанные с платформой Java. Это предварительно написанные Java-программы, которые могут встраивать и воспроизводить существующие функции в вашем собственном коде. Например, вы можете использовать API-интерфейсы Java для получения даты и времени, выполнения математических операций или управления текстом.
Любой код приложения Java, написанный разработчиком, обычно сочетает в себе новый и уже существующий код из Java API и библиотек Java.
Что такое виртуальная машина Java?
Виртуальная машина Java действует как дополнительный уровень абстракции между платформой Java и базовым аппаратным обеспечением машины. Исходный код Java может работать только на тех машинах, на которых установлена JVM. Ответ на вопрос, зачем нужна виртуальная машина Java, лежит в истории программирования.
История программирования
Когда естественные языки программирования были впервые разработаны, они подразделялись на две большие категории в зависимости от того, как они взаимодействуют с базовым оборудованием.
Компиляторы: Полная программа написана с использованием естественного английского синтаксиса с помощью компиляторов, а затем язык компилирует (или переводит) весь код в машинный код. Затем скомпилированный код запускается на оборудовании.
Переводчики: С помощью интерпретаторов каждое высокоуровневое выражение кода интерпретируется в машинный код на лету. Записанные операторы немедленно выполняются аппаратным обеспечением перед просмотром следующего оператора.
Среда выполнения Java
Программа Java была первым языком, в котором сочетались оба вышеописанных метода с использованием виртуальной машины Java (JVM). Компилятор кода Java называется виртуальной машиной Java. Любой файл Java сначала компилируется в байт-код. Байт-код Java может работать только в JVM. Затем JVM интерпретирует байт-код для запуска на базовой аппаратной платформе. Поэтому, если приложение работает на компьютере с Windows, JVM интерпретирует его для Windows. Но если он работает на платформе с открытым исходным кодом, такой как Linux, JVM интерпретирует его для Linux.
Как программировать на Java
Чтобы начать программировать на Java, вам необходимо установить Java Edition в вашей системе. Существует четыре основных выпуска Java:
Java Standard Edition (Java SE)
Java Enterprise Edition (Java EE)
Java Micro Edition (Java ME)
Что такое Java SE?
Java Standard Edition — основная платформа программирования Java. Он содержит все библиотеки и API, которые нужны любому программисту для разработки на Java. Open Java Development Kit (OpenJDK) — это бесплатная реализация Java SE с открытым исходным кодом.
Amazon Corretto — это бесплатный, многоплатформенный, готовый к производству дистрибутив OpenJDK. Его можно использовать в качестве замены для многих дистрибутивов Java SE, и он поставляется с бесплатной долгосрочной поддержкой Amazon. Он позволяет запускать одну и ту же среду в облаке, локально и на локальном компьютере.
Что такое AWS SDK для Java?
AWS SDK для Java упрощает использование сервисов AWS, предоставляя набор библиотек, согласованных и знакомых разработчикам Java. Он поддерживает абстракции более высокого уровня для упрощения разработки. Доступны библиотеки Java с открытым исходным кодом, ориентированные на AWS, а также примеры кода и справочное руководство по API Java.
Примеры кода SDK содержат примеры кода Java и примеры реального использования сервисов AWS, которые помогают ускорить разработку ваших приложений. Кроме того, в справочном руководстве по Java API описаны операции API для последней версии AWS SDK для Java. Справочное руководство также содержит образцы запросов, ответов и ошибок для поддерживаемых протоколов веб-служб.
Начните работу с AWS SDK для Java в руководстве для разработчиков или посетите Центр разработчиков AWS Java.
Что такое язык программирования — Программирование — Python
Программное обеспечение — это компьютерная программа, позволяющая пользователю управлять компьютером. Это набор инструкций и данных, используемых для выполнения определенных задач.
Язык программирования — это формальный язык, используемый для разработки программ, которые будут управлять компьютерами или взаимодействовать с ними. С помощью серии инструкций программист пишет набор команд и алгоритмов для создания программ, управляющих физическим и логическим поведением машины. По сути, программист и машина взаимодействуют друг с другом, что позволяет программисту указывать такие аспекты, как то, какие данные должны быть реализованы, как данные должны храниться или передаваться, и какие действия должны выполняться программным обеспечением в зависимости от различных обстоятельств.
Большинство программ написано с использованием языков программирования высокого уровня и включает такие языки, как: C, C++, C#, Java, Python, Perl и т. д.
С годами языки программирования эволюционировали, чтобы удовлетворить потребности систем и приложений. . Современные черты эволюционировавших языков увеличиваются мощность и гибкость для выполнения сложных задач, которые требуют от нас инновации и новые информационные и коммуникационные технологии (ИКТ).
Все машины и устройства требуют языка программирования для выполнения своих функций. Знание ограничений, ограничений и особенностей языка программирования позволяет разработчику выбирать язык на основе предпочтений или возможностей и может повышать эффективность, что позволяет разработчику достигать целей за меньшее время.
Хотите узнать больше? Читайте дальше, чтобы узнать об этой интересной (и необходимой) теме.
Мы затронем следующие вопросы:
Какие типы языков программирования существуют и как они используются?
Какое программное обеспечение для программирования используется программистами прямо и косвенно?
Какие типы языков программирования существуют и как они используются?
Языки программирования являются основой для создания всех повседневно используемых цифровых приложений и делятся на два разных уровня: языки высокого уровня и языки низкого уровня.
Языки программирования высокого уровня
Язык высокого уровня предназначен для облегчения работы программиста, поскольку язык высокого уровня использует инструкции, которые легче понять, прочитать, отладить и поддерживать. Код языка высокого уровня напоминает обычный человеческий язык и включает математические операторы.
Чтобы компьютер понимал язык высокого уровня, код должен быть переведен на машинный язык, понятный компьютеру, с помощью трансляторов (компиляторов, интерпретаторов и ассемблеров). Переводчик переведет программу, написанную на языке программирования высокого уровня, на язык ассемблера и, в конечном итоге, переведет язык ассемблера на машинный язык, понятный компьютеру.
Языки программирования низкого уровня
Языки низкого уровня включают языки ассемблера и машинный код. Это полностью машинно-ориентированные языки, которые могут зависеть от аппаратного обеспечения и процессора. Язык низкого уровня служит интерфейсом и создает неразрывную связь между оборудованием и программным обеспечением, поскольку код осуществляет прямой контроль над оборудованием и аппаратными компонентами.
Программист должен хорошо разбираться в оборудовании, чтобы эффективно реализовывать ассемблерный код.
Низкоуровневые языки программирования подразделяются на два типа:
Язык ассемблера
Код, написанный на уровне процессора, известен как язык ассемблера и зависит от процессора. Язык ассемблера немного абстрактен, менее похож на человеческий язык и очень труден для понимания большинству людей, таким образом, программисты-специалисты, как правило, единственные, кто использует язык ассемблера напрямую. Ассемблерный код быстр и эффективен, но все еще находится в шаге от того, что понимает компьютер, как компьютеры понимают машинный язык, который представлен 1 и 0. Язык ассемблера должен быть переведен на машинный язык.
Пример: MOV AL, 61h (присваивает регистру «AL» шестнадцатеричное значение 61).
Машинный язык
Машинный язык является самым примитивным из языков и представляет собой набор двоичных цифр или битов (0 и 1), которые компьютер считывает и интерпретирует. Центральный процессор и, следовательно, компьютер могут понимать только машинный язык.
Пример: 10110000 01100001
Переводчик
Переводит программы, написанные на языке программирования, на машинный язык компьютера. Процесс перевода может преобразовывать высокоуровневый код в машинный язык за один сеанс, как это справедливо для компиляторов, или может преобразовывать высокоуровневый код построчно и выполнять каждую строку по мере ее преобразования, как это справедливо для интерпретаторов.
Компилятор
Компилятор одновременно переводит всю программу и выполняет машинный язык, созданный компилятором. Код можно сохранить для последующего использования без повторного перевода (перекомпиляции кода). Примеры языков программирования, использующих компиляторы: C, C++, Java.
Интерпретатор
Интерпретатор переводит код, как компилятор; однако интерпретатор читает код и немедленно выполняет его. Примеры языков программирования, использующих интерпретаторы: Python, Perl, Ruby.
Какое программное обеспечение для программирования используется программистами прямо и косвенно?
Под программным обеспечением мы подразумеваем набор всех инструментов, которые позволяют программисту создавать, писать код, отлаживать, поддерживать и упаковывать проекты.
Некоторые из различных программ, которые можно использовать при завершении проекта, включают:
Редакторы кода или текста.
Текстовый редактор позволяет программисту вставлять, редактировать или удалять текст. При написании кода текстовые редакторы могут автоматически дополнять код, отмечать синтаксические ошибки и использоваться для рефакторинга.
Отладчики
Они служат для оптимизации времени разработки путем наблюдения за выполнением программы, отслеживания значений определенных переменных, управления ссылками на объекты в памяти и, таким образом, помогают обнаруживать и исправлять ошибки.
Компоновщики
Эта программа берет объекты, сгенерированные на первых этапах процесса компиляции, и необходимые ресурсы из библиотеки, удаляет те процессы и данные, которые ей не нужны, и связывает код с библиотекой для увеличения ее размера и расширение.
Компиляторы
Как упоминалось выше, они переводят введенный код на машинный язык, генерируя исполняемый двоичный код.
Интерпретаторы или трансляторы
Трансляторы (или интерпретаторы) берут исходный код и переводят его в ассемблерный и машинный код, чтобы программа могла выполняться.
IDE
IDE (интегрированная среда разработки) — это компьютерное приложение, предоставляющее ряд услуг, упрощающих программирование, например:
Функции автодополнения;
Редактор исходного кода;
Управление подключением к базе данных;
Интеграция с системами контроля версий;
Имитаторы устройств;
Отладчик для ускорения процесса разработки программного обеспечения.
Подводя итог, без языков программирования управление компьютерами и другими устройствами было бы невозможно, , потому что не было бы правил (как семантических, так и синтаксических), выражений (таких как структура и значение всех составляющих их элементов) и не было бы установленного способа «разговаривать» между программистами и машинами.