Языки программирования


Содержание

Языки программирования

Язык программирования — искусственный (формальный) язык, предназначенный для записи программ для исполнителя (например, компьютера или станка с числовым управлением). Язык программирования задается своим описанием. Описание языка программирования — это документ, специфицирующий возможности алгоритмического языка. Обычно описание содержит:

· алфавит допустимых символов и служебных (ключевых) слов;

· синтаксические правила построения из алфавита допустимых конструкций языка;

· семантику, объясняющую смысл и назначение конструкций языка.

Языки программирования служат для представления решения задач в такой форме, чтобы они могли быть выполнены на ЭВМ.

Машинный язык, который состоит из команд процессора ЭВМ, также является языком программирования. Но алгоритмы, записанные на машинном языке, трудны для чтения даже программисту-разработчику, кроме того, работа с таким языком требует знания архитектуры конкретного компьютера, поэтому в программировании, как правило, используют языки более высокого уровня, чем машинные языки. Язык высокого уровня — это язык программирования, понятия и структура которого удобны для восприятия человеком и не зависят от конкретного компьютера, на котором будет выполняться программа.

Для того чтобы программу, записанную на языке программирования высокого уровня, можно было выполнить на компьютере, ее надо перевести на машинный язык. Программное средство, выполняющее эту функцию, называется транслятором.

Транслятор — это программа, которая считывает текст программы, написанной на одном языке, и транслирует (переводит) его в эквивалентный текст на другом языке (обычно на машинном языке). Трансляторы бывают двух основных видов: компиляторы и интерпретаторы.

Компилятор преобразует текст исходной программы в набор инструкций для данного типа процессора (машинный код) и далее записывает его в исполняемый файл (exe-файл), который может быть запущен на выполнение как отдельная программа. Другими словами, компилятор переводит программу с языка высокого уровня на низкоуровневый язык.

Интерпретатор в результате трансляции выполняет операции, указанные в исходной программе. При этом программа остается на исходном языке и не может быть запущена на выполнение без интерпретатора.

Разделение на компилируемые и интерпретируемые языки является несколько условным. Так, для любого традиционно компилируемого языка, как, например, Pascal, можно написать интерпретатор, а для любого интерпретируемого языка можно создать компилятор, — например, язык Бейсик, изначально интерпретируемый, может компилироваться без каких бы то ни было ограничений.

Некоторые языки, например Java и C#, находятся между компилируемыми и интерпретируемыми. А именно, программа компилируется не в машинный язык, а в машинно-независимый код низкого уровня, байт-код. Далее байт-код выполняется виртуальной машиной. Для выполнения байт-кода обычно используется интерпретация. Подобный подход в некотором смысле позволяет использовать плюсы как интерпретаторов, так и компиляторов.

Со времени создания первых программируемых машин человечество придумало уже более двух с половиной тысяч языков программирования. Количество языков программирования постоянно растет, хотя этот процесс явно замедлился. Некоторыми языками пользуется только небольшое число программистов, другие становятся известны миллионам людей. Часть из них узкоспециализированны (предназначены для решения определенного класса задач), а часть — универсальны. Профессиональные программисты иногда применяют в своей работе более десятка разных языков программирования.

Классификацию языков программирования можно вести по нескольким критериям: машинно-ориентированные (ассемблеры) и машинно-независимые, специализированные и универсальные.

К специализированным языкам можно отнести язык АРТ (Automatically Programmed Tools) — первый специализированный язык программирования для станков с числовым управлением. Язык был разработан группой американских специалистов в 1956–1959 гг. под руководством математика Дугласа Т. Росса. Язык СOBOL (Common Business–Oriented Language), созданный в США под руководством Грейс Мюррей Хоппер в 1959 г., ориентирован на обработку экономической информации. Математик Грейс Мюррей Хоппер возглавила проект по разработке СOBOL в чине капитана второго ранга, впоследствии она стана контр-адмиралом. Г.М. Хоппер называют “мамой и бабушкой” СOBOLа.

Грейс Мюррей Хоппер
(Grace Murray Hopper)

К специализированным языкам можно отнести и современные языки web-программирования Perl и PHP. Языки Рапира, Е-язык (Россия), SMR (Великобритания), LOGO (США) можно отнести к языкам, предназначенным для обучения программированию.

Самыми распространенными универсальными языками программирования сегодня являются C++, Delphi, Java, Pascal, Visual Basic, Python.

Но, рассматривая языки программирования как самостоятельный объект исследования, можно провести их классификацию по концепции построения языка.

Классификация языков программирования

Языки программирования можно разделить на два класса: процедурные и непроцедурные. Процедурные (императивные) языки — это языки операторного типа. Описание алгоритма на этом языке имеет вид последовательности операторов. Характерным для процедурного языка является наличие оператора присваивания (Basic, Pascal, С). Программа, написанная на императивном языке, очень похожа на приказы, выражаемые повелительным наклонением в естественных языках, то есть это последовательность команд, которые должен выполнить компьютер. Программируя в императивном стиле, программист должен объяснить компьютеру, как нужно решать задачу.

Непроцедурные (декларативные) языки — это языки, при использовании которых в программе в явном виде указывается, какими свойствами должен обладать результат, но не говорится, каким способом он должен быть получен. Непроцедурные языки делятся на две группы: функциональные и логические.

Декларативные языки программирования — это языки программирования высокого уровня, в которых операторы представляют собой объявления или высказывания в символьной логике. Типичным примером таких языков являются языки логического программирования (языки, основанные на системе правил и фактов). Характерной особенностью декларативных языков является их декларативная семантика. Основная концепция декларативной семантики заключается в том, что смысл каждого оператора не зависит от того, как этот оператор используется в программе. Декларативная семантика намного проще семантики императивных языков, что может рассматриваться как преимущество декларативных языков над императивными.

Логические языки

В программах на языках логического программирования соответствующие действия выполняются только при наличии необходимого разрешающего условия на вывод новых фактов из данных фактов согласно заданным логическим правилам. Логическое программирование основано на математической логике (см. “Логические операции. Кванторы”, “Логические выражения”).

Первым языком логического программирования был язык Planner, он был разработан Карлом Хьюитом в Лаборатории искусственного интеллекта Массачусетсского технологического института в 1969 г. В этом языке была заложена возможность автоматического вывода (получения) результата из данных и заданных правил путем перебора вариантов (совокупность которых называлась планом). Но самым известным языком логического программирования является ПРОЛОГ (Prolog), который был создан во Франции в Марсельском университете в 1971 г. Аленом Кольмеро (Colmerauer).

Ален Кольмеро
(Alain Colmerauer)

Программа на языке ПРОЛОГ содержит две составные части: факты и правила. Факты представляют собой данные, с которыми оперирует программа, а совокупность фактов составляет базу данных ПРОЛОГа, которая, по сути, является реляционной базой данных. Основная операция, выполняемая над данными, — это операция сопоставления, называемая также операцией унификации или согласования. Правила состоят из заголовка и подцелей. Выполнение программы, написанной на ПРОЛОГе, начинается с запроса и состоит в доказательстве истинности некоторого логического утверждения в рамках заданной совокупности фактов и правил. Алгоритм этого доказательства (алгоритм логического вывода) и определяет принципы исполнения программы, написанной на ПРОЛОГе.

В отличие от программ, составленных на языках процедурного типа, предписывающих последовательность шагов, которые должен выполнять компьютер для решения задачи, на ПРОЛОГе программист описывает факты, правила, отношения между ними, а также запросы по проблеме. Например, пусть у нас есть следующие факты относительно того, кто является чьей мамой:

Кроме этого, имеется правило, вводящее отношение бабушка:

Теперь мы можем делать запросы на предмет того, кто бабушка того или иного человека, или кто является внучкой (внуком) определенной женщины:

Ответ на этот запрос система ПРОЛОГ выдаст так:

Возможности применения языка ПРОЛОГ весьма обширны. Среди наиболее известных — применение в символической математике, планировании, автоматизированном проектировании, построении компиляторов, базах данных, обработке текстов на естественных языках. Но, наверное, самое характерное применение ПРОЛОГа — это экспертные системы.

На сегодняшний день существует целый класс логических языков; так, от языка Planner также произошли логические языки программирования QA-4, Popler, Conniver и QLISP. Языки программирования Mercury, Visual Prolog, Oz и Fril произошли уже от языка Prolog.

Функциональные языки

Первым языком функционального типа является язык ЛИСП, созданный в Массачусетсском технологическом институте в 1956–1959 гг. Джоном Маккарти, который в 1956 г. на Дармутской конференции (США) впервые предложил термин “искусственный интеллект”.

Джон Маккарти (John McCarthy)

И хотя до сих пор не утихают споры вокруг этого термина и развившегося научного направления в его рамках, исследователи единодушны в использовании функциональных и логических языков для данной области. Значительное число работ по искусственному интеллекту реализовано на ЛИСПе.

После своего появления ЛИСПу присваивали много эпитетов, отражающих его черты: язык функций, символьный язык, язык обработки списков, рекурсивный язык. С позиций сегодняшней классификации ЛИСП определяется как язык программирования функционального типа, в основу которого положен метод -исчисления (метод -исчисления разработан в 30-е годы прошлого столетия А.Черчем в качестве строгой математической модели для вычислимых функций, см. “Теория алгоритмов”).

Программа, написанная на функциональном языке, состоит из неупорядоченного набора уравнений, определяющих функции и значения, которые задаются как функции от других значений. Программы и данные ЛИСПа существуют в форме символьных выражений, которые хранятся в виде списковых структур. ЛИСП имеет дело с двумя видами объектов: атомами и списками. Атомы — это символы, используемые для идентификации объектов, которые могут быть числовыми и символьными (понятия, материалы, люди и т.д.). Список — это последовательность из нуля или более элементов, заключенных в круглые скобки, каждый из которых является либо атомом, либо списком. Над списками выполняются три примитивные операции: извлечение первого элемента списка; получение оставшейся части списка после удаления первого элемента; объединение первого элемента списка L и оставшейся части списка Q.

Тексты программ на функциональных языках программирования только описывают способ решения задачи, но не предписывают последовательность действий для решения.

В качестве основных свойств функциональных языков программирования обычно рассматриваются следующие: краткость и простота; строгая типизация; модульность; функции — объекты вычисления; чистота (отсутствие побочных эффектов); отложенные (ленивые) вычисления.

Кроме ЛИСПа, к функциональным языкам относят РЕФАЛ (разработан в середине 60-х годов В.Ф. Турчиным в МГУ им. М.В. Ломоносова), Haskell, Clean, ML, OCaml, F#.

Приведем пример описания известного алгоритма быстрой сортировки списка на языке Haskell:

qsort (x:xs) = qsort elts_lt_x ++ [x]

++ qsort elts_greq_x where

elts_lt_x = [y | y = x]

Здесь записано, что пустой список уже отсортирован. А сортировка непустого списка состоит в том, чтобы разбить список на три: список элементов, меньших головы исходного списка, голова исходного списка ([x]) и список элементов хвоста исходного списка, больше или равных x.

Объектно-ориентированные языки

Объектно-ориентированные языки — это языки, в которых понятия процедуры и данных, используемых в обычных системах программирования, заменены понятием “объект” (см. статью “Объектно-ориентированное программирование”). Языком объектно-ориентированного программирования в чистом виде считается SmallTalk, возможности объектно-ориентированного программирования заложены также в Java, C++, Delphi.

Дальнейшее развитие современного программирования связано с так называемым “параллельным программированием”. Для реализации этой технологии разрабатываются специализированные объектно-ориентированные языки. К языкам такого типа относят, например, MC# (mcsharp) — высокоуровневый объектно-ориентированный язык программирования для платформы .NET, поддерживающий создание программ, работающих в распределенной среде с асинхронными вызовами.

Структура языка программирования

Между существующими языками программирования есть принципиальные расхождения в концепции построения языков, особенно это справедливо для более ранних языков, но все эти языки потому и называются языками программирования, что они с точки зрения внутренней системы построения имеют одинаковое формальное строение.

Любой язык программирования состоит из предложений (операторов). Предложения (как и слова) определены над неким алфавитом С. Синтаксис языка описывает множество предложений над алфавитом С, которые внешне представляют правильно сформированные программы.

Синтаксис языка — это правила получения слов и предложений этого языка. Синтаксис схематически описывается с помощью определенных грамматических правил.

Знание формального языка (алфавита + синтаксиса) хотя и достаточно для установления синтаксической корректности программы, однако недостаточно для понимания ее назначения и способа действий. Значение и способ действия программы на языке программирования уточняются путем задания семантики.

Семантика языка — это правила интерпретации слов формального языка, т.е. установления значения отдельных языковых элементов.

Для определения формальных языков, в том числе для языков программирования, используют БНФ (формы Бэкуса — Наура) и синтаксические диаграммы. Это два взаимозаменяемых способа описания.

При описании языка программирования через БНФ используются следующие обозначения:

1) — определяемое слово;

2) R — правило из синтаксиса для формирования слова;

Каждое R состоит из терминальных слов или лексем языка и, возможно, следующих символов:

· [..] — данный элемент присутствует в БНФ;

· <..>— данное вхождение может быть использовано в БНФ;

· <..>* — данное вхождение может быть использовано в БНФ конечное число раз.

Пример 1. Приведем пример БНФ-правила, определяющего целое число.

Читается это правило так: “Целое число — это символ 0 или последовательность символов, которая может начинаться символом “–”, а далее следует отличная от нуля цифра, вслед за которой может следовать любая конечная последовательность цифр”.

Специальную, схожую с БНФ, форму описания формальных языков представляют синтаксические диаграммы. В синтаксических диаграммах используются три типа элементов: овал/круг, прямоугольник, стрелки. В овалах помещаются терминальные слова или лексемы, в прямоугольниках — определяемые слова. Графическое представление языка через синтаксические диаграммы делает описание языка наглядным.

Пример 2. Описание целого числа с помощью синтаксической диаграммы.

Методические рекомендации

Согласно Примерной программе, необходимо, чтобы школьники представляли современную классификацию языков программирования, а также ориентировались в областях применения каждого из них. Проще всего изложение данной темы проводить после того, как уже произошло подробное знакомство с одним из языков программирования.

Следует рассказать, почему возникают новые языки и совершенствуются старые: в первую очередь это происходит при поиске средства для быстрого написания сложных программ, которые к тому же не содержали ошибок. Известен пример, когда создание языка АДА (назван так в честь первой женщины-программиста Ады Лавлейс, дочери Байрона) было инициировано в 1974 году в Министерстве обороны США. Американские военные осознали, что они теряют много времени, усилий и денег на разработку и сопровождение встроенных компьютерных систем (например, систем наведения ракет), а трудноуловимые ошибки языков программирования приводят к настоящим катастрофам.

Декларативные языки были очень популярны в конце 80-х — начале 90-х годов прошлого столетия, они были названы языками программирования искусственного интеллекта для компьютеров пятого поколения. Однако надежды на их широкое распространение пока не оправдались. Возможно, потому, что существующие системы функционального и логического программирования не позволяют создавать быстро работающие программы для содержательных задач. Не исключено, что их время просто еще не наступило.

Выбирая стратегию преподавания темы “Алгоритмизация и программирование”, необходимо учитывать, что задача общеобразовательного курса — это в большой степени выработка определенного стиля мышления, формирование наиболее общих навыков, умений и представлений, нежели освоение тех или иных конкретных языков и технических средств программирования. В то же время, такой курс должен служить базой для последующего профессионального изучения программирования в высшей школе или старших классах средней школы (в рамках профессионального обучения).

В настоящее время существуют два наиболее распространенных подхода к преподаванию программирования:

1) преподавание на основе специально разработанного языка учебного языка, ориентированного на обучение основным навыкам программирования;

2) изучение одного или нескольких языков программирования, широко используемых на практике при решении научных и хозяйственных задач (такие языки можно назвать стандартными).

Первый подход часто используется при преподавании основ программирования в младших классах средней школы с использованием специальных языков, например, Рапиры, Е-языка, LOGO. Эти языки учитывают возможности школьников младших классов. Такой подход хорош при углубленном изучении информатики в 5–6-х классах.

Относительно второго подхода можно сказать, что большинство современных реализаций стандартных языков загружено большим количеством технических деталей и сложны в изучении. Тем не менее наиболее приемлемым для общеобразовательной школы, где курс информатики преподается в 8–11-х классах, является обучение теоретическим основам программирования на базе стандартного языка. При этом не обязательно вдаваться в глубины языка. Учащиеся, которых он заинтересует, могут сделать это и сами. Наибольшее внимание следует уделить переходу от алгоритмических структур к их программной реализации на языке программирования.

Здесь стоит отметить, что Pascal первоначально создавался как учебный язык, но со временем получил широкое распространение в качестве стандартного языка и развитие в виде объектно-ориентированного языка с визуальной технологией программирования Delphi. За основу курса в 8–9-х классах можно взять Pascal или Basic, а в качестве расширенного (факультативного) курса в 10–11-х классах ознакомить учащихся с их объектно-ориентированными расширениями (Delphi и Visual Basic). У каждого языка есть свои сторонники и противники, и конечный выбор остается за учителем.

Существует два основных подхода к изучению языка программирования: формальный и “программирование по образцу”. Первый основан на формальном (строгом) описании конструкций языка программирования (синтаксиса языка и его семантики) тем или иным способом (с помощью синтаксических диаграмм, мета-языка или формального словесного описания, в частности, семантики) и использовании при решении задач только изученных, а следовательно понятных, элементов языка. При втором подходе школьникам сначала выдаются готовые программы, рассказывается, что именно они делают, и предлагается написать похожую программу или изменить имеющуюся, не объясняя до конца ряд “технических” или несущественных, с точки зрения учителя, для решения задачи деталей. При этом говорится, что точный смысл соответствующих конструкций вы узнаете позднее, а пока поступайте аналогичным образом. Второй подход дает возможность так называемого “быстрого старта”, но создает опасность получить полуграмотных пользователей среды программирования, т.е. людей, которые используют в своей практике достаточно сложные конструкции, но не могут четко объяснить, почему в том или ином случае нужно применять именно их, и как они работают. В результате рано или поздно такие “программисты” сталкиваются с ошибками, исправить которые они просто не в состоянии — им не хватает знаний.

Одна из задач школьной информатики — научить именно формальному подходу, в частности, при применении различных определений. И формальное изучение языка программирования этому немало способствует. Но и без хороших примеров (образцов) при обучении программированию школьников не обойтись. И чем младше ученики, тем больше примеров необходимо приводить при описании языка (иногда даже заменяя ими строгое определение). Другое дело, что следует добиваться того, чтобы в результате обсуждения примера все его детали оказались понятны школьникам (обязательно нужно объяснить, как и почему это работает, в том числе опираясь на уже изученный формальный материал). В этом случае сильные ученики получат возможность понять все досконально и смогут использовать полученные знания в дальнейшем, а остальные приобретут конкретные навыки и оставят для себя возможность вернуться при необходимости к формальным определениям позже.

Основы программирования и основные языки программирования

Программирование для начинающих

Для начала я хотел бы сказать, что управлять компьютером и создавать программы может любой человек. Для создания компьютерных программ не нужно обладать невероят­ным интеллектом или ученой степенью в математических дисциплинах. Вам понадобится только желание в чем-то разобраться и терпение, чтобы не бросить занятия.

Умение писать программы — это такое же умение, как и умение плавать, танце­вать или жонглировать. Некоторым людям действительно удается делать это намного лучше, чем другим, но любой человек сможет достичь определенных результатов при должной практике. Именно по этой причине дети становятся асами программирова­ния в раннем возрасте. Дети не обязательно гениальны; они просто склонны позна­вать новое и не боятся ошибаться.

Несмотря на то, что компьютеры кажутся очень сложными электронными чудови­щами, расслабьтесь. Совсем немногие знают, как именно работают поисковые машины, которые позволяют вам быстро находить необходимую информацию в Internet, a некоторые люди и не разобрались, как управлять автомобилем. Точно так же прак­тически любой может научиться создавать программы, не вдаваясь в подробности о том, как именно работает компьютер.

Вообще говоря, программа указывает компьютеру, как решить ту или иную проблему. Поскольку в мире полно проблем, количество программ, которые могут написать люди, бесконечно.

Однако, для того чтобы сообщить компьютеру, как решить одну громадную про­блему, обычно вам придется рассказать компьютеру, как решить целый ряд мелких проблем, из которых и состоит большая проблема.
На самом деле программирование совсем несложно и не является чем-то загадочным и сверхъестественным. Если вы в состоянии написать пошаговые инструкции, которые по­зволят человеку найти ваш дом, вы сможете написать и компьютерную программу.

Самое сложное в программировании — определение небольших проблем, обра­зующих проблему, которую вам необходимо решить. Так как компьютеры абсолютно глупы, вам придется рассказать им, как выполнять любые действия.

Если вы считаете, что создавать программу интереснее, чем ее использовать, у вас есть все необходимое для того, чтобы создавать компьютерные программы. Если вы хотите изучить написание компьютерных программ, вам необходимы три следующих качества.

Стремление. Если вы чего-то очень сильно хотите, вы обязательно это получите (но если вы совершите что-то противозаконное, вы рискуете провести немало времени в тюрьме). Если вы хотите научиться про­граммировать, ваше желание обязательно вам поможет, независимо от того, сколько препятствий окажется у вас на пути.

Любознательность. Здоровая доза любознательности может подогревать ваше стремление к экспериментированию и дальнейшему совершенст­вованию навыков программирования даже после прочтения настоящей книги. Благодаря любопытству изучение программирования окажется для вас менее скучным и более интересным. А если вам интересно, вы обязательно изучите и запомните больше сведений, чем любой абсо­лютно незаинтересованный в этом человек (например, ваш начальник).
Воображение. Создание компьютерных программ — это навык, но во­ображение поможет сделать этот навык более совершенным и направ­ленным. Обладающий изрядной долей воображения начинающий про­граммист всегда будет создавать намного более интересные и полезные программы, чем замечательный программист без воображения. Если вы не знаете, что же делать со своими навыками программирования, ваш талант просто погибнет без воображения.

Стремление, любознательность и воображение — вот три самых важных качества, которыми должен обладать каждый программист. Если вы обладаете ими, вам стоит беспокоиться только о мелочах: какой язык программирования изучать (например, C++), что там с математикой и т.д.

Среди многих языков программирования вы всегда сможете найти именно тот язык, который подходит для решения данной задачи. При появлении нового типа проблем люди создают новые языки.

Конечно, на самом деле компьютер понимает только один язык, состоящий из ну­лей и единиц, который называется машинным языком. Обычно программа, написанная на машинном языке, выглядит приблизительно так:

0010 1010 0001 1101

ООН 1100 1010 1111

0101 ОНО 1101 0101

1101 1111 0010 1001

Далее, очень существенно, для какой цели выбирается язык — для обучения программированию либо для решения конкретной прикладной задачи. В первом случае язык должен быть простым для понимания, строгим и по возможности лишенным «подводных камней». Во втором — пусть сложным, но эффективным и выразительным инструментом для профессионала, знающего чего он хочет.

Теперь мне бы хотелось разъяснить вам, что следует отличать язык программирования (Basic, Pascal) от его реализации, которая обычно представлена в составе среды программирования (Quick Basic, Virtual Pascal) — набора средств для редактирования исходных текстов, генерации исполняемого кода, отладки, управления проектами и т.д. Синтаксис и семантика языка программирования фиксируется в стандарте языка. Каждая среда программирования предоставляет свой интерпретатор или компилятор с этого языка, который зачастую допускает использование конструкций, не фиксированных в стандарте.

Рассмотрим основные и популярные языки программирования

Assembler Это ярчайший представитель языков низкого уровня, набор понятий которого основан на аппаратной реализации. Это средство автоматизации для программирования непосредственно в кодах процессора. Машинные команды описываются в виде мнемонических операций, что позволяет добиться достаточно высокой модифицируемости кода. Поскольку набор команд на разных процессорах различен, то и о совместимости говорить не приходится. Использование ассемблера целесообразно в случаях, когда необходимо напрямую взаимодействовать с оборудованием, либо получить большую эффективность для некоторой части программы за счет более высокого контроля над генерацией кода.

Кобол — Язык программирования высокого уровня, разработанный в конце 1950-х гг. ассоциацией КАДАСИЛ для решения коммерческих и экономических задач. Отличается развитыми средствами работы с файлами. Поскольку команды программ, написанных на этом языке, активно используют обычную английскую лексику и синтаксис, Кобол рассматривается как один из самых простых языков программирования. В настоящее время используется для решения экономических, информационных и других задач.

Фортран — Язык программирования высокого уровня, разработанный фирмой IBM в 1956 г. для описания алгоритмов решения вычислительных задач. Относится к категории процедурно-ориентированных языков. Наиболее распространенными версиями этого языка являются Фортран IV, Фортран 77 и Фортран 90. Используется на всех классах ЭВМ. Последняя его версия также применяется на ЭВМ с параллельной архитектурой.

Ада — Язык программирования высокого уровня, ориентированный на применение в системах реального времени и предназначенный для автоматизации задач управления процессами и/или устройствами, например, в бортовых (корабельных, авиационных и др.) ЭВМ. Разработан по инициативе министерства обороны США в 1980-х гг. Назван в честь английского математика Ады Августы Байрон (Лавлейс), жившей в 1815-1851 гг.

BASIC (Beginner’s All-purpose Symbolic Instruction Code) Рожденный в 60-е годы в Америке. Бейсик был задуман как простой язык для быстрого освоения. Бейсик стал фактическим стандартом для МикроЭВМ именно благодаря своей простоте как в освоении так и в реализации. Однако для достижения этого качества был принят ряд решений (отсутствие типизации, нумерация строк и неструктурное GOTO, и др.), негативно сказывающихся на стиле изучающих программирование. Кроме того, недостаток выразительных средств привел к появлению огромного количества диалектов языка, не совместимых между собой. Современные, специализированные версии Бейсика (такие как Visual Basic) несмотря на приобретенную «структурность» обладают все теми же недостатками, прежде всего — небрежностью по отношению к типам и описаниям. Пригоден для использования на начальном этапе обучения, как средство автоматизации (в случаях когда он встроен в соответствующие системы) либо как средство для быстрого создания приложений.

Илон Маск рекомендует:  Irc клиент на delphi

Pascal Разработанный известным теоретиком Н.Виртом на основе идей Алгола-68, Паскаль предназначался прежде всего для обучения программированию. Построенный по принципу «необходимо и достаточно», он располагает строгим контролем типов, конструкциями для описания произвольных структур данных, небольшим, но достаточным набором операторов структурного программирования. К сожалению, обратной стороной простоты и строгости является громоздкость описаний конструкций языка. Наиболее известная реализация — Turbo/Borland Pascal — несмотря на отличия от стандарта Паскаля, представляет из себя среду и набор библиотек, сделавшие из учебного языка промышленную систему для разработки программ в среде MS-DOS.

C и C++ В основе языка C — требования системного программиста: полный и эффективный доступ ко всем ресурсам компьютера, средства программирования высокого уровня, переносимость программ между различными платформами и операционными системами. С++, сохраняя совместимость с C, вносит возможности объектно-ориентированного программирования, выражая идею класса (объекта) как определяемого пользователем типа. Благодаря перечисленным качествам, C/C++ занял позицию универсального языка для любых задач. Но его применение может стать неэффективным там, где требуется получить готовый к употреблению результат в кратчайшие сроки, либо там, где невыгодным становится сам процедурный подход.

Delphi — это не продолжатель дела Borland Pascal / Borland C, его ниша — т.е. быстрое создание приложений (Rapid Application Developing, RAD). Подобные средства позволяют в кратчайшие сроки создать рабочую программу из готовых компонентов, не растрачивая массу усилий на мелочи. Особое место в таких системах занимают возможности работы с базами данных.

Лисп — Алгоритмический язык, разработанный в 1960 г. Дж. Маккарти и предназначенный для манипулирования перечнями элементов данных. Используется преимущественно в университетских лабораториях США для решения задач, связанных с искусственным интеллектом. В Европе для работ по искусственному интеллекту предпочитают использовать Пролог.

Пролог — Язык программирования высокого уровня декларативного, предназначенный для разработки систем и программ искусственного интеллекта. Относится к категории языков пятого поколения. Был разработан в 1971 г. в университете г. Марсель (Франция), относится к числу широко используемых и постоянно развиваемых языков. Последняя его версия Prolog 6.0

ЛОГО — Язык программирования высокого уровня, разработан в Массачусетском технологическом институте в ориентировочно 1970 г. для целей обучения математическим понятиям. Используется также в школах и пользователями ПЭВМ при написании программ для создания чертежей на экране монитора и управления перьевым графопостроителем.

Java Как яркий пример специализации, язык Java появился в ответ на потребность в идеально переносимом языке, программы на котором эффективно исполняются на стороне клиента WWW. В ввиду специфики окружения, Java может быть хорошим выбором для системы, построенной на Internet/Intranet технологии.

Алгол — Язык программирования высокого уровня, ориентированный на описание алгоритмов решения вычислительных задач. Был создан в 1958 г. специалистами западно-европейских стран для научных исследований. Версия этого языка Алгол-60 была принята Международной конференцией в Париже (1960 г.) и широко использовалась на ЭВМ 2-го поколения. Версия Алгол-68, разработанная группой специалистов Международной федерации по обработке информации (ИФИП) в 1968 г., получила статус международного универсального языка программирования, ориентированного на решение не только вычислительных, но и информационных задач. Хотя в настоящее время Алгол практически не используется, он послужил основой или оказал существенное влияние на разработку более современных языков, например, Ада, Паскаль и др.

Самого лучшего языка не существует. Если вы собираетесь стать профессионалом в написании программ, вам необходимо изучить один из языков программирования высокого уровня (наиболее популярен язык программирования C++), а также один из языков программирования баз данных (например, SQL). Изучив язык программиро­вания C++, вы не ошибетесь. Зная этот язык, вы всегда сможете найти работу в любой компании, занимающей­ся программированием.
Несмотря на большую популярность языка программирования C++, часто исполь­зуются и другие языки. На многих устаревших компьютерах до сих пор работают программы, написанные на языке программирования COBOL. Поэтому нужны про­граммисты, которые умеют усовершенствовать данные программы, а также писать но­вые. Очень часто крупные компании выплачивают таким программистам высокую за­работную плату.
Если вы собираетесь работать самостоятельно, предпочтительнее всего научиться создавать собственные программы для баз данных. Для этого вам понадобится изучить такие языки программирования, как SQL или VBA, которые используются в програм­ме Microsoft Access. Для того чтобы создавать Web-страницы, необходимо знать HTML, а также немного знать Java, JavaScript, VBScript и другие языки программиро­вания для Internet. Самым нужным будет тот язык программирования, который по­зволит решить поставленные перед вами задачи легко и быстро. Это может быть язык программирования C++, BASIC, Java, SQL или язык ассемблера.

В заключение отметим, что с профессиональной точки зрения не так важно на каком языке и в какой среде работает программист, сколько как он выполняет свою работу. Меняется аппаратура и операционные системы. Возникают новые задачи из самых различных предметных областей. Уходят в прошлое и появляются новые языки. Но остаются люди — те, кто пишет и те, для кого пишут новые программы и чьи требования к качеству остаются теми же вне зависимости от этих изменений.
Вот с вами мы и рассмотрели основы программирования и основные языки программирования.

Список языков программирования по популярности

Программирование – это целая наука, позволяющая создавать компьютерные программы. Она включает в себя огромное количество различных операций и алгоритмов, которые образуют единый язык программирования. Итак, что же это такое и какими бывают языки программирования? В статье даны ответы, а также приведен обзорный список языков программирования.

Интересное из истории

Историю возникновения и изменения программных языков следует изучать наравне с историей развития компьютерных технологий, ведь эти понятия связаны между собой напрямую. Без языков программирования невозможно было бы создать никакую программу для работы компьютера, а значит, создание вычислительных машин стало бы бессмысленным занятием.

Первый машинный язык был придуман в 1941 году Конрадом Цузе, который является изобретателем аналитической машины. Чуть позже, в 1943 г., Говард Эйкен создал машину «Марк-1», способную считывать инструкцию на уровне машинного кода.

В 1950-х годах начался активный спрос на разработку программного обеспечения, а машинный язык не выдерживал большие объемы кода, поэтому был создан новый способ общения с компьютерами. «Ассемблер» является первым мнемоническим языком, заменившим машинные команды. С годами список языков программирования только увеличивается, ведь область применения компьютерных технологий становится обширнее.

Классификация языков программирования

На данный момент существует более 300 языков программирования. Каждый из них имеет свои особенности и подходит для одной определенной задачи. Все языки программирования можно условно разделить на несколько групп:

  • Аспектно-ориентированные (основная идея – разделение функциональности для увеличения эффективности программных модулей).
  • Структурные (в основе лежит идея создания иерархической структуры отдельных блоков программы).
  • Логические (в основе лежит теория аппарата математической логики и правил резолюции).
  • Объектно-ориентированные (в таком программировании используются уже не алгоритмы, а объекты, которые принадлежат определенному классу).
  • Мультипарадигмальные (сочетают в себе несколько парадигм, и программист сам решает, каким языком воспользоваться в том или ином случае).
  • Функциональные (в качестве основных элементов выступают функции, которые меняют значение в зависимости от результатов вычислений исходных данных).

Программирование для начинающих

Многие задаются вопросом, что же такое программирование? По сути, это способ общения с компьютером. Благодаря языкам программирования мы можем ставить перед различными устройствами определенные задачи, создавая специальные приложения или программы. При изучении данной науки на начальном этапе самое главное – это выбрать подходящие (интересные для вас) языки программирования. Список для начинающих приведен ниже:

  • Basic придуман в 1964 году, относится к семейству высокоуровневых языков и используется для написания прикладных программ.
  • Python («Питон») довольно легко выучить благодаря простому читаемому синтаксису, преимущество же в том, что на нем можно создавать как обычные десктопные программы, так и веб-приложения.
  • Pascal («Паскаль») – один из древнейших языков (1969 г.), созданных для обучения студентов. Его современная модификация имеет строгую типизацию и структурированность, однако «Паскаль» – вполне логичный язык, который понятен на интуитивном уровне.

Это не полный список языков программирования для начинающих. Существует огромное количество синтаксисов, которые доступны для понимания, и обязательно будут востребованы в ближайшие годы. Каждый вправе самостоятельно выбрать то направление, которое будет интересным для него.

Новички имеют возможность ускорить изучение программирования и его основ благодаря специальным инструментам. Основной помощник – это интегрированная среда разработки программ и приложений Visual Basic («Визуал Бейсик» одновременно является и языком программирования, который унаследовал стиль языка Basic 1970-х годов).

Уровни языков программирования

Все формализованные языки, предназначенные для создания, описания программ и алгоритмов для решения задач на компьютерах, делятся на две основных категории: языки программирования низкого уровня (список приведен ниже) и высокого уровня. Поговорим о каждом из них отдельно.

Низкоуровневые языки предназначены для создания машинных команд для процессоров. Главное их преимущество в том, что они используют мнемонические обозначения, т. е. вместо последовательности нулей и единиц (из двоичной системы счисления) компьютер запоминает осмысленное сокращенное слово из английского языка. Самые известные языки низкого уровня – это «Ассемблер» (существует несколько подвидов этого языка, каждый из которых имеет много общего, а отличается лишь набором дополнительных директив и макросов), CIL (доступен в платформе .Net) и Байт-код JAVA.

Языки программирования высокого уровня: список

Высокоуровневые языки созданы для удобства и большей эффективности приложений, они являются полной противоположностью низкоуровневых языков. Их отличительная черта – наличие смысловых конструкций, которые емко и кратко описывают структуры и алгоритмы работы программ. В языках низкого уровня их описание на машинном коде было бы слишком длинным и непонятным. Языки же высокого уровня обладают независимостью от платформы. Вместо них функцию транслятора совершают компиляторы: они переводят текст программы в элементарные машинные команды.

Следующий список языков программирования: C («Си»), C# («Си-шарп»), «Фортран», «Паскаль», Java («Ява») — входит в число самых используемых высокоуровневых синтаксисов. Он обладает следующими свойствами: эти языки работают с комплексными структурами, поддерживают строковые типы данных и операции с файлами ввода-вывода информации, а также имеют преимущество – с ними гораздо проще работать благодаря читабельности и понятному синтаксису.

Самые используемые языки программирования

В принципе, написать программу можно на любом языке. Вопрос в том, будет ли она работать эффективно и без сбоев? Вот почему для решения различных задач следует выбирать наиболее подходящие языки программирования. Список по популярности можно охарактеризовать так:

  • языки ООП: Java, C++, Python, PHP, VisualBasic и JavaScript;
  • группа структурных языков: Basic, Fortran и Pascal;
  • мультипарадигмальные: C#, Delphi, Curry и Scala.

Область применения программ и приложений

Выбор языка, на котором написана та или иная программа, во многом зависит от области ее применения. Так, например, для работы с самим «железом» компьютера (написания драйверов и поддерживающих программ) лучшим вариантом станет C («Си») или С++, которые входят в основные языки программирования (список смотрите выше). А для разработки мобильных приложений, в том числе игр, следует выбрать Java или С# («Си-шарп»).

Если вы еще не определились, в каком направлении работать, то рекомендуем начать изучение с языков C или C++. Они имеют весьма понятный синтаксис, четкое структурное разделение на классы и функции. К тому же, зная C или С++, можно с легкостью выучить любой другой язык программирования.

Что такое язык программирования (стр. 1 из 3)

1) Введение стр. 1

2) Что такое язык программирования стр. 2

3) Для чего нужны языки программирования стр. 3

4) Какие существуют языки программирования стр. 4 – 7

5) Что такое компилятор и интерпретатор стр. 8

6) Список использованной литературы стр. 9

Введение

До середины 60-х компьютеры были слишком дорогими машинами, использовавшимися только для особых задач, и выполнявшими только одну задачу за раз (т. н. пакетная обработка).

Языки программирования этой эры, как и компьютеры на которых они использовались, были разработаны для специфичных задач, таких как научные вычисления. Поскольку машины были дорогими и лишь одна задача выполнялась за раз, то и машинное время было дорого – поэтому скорость выполнения программы стояла на первом месте.

Однако в течение 60-х цена на компьютеры стала падать так, что даже небольшие компании могли их себе позволить; скорость компьютеров всё увеличивалась и наступило время, когда они стали часто простаивать без задач. Чтобы этого не происходило, стали вводить системы с разделением времени (time-sharing).

В таких системах процессорное время «нарезалось», и все пользователи поочерёдно получали короткие отрезки этого времени. Машины были достаточно быстрыми для того, чтобы в результате каждый пользователь за терминалом чувствовал себя так, будто работает с системой в одиночку. Машина же, в свою очередь, простаивала меньше, поскольку выполняла не одну, а сразу много задач. Разделение времени радикально снижало стоимость машинного времени, поскольку одна машина могла совместно использоваться сотнями пользователей.

В этих условиях — когда мощность стала дешева и доступна — создатели языков программирования все больше стали задумываться об удобстве написания программ, а не только скорости их выполнения. «Мелкие»(атомарные) операции, выполняемые непосредственно устройствами машины, объединили в более «крупные», высокоуровневые операции и целые конструкции, с которыми человеку куда проще и удобнее работать.

Что такое язык программирования

Язык программирования — формальная знаковая система, предназначенная для описания алгоритмов в форме, которая удобна для исполнителя (например, компьютера). Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, используемых при составлении компьютерной программы. Он позволяет программисту точно определить то, на какие события будет реагировать компьютер, как будут храниться и передаваться данные, а также какие именно действия следует выполнять над этими при различных обстоятельствах.

Со времени создания первых программируемых машин человечество придумало уже более двух с половиной тысяч языков программирования. Каждый год их число пополняется новыми. Некоторыми языками умеет пользоваться только небольшое число их собственных разработчиков, другие становятся известны миллионам людей. Профессиональные программисты иногда применяют в своей работе более десятка разнообразных языков программирования.

Создатели языков по-разному толкуют понятие язык программирования . Среди общин мест, признаваемых большинством разработчиков, находятся следующие:

  • Функция: язык программирования предназначен для написания компьютерных программ, которые применяются для передачи компьютеру инструкций по выполнению того или иного вычислительного процесса и организации управления отдельными устройствами.
  • Задача: язык программирования отличается от естественных языков тем, что предназначен для передачи команд и данных от человека компьютеру, в то время как естественные языки используются лишь для общения людей между собой. В принципе, можно обобщить определение «языков программирования» — это способ передачи команд, приказов, чёткого руководства к действию; тогда как человеческие языки служат также для обмена информацией.
  • Исполнение: язык программирования может использовать специальные конструкции для определения и манипулирования структурами данных и управления процессом вычислений.

Для чего нужны языки программирования

Процесс работы компьютера заключается в выполнении программы, то есть набора вполне определённых команд во вполне определённом порядке. Машинный вид команды, состоящий из нулей и единиц, указывает, какое именно действие должен выполнить центральный процессор. Значит, чтобы задать компьютеру последовательность действий, которые он должен выполнить, нужно задать последовательность двоичных кодов соответствующих команд. Программы в машинных кодах состоят из тысячи команд. Писать такие программы – занятие сложное и утомительное. Программист должен помнить комбинацию нулей и единиц двоичного кода каждой программы, а также двоичные коды адресов данных, используемых при её выполнении. Гораздо проще написать программу на каком-нибудь языке, более близком к естественному человеческому языку, а работу по переводу этой программы в машинные коды поручить компьютеру. Так возникли языки, предназначенные специально для написания программ, — языки программирования.

Имеется много различных языков программирования. Вообще-то для решения большинства задач можно использовать любой из них. Опытные программисты знают, какой язык лучше использовать для решения каждой конкретной задачи, так как каждый из языков имеет свои возможности, ориентацию на определённые типы задач, свой способ описания понятий и объектов, используемых при решении задач.

Всё множество языков программирования можно разделить на две группы: языки низкого уровня и языки высокого уровня.

К языкам низкого уровня относятся языки ассемблера (от англ. toassemble – собирать, компоновать). В языке ассемблера используются символьные обозначения команд, которые легко понятны и быстро запоминаются. Вместо последовательности двоичных кодов команд записываются их символьные обозначения, а вместо двоичных адресов данных, используемых при выполнении команды, — символьные имена этих данных, выбранные программистом. Иногда язык ассемблера называют мнемокодом или автокодом.

Большинство программистов пользуются для составления программ языками высокого уровня. Как и обычный человеческий язык, такой язык имеет свой алфавит – множество символов, используемых в языке. Из этих символов составляются так называемые ключевые слова языка. Каждое из ключевых слов выполняет свою функцию, так же как в привычном нам языке нам языке слова, составленные из букв алфавита данного языка, могут выполнять функции разных частей речи. Ключевые слова связываются друг с другом в предложения по определённым синтаксическим правилам языка. Каждое предложение определяет некоторую последовательность действий, которые должен выполнить компьютер.

Язык высокого уровня выполняет роль посредника между человеком и компьютером, позволяя человеку общаться с компьютером более привычным для человека способом. Часто такой язык помогает выбрать правильный метод решения задачи.

Перед тем как писать программу на языке высокого уровня, программист должен составить алгоритм решения задачи, то есть пошаговый план действий, который нужно выполнить для решения этой задачи. Поэтому языки, требующие предварительного составления алгоритма, часто называют алгоритмическими языками.

Какие существуют языки программирования

Фортран

Языки программирования стали появляться уже с середины 50-х годов. Одним из первых языков такого типа стал язык Фортран (англ. FORTRAN от FORmulaTRANslator – переводчик формул), разработанный в 1957 году. Фортран применяется для описания алгоритма решения научно-технических задач с помощью ЦВМ. Так же, как и первые вычислительные машины, этот язык предназначался, в основном, для проведения естественно-научных и математических расчётов. В усовершенствованном виде этот язык сохранился до нашего времени. Среди современных языков высокого уровня он является одним из наиболее используемых при проведении научных исследований. Наиболее распространены варианты Фортран-II, Фортран-IV, EASICFortran и их обобщения.

После Фортрана в 1958-1960 годах появился язык Алгол (Алгол-58, Алгол-60) (англ. ALGOL от ALGOrithmicLanguage – алгоритмический язык).Алгол был усовершенствован в 1964-1968 годах – Алгол-68.Алгол был разработан комитетом, в который входили европейские и американские учёные.Он относится к языкам высокого уровня (high-level language) и позволяет легко переводить алгебраические формулы в программные команды. Алгол был популярен в Европе, в том числе СССР, в то время как сравнимый с ним Фортран был распространен в США и Канаде. Алгол оказал заметное влияние на все разработанные позднее языки программирования, и, в частности, на язык Pascal. Этот язык так же, как и Фортран, предназначался для решения научно-технических задач. Кроме того, этот язык применялся как средство обучения основам программирования – искусства составления программ.

Обычно под понятием Алгол подразумевается язык Алгол-60 , в то время как Алгол-68 рассматривается как самостоятельный язык. Даже когда язык Алгол почти перестал использоваться для программирования, он ещё оставался официальным языком для публикации алгоритмов.

Кобол

В 1959 – 1960 годах был разработан язык Кобол (англ. COBOL от COmmom Business Oriented Language – общий язык, ориентированный на бизнес). Это язык программирования третьего поколения, предназначенный, в первую очередь, для разработки бизнес приложений.Также Кобол предназначался для решения экономических задач, обработки данных для банков, страховых компаний и других учреждений подобного рода. Разработчиком первого единого стандарта Кобола являлась Грейс Хоппер (бабушка Кобола ).

Кобол обычно критикуется за многословность и громоздкость, поскольку одной из целей создателей языка было максимально приблизить конструкции к английскому языку. (До сих пор Кобол считается языком программирования, на котором было написано больше всего строк кода). В то же время, Кобол имел прекрасные для своего времени средства для работы со структурами данных и файлами, что обеспечило ему долгую жизнь в бизнес приложениях, по крайней мере, в США.

Какие языки программирования для чего нужны?

Пользователи Recoursia часто задаются вопросом, какой язык программирования стоит изучать. Мы подготовили краткий гид для тех, кто определяется с первым языком программирования. Хотим отметить, что он не претендует на то, чтобы быть исчерпывающим – это только очень беглый взгляд на то, чем сегодня занимаются разработчики, и какой язык программирования может быть первым, а какой – нет.

C

Начнем по алфавиту. Курсов C (Си) в каталоге Recoursia не так уж и много, но тем не менее, этот язык сложно назвать страдающим от недостатка популярности. Это один из самых старых среди активно используемых сегодня в реальной практике разработки программного обеспечения алгоритмических языков. На нем разрабатывают то, что принято обозначать «низкоуровневым программированием» — драйверы устройств, компоненты операционных систем, различные управляющие приборами и встраиваемые в них программы. Спрос на специалистов по языку C не слишком велик, но достаточно стабилен, но при этом, в связи со спецификой разрабатываемых на Си программ, требования к таким программистам очень высокие. Можно с уверенностью сказать, что начинающему C-разработчику в Беларуси сегодня практически невозможно будет подыскать себе работу. При этом учить C можно и нужно, ведь большинство современных языков «выросли» именно из него. Просто нужно быть готовым к тому, что, изучая C, вы заложите фундамент для длинной и успешной карьеры, а не сможете делать какие-то прикладные решения вроде сайтов и мобильных приложений сразу.

C++

Название этого языка программирования не зря так похоже на C. C++ — это «улучшенный C», но в результате такого улучшения получился достаточно непростой в изучении и, как многие считают, и в применении язык, который, тем не менее, остается востребованным уже очень много лет. «Си плюс плюс» — это пропуск в мир разработки всего, что должно работать максимально быстро. Игры, поисковые системы, антивирусы – это только очень краткий список того, что сегодня разрабатывают с помощью C++. Обычно этот язык изучают, уже получив опыт работы с C или другим более простым в изучении языком, и в качестве первого его выбирать вряд ли стоит, особенно если ваша текущая сфера деятельности далека от математики и алгоритмов. Но если вы мечтаете делать игры, причем не мобильные тетрисы, а что-то вроде легендарных Doom, Quake и WarCraft, то учить C++ стоит. Но сначала попрограммируйте на чем-нибудь еще.

C#

Еще один потомок языка C, разработанный корпорацией Microsoft для своей платформы .NET. В отличие от C++, курсы C# подойдут и тем, кто только начинает программировать. На C# (си-шарп) сегодня создают программы для Windows, пишут Web-приложения, а кое-кто еще продолжает разрабатывать и мобильные приложения для Windows Phone, в надежде на то, что Microsoft ещё не совсем забросила свою мобильную операционную систему. Вакансий для начинающих программистов C# сегодня в Беларуси достаточно – во всяком случай, если вы хорошо освоили программирование на этом языке, то наверняка найдутся компании, готовые поручить вам более-менее простые задачи на нем. В общем, если вы хотите стабильную работу, которая достаточно неплохо оплачивается, то стать «шарпистом» — далеко не худший вариант.

Objective C

Четвертый только в нашем списке язык программирования, авторы которого вдохновлялись языком Си. Но при этом он стоит особняком от остальных «наследников Си», ведь когда-то его выбрала в качестве основного инструмента корпорация Apple. Поэтому Objective C применяется практически только для программирования под MacOS и iOS, но в связи с популярностью продуктов «яблочной компании» спрос на разработчиков, использующих Objective C, довольно высок. Впрочем, относительно недавно Apple выпустила новый язык, так что будущее Objective C выглядит не таким уж безоблачным. Да и сложность написания ПО на нем заставляет усомниться в том, что начинать изучения программирования с Objective C – хороший выбор.

Swift


На смену не всегда удобному и вызывающему немало нареканий у разработчиков Objective C компания Apple выпустила новый язык программирования – Swift. Пока что нельзя сказать, чтобы он совсем уж заменил своего предшественника в разработке под iOS и MacOS, но популярность Swift во всех рейтингах стабильно растет, в то время как популярность Objective C так же стабильно падает. Так что если вы хотите программировать под Apple-устройства, вполне можно сразу садиться за изучение Swift, не тратя время на Objective C.

PHP

Некогда самый популярный язык для написания сайтов и Web-приложений, сегодня PHP уже выглядит несколько устаревшим, особенно когда речь заходит о больших проектах для международных рынков.

Тем не менее, благодаря простоте освоения и большому количеству небольших проектов, PHP можно рекомендовать в качестве первого языка для изучения даже тем, кто не имеет ни малейшего представления о программировании вообще. Карьерные перспективы у PHP-разработчиков пока что тоже достаточно неплохи, потому что существует большое количество проектов, ранее уже написанных на PHP, и нуждающихся, как минимум, в поддержке. Хотя при этом зарплата даже у высококвалифицированного PHP-разработчика будет ниже, чем у его коллеги, имеющего аналогичный по продолжительности работы, но использующего C++ или Java.

Java

Второй по популярности язык программирования в мире, который применяется так же широко, как C++, но не имеет большинства его недостатков. Java – это и разработка больших высоконагруженных продуктов для больших транснациональных компании, и небольшие приложения и игры для Android. Программисты, пишущие код на Java, востребованы во всем мире, и Беларусь – не исключение. При этом Java уже много лет остается одной из самых хорошо оплачиваемых массовых специальностей для разработчиков. При этом вероятность того, что в обозримом будущем Java исчезнет из списка востребованных специальностей, ничтожно мала. Правда, и цена за эти преимущества достаточно высока: для изучения Java вам потребуется гораздо больше времени и усилий, чем для изучения того же PHP. Но и отдача будет высокой.

JavaScript

Этот язык часто путают с Java, и неудивительно – когда-то название ему выбрали на волне популярности платформы Java, и с тех под JavaScript постоянно борется за звание настоящего языка. Сегодня, кажется, это уже в прошлом, потому что именно JavaScript – самый популярный язык программирования в мире. Своей популярностью он обязан, конечно, развитию Web, ведь именно JavaScript используется для написания Front-end (браузерной части) всех тех интерактивных Web-приложений, которые сделали браузер таким же рабочим инструментом, как Word, Excel и тысячи других традиционных приложений для Windows. Но сегодня JavaScript (часто пишут сокращенно JS) используется и для серверного программирования, и количество новых сфер применения этого языка растет буквально с каждым годом. При этом порог вхождения в профессию здесь заметно ниже, чем в случае с Java, а зарплаты могут быть часто на том же уровне. С уверенностью можно сказать, что JavaScript сегодня – один из лучших языков для старта карьеры программиста.

Илон Маск рекомендует:  Как поместить bitmap в metafile

Python

Еще один достаточно универсальный и относительно несложный для изучения язык. Python (он же питон, читается как «пайтон») прочно утвердился в очень и очень перспектиной области, которую называют data mining. Если говорить упрощенно, то так называют применение различных данных, накопленных в бизнесе, для поиска скрытых закономерностей спроса и возможностей развития бизнеса. Но Python также активно используется для написания Web-сервисов, серверной части многопользовательских игр и многих других задач. Спрос на Python-разработчиков довольно быстро растет, поэтому если вы решите изучать этот язык программирования, то вряд ли прогадаете.

R

В отличие от «питона», этот язык заточен исключительно под анализ данных, что естественным образом сказывается на его распространенности и востребованности у работодателей. Правда, и платить узкому специалисту по R, видимо, будут больше, чем «питонисту», но попробуйте еще найти подходящую вакансию! В общем, курсы R будут полезны, если вы работаете в сфере анализа данных, и хотите освоить полезный навык. Начинать же карьеру программиста с такого специфического языка вряд ли будет разумным решением.

Scratch

В общем-то, Scratch – это даже не язык, а среда визуального программирования, придуманная для обучения программированию детей. Поэтому 99% курсов Scratch адресованы детям довольно юного возраста, и если вы уже к ним не относитесь, то себе посмотрите что-то другое. Если же у вас есть ребенок, которому 7-12 лет, то курсы Scratch – отличный вариант, чтобы заинтересовать его программированием. Кстати, здесь у нас есть еще подборка отличных советов, как заинтересовать ребенка программированием.

Ruby

Один из достаточно популярных языков Web-программирования, который, в прочем, на белорусском рынке труда не всегда способен обеспечить своего носителя топовым по заработной плате рабочим местом. Курсы Ruby вряд ли стоит изучать для освоения первого языка программирования, потому что с высокой долей вероятности поиски работодателя затянутся, ведь вакансии для junoir’ов на Ruby появляются довольно редко.

Delphi

Еще пять-семь лет назад именно Delphi был стандартным первым языком программирования — еще бы, ведь язык Pascal, который является предшественником Delphi, и был придуман для обучения школьников и студентов программированию. Но для реальной жизни Delphi уже подходит из рук вон плохо, поскольку программирование на нём оплачивается заметно ниже среднего, а новых крупных проектов на этом языке вы не найдете. Поэтому рекомендовать курсы Delphi начинающим программистам в наши дни уже вряд ли стоит.

ActionScript

Ещё один язык из славного прошлого – ActionScript был (да и остается) языком платформы Adobe Flash, на которой еще недавно была написана половина игр для Web. Сегодня уже Flash – это пережиток прошлого, и ActionScript тоже нужен разве что для поддержки всего того, что было раньше написано на Flash’е.

VBA

Язык программирования макросов для пакета Microsoft Office. VBA расшифровывается как Visual Basic for Applications, и используется для автоматизации рутинных действий в офисных пакетах. Так что если ваша работа тесно связана с Word и Excel, то курсы VBA будут полезны, но программистов на VBA на рынке труда никто не ищет, и вряд ли будет искать в обозримом будущем.

1C

Язык программирования для одноименной бухгалтерской платформы. Специалисты по программированию на 1С сегодня нужны не только в ИТ-компаниях; практически каждая крупная организация имеет в своем штате сегодня 1С-программистов. Так что курсы программирования 1С – хороший вариант для тех, кто не очень близок с английским языком, но при этом хочет работать в ИТ-сфере.

Давайте подытожим то, что написано выше. Если вы решили учить программирование сегодня, то самое перспективное – это JavaScrip, Java, Python, 1С, Swift и C#. Но, конечно, это не значит, что остальные языки второсортные или неподходящие. Помните, главное – это стремление к цели и упорный труд, которые обязательно будут вознаграждены по достоинству.

Компьютерная грамотность с Надеждой

Заполняем пробелы – расширяем горизонты!

    CompGramotnost.ru » История возникновения компьютера » Языки программирования: почему появились, яркие представители, как выбрать язык

Языки программирования: почему появились, яркие представители, как выбрать язык

Язык программирования – это искусственный язык, который был создан для общения человека с компьютером, в частности, для того чтобы сказать компьютеру, что и как, когда и за чем сделать, то есть, для того, чтобы передать компьютеру инструкции на выполнение какой-то полезной работы.

Зачем нужны языки программирования

Компьютеры до сих пор плохо понимают естественные языки, которые используются для общения между людьми, по крайней мере, еще не научились понимать.

В свою очередь, люди плохо понимают машинные языки. Поэтому были созданы языки программирования, которые покрывают эту дыру в понимании, в модели мышления между человеком и компьютером.

Языки программирования могут быть:

  • простыми,
  • сложными и
  • непонятными (например, графическими).

История возникновения языков программирования

Сейчас используется несколько сотен языков программирования, но еще больше таких языков уже не используется. Под новые задачи со временем разрабатывались новые языки программирования.

Нулевое поколение

  • (электро) механические машины,
  • программируются структурой их собственного устройства
  • узкоспециальные,
  • возможности программирования ограничены.

Жаккардовый станок

Примером таких машин служит жаккардовый ткацкий станок с программируемым устройством. Он был сделан в 1804 году французом Жозефом Мари Жаккаром. Кстати, в его честь узорчатая, декоративная ткань названа жаккардовой или жаккард.

С помощью станка можно было легко и массово производить вышивки на ткани при помощи перфокарт, представленных ниже на рисунке:

Рис. 1. Перфокарты для ткацкого станка Жаккарда

На перфокартах была запрограммирована последовательность действий для станков, чтобы воспроизвести какой-либо рисунок на ткани.

Машина Беббиджа

– еще более узкоспециальная машина, чем жаккардовый станок. Она была разработана Чарльзом Бэббиджем в Англии в 19 веке, но так и не была построена из-за нехватки средств.

Рис. 2. Машина Бэббиджа

Машина Бэббиджа была предназначена, чтобы вычислять суммы рядов и через них – разные функции. У этого устройства был собственный язык, который говорил, что нужно вычислять.

По проекту предполагалось вычислять логарифмы, степени, тригонометрические функции и т.д. с высокой степенью точности, более 5 знаков, что в то время было фантастикой.

Программируемый табулятор

– полностью электронное устройство. Это машины, которые были разработаны в начале 20 века и использовались, в основном, для операций с перфокартами.

Рис.3. Программируемый табулятор

На таком табуляторе писали программы для расчета зарплаты и т.п. Программа для такой машины выглядит как доска с массой отверстий и проводов. Табулятор «жевал» (читал) стопку перфокарт и выдавал что-то интересное.

Рис. 4. Программа для табулятора

Как видите, программа для табулятора совсем не похожа на современное программирование.

Машина Тьюринга

– простая абстракция, теоретическое построение, несуществующая в реальности машина, но которая описывает, как должен быть построен любой вычислитель:

  • программа – набор состояний и переходов машины,
  • входные и выходные данные записаны на некоторой бесконечной ленте, по которой машина перемещается и выполняет различные операции.

Машина Тьюринга не имела воплощения в «железе», но получила важное теоретическое применение в теории вычислений.

Архитектура фон Неймана

– абстрактная архитектура для абстрактного вычислителя, которая позволяет добиться некоторых хороших результатов в гибкости использования машины.

Схематично эту архитектуру можно представить в виде 3-х основных блоков:

  • память,
  • арифметико-логическое устройство (АЛУ),
  • блок управления,
  • два вспомогательных устройства ввода и вывода.

Рис. 5. Архитектура фон Неймана

Фон Нейман предложил программу действий машины и исходные данные, с которыми она работает, хранить в одном общем пространстве памяти, что несколько противоречит машине Тьюринга. У Тьюринга программа состоит из набора переходов в разные состояния машины, а данные хранятся отдельно, на ленте.

В дальнейшем по архитектуре фон Неймана были построены почти все существующие сейчас устройства.

Цифровые компьютеры

Идеи машины Тьюринга и архитектуры фон Неймана определили дальнейшее развитие программирования и цифровых компьютеров по следующим характеристикам:

  • однородность памяти,
  • адресация памяти (схема обращения к отдельным сегментам памяти),
  • программное управление,
  • универсальное двоичное кодирование данных и программ.

Первые программы для цифровых компьютеров писали в машинных двоичных кодах. Со временем стало неудобно писать в программах длинный код, руководствуясь следующей схемой: из какой ячейки памяти брать каждое число, что с ним потом сделать и в какую ячейку памяти поместить результат. Программы для военных, для космических аппаратов и т.д. были очень сложными, большими.

Тогда появились первые языки программирования, отличавшиеся от ранее существовавших языков, которые были родными для машины и фактически содержали двоичный код. Языки программирования стали чуть ближе к человеку, а не к машине.

Ассемблер

Рис. 6. Программа на Ассемблере для MS DOS

Программа на рис. 6:

  • записывает в регистр ah значение 9,
  • потом записывает в регистр dx значение offset hello_message,
  • вызывает прерывание 21h (с помощью команды int), что означает: выведи на экран то, что записано выше.

Ассемблер – язык, очень близкий к системе команд, которая была родной для вычислительной машины. При этом в ассемблере давали командам понятные мнемонические имена (названия команд).

Раньше программисты писали цифры, двоичные коды, а в Ассемблере наконец появились человеко-понятные имена для операций.

Программа на ассемблере писалась для конкретной машины, ее нельзя было использовать на другом устройстве.

Языки семейства ассемблер до сих пор широко используются, ибо для любой новой архитектуры или чего-то нового первые программы всегда пишутся на ассемблере по той причине, что до какого-то момента просто может НЕ найтись иных подходящих языков программирования, кроме как ассемблер.

Ассемблеры – это языки, которые написаны для конкретной архитектуры железа и близки к машинным кодам.

Рис. 7. Перфокарта от IBM 360

В ассемблере (и не только в нем) для передачи в компьютер используются перфокарты. На перфокарту можно записать 80 символов, одна перфокарта хранит 8 байт. Кстати, до сих пор по умолчанию ширина терминала в Linux ограничена 80-ю символами.

  • Программист пишет программу на бумажке,
  • затем с помощью программатора программа набивается на перфокарты,
  • получается стопка перфокарт, которая кладется в считывающее устройство машины.
  • Машина берет по одной перфокарте,
  • считывает с каждой перфокарты информацию и вводит ее в память компьютера,
  • после чего выполняются какие-то операции.

Первые языки высокого уровня

Люди поняли, что давать машине прямые команды с помощью ассемблера классно, но хочется делать вещи более высокого уровня. В конце 50-60-х годов появились первые языки высокого уровня:

  • Fortran (фортран) – транслятор формул, использовался учеными для различных вычислений,
  • Cobol (Кобол) – универсальный бизнес-ориентированный язык, применялся в бизнесе для бухгалтерии и т.п.

Кобол

Рис. 8. Программа на Коболе

Программа на Кобол, приведенная на рис. 8, делает то же самое, что и программа на рис. 6, а именно, выводит сообщение HELLO.

Кобол прочно укрепился в бизнесе, использовался в управлении атомными реакторами и энергосистемами, в банковских системах. Поэтому в США до сих пор есть спрос на программистов на Коболе.

История о преданности языку программирования

Была интересная история про «жадную компанию» в США, которая купила в 1960-х годах большой компьютер, наняла программистов. Они для компании написали программное обеспечение на Коболе.

Компьютер работал-работал, но со временем устарел и перестал работать. Попытки найти замену старому компьютеру не увенчались успехом – такие машины уже никто не выпускал.

Приобрели другую машину, но спустя 20 лет переписывать для нее старые программы на Коболе – очень дорогое удовольствие. Поэтому был заказан у программистов и в течение года написан транслятор для старого программного обеспечения на Коболе, который позволял старую программу запускать на новой системе.

Такая история повторялась в компании 2 раза. Они брали старую бизнес-систему на Коболе, аккуратно ее поднимали и переносили на новое место, чтобы она там жила и здравствовала.

Технические специалисты понимали, что так продолжаться бесконечно не может, но родственники боялись что-то менять в бизнесе и так он продолжал работать.

Фортран

Многие научные разработки велись с использованием Фортрана. Считается, что ученый из любой области легко мог освоить этот язык и применять его в своей научной деятельности.

Ниже приведен пример программы на Фортране:

Рис. 9. Программа на Фортране

Золотой век

Это конец 60-х – начало 70-х, когда программирование получает признание. Люди понимают, что можно написать программу, которая пошлет аппарат на Луну, можно моделировать, строить и т.д.

В это время формируется несколько языков, которые положили начало важным направлениям в программировании:

  • процедурное (структурное) программирование – языки Algol, C, Pascal. Появление этих языков закончило эпоху спагетти-кода, когда программа представляла собой огромную «портянку» кода без какой-либо структуры;
  • объектно-ориентированное программирование – Simula, Smalltalk;
  • функциональное программирование – LISP, ML.

Алгол

Язык Algol был предназначен для написания алгоритмов, а не для вычислений. Благодаря Алголу появилось само понятие «структурного программирования». В настоящее время язык немножко «умер» и не используется.

Наследники Алгола – языки

На языке C до сих пор очень-очень много пишут программ, а это одна пятая часть всего кода, который сейчас есть. На нем разрабатывают программы для маленьких устройств и низкоуровневый код для персональных систем.

Паскаль

Язык Паскаль был разработан в 1970 г. Никлаусом Виртом в качестве учебного языка для того, чтобы учить студентов программированию. Он воплотил в себе все идеологические аспекты структурного программирования, не смешанные с техническими вещами.

Объектно-ориентированное программирование подразумевает описание предметной области при помощи объектов, а не так, как было до этого – в виде линейной или ветвящейся структуры.

Simula и Smalltalk

Simula – объектно-ориентированный язык, появился в 1967 году в Европе, вначале описывал военные маневры. Объектами были танк, самолет, человек, которые делают то-то и то-то.

Smalltalk использовался в научных разработках, но он был очень медленный, в результате чего появился язык C++.

В функциональном программировании программа в целом представляет собой функцию, значение которой вычисляется. Функция записывается или определяется через другие функции.

Скриптовые языки

В 1980-х – 1990-х годах с появлением персональных компьютеров (PC) в программирование приходят «простые люди». Появляется потребность в таких языках, которые может легко использовать простой человек в своих целях.

Появляются новые языки:

  • Perl – 1987 год,
  • Pynton – 1991,
  • Ruby – 1993.

Их основные особенности:

  • нацелены на быструю разработку,
  • интерпретируемые языки, которые не требовали компиляции,
  • с богатой стандартной библиотекой.

Следующая важная веха в программировании – появление Интернета и Веба.

Интернет и Веб

Появились специализированные языки:

Многие сайты написаны с помощью PHP и JavaScript.

Некоторые ранее существовавшие языки с появлением Интернета и Веба нашли новые ниши и стали веб-ориентированными:

К 2000-м годам старые языки программирования постепенно «умирают», появляются новые, но нет общепризнанной концепции, что же происходит с этими вещами.

Любой язык программирования – это искусственный язык, который имеет свой цикл жизни. Аналогично, операционные системы семейства Windows тоже имеют свои жизненные циклы: подробнее.

Жизненный цикл языка программирования:

  • создание,
  • early adoption (первоначальное использование языка),
  • (промышленный) успех,
  • угасание, смена другими языками.

В современном мире основная часть программного обеспечения (софта) пишется на 10-15 языках, хотя за все время, которое нам известно, было создано больше сотен языков программирования. Официально как-то зарегистрировано 300 или 400 языков.

Что есть язык программирования

  • синтаксис (правила написания программ),
  • семантика (поведение элементов, которые входят в правила написания и встроены в язык),
  • runtime (среда выполнения).

Синтаксис определяет форму текстового представления программ, то есть, как их нужно написать, какие слова в язык входят, как ставить запятые, пробелы и т.д.

Синтаксис на примере Lisp

Одним из самых простых языков программирования, которые имеют формальную грамматику, считается язык списков LISP.

Рис. 10. Программа на LISP

LISP является очень старым языком, который вырабатывает списки. Грамматика такого языка – это грамматика списков, читается сверху вниз.

  • В Лиспе есть выражения: может быть один атом, либо список;
  • atom – это число или символ,
  • number – число, то есть, с плюсом или минусом цифры, не менее одной,
  • symbol – это буквы, сколько угодно раз, можно даже много раз,
  • list – список, выражения в скобочках более одного раза.

Программа на Лиспе – это список списков. Знаков препинания в Лиспе нет, но есть скобочки. Могут быть такие длинные программы на Лиспе, где в конце идет 2-3 листа, состоящих из одних закрывающих скобочек.

Простейший интерпретатор Лиспа занимает всего 19 строк! Ни один другой язык не может себе позволить себе такой роскоши.

Семантика

Если грамматика описывает формы представления: буквы, цифры, скобочки, то семантика описывает то, как программа работает, что эти буквы, цифры, скобочки означают, как они работают, взаимодействуют друг с другом и т.п.

Варианты представления семантики довольно ограничены.

Семантика может быть:

  • описана на естественном, человеческом языке. Многие языки можно описать только так. На самом деле, это основной случай, когда просто есть документ, где описано по-русски или по-английски, что такая-то штука работает таким-то образом, одна команда делает одно, другая делает такие-то вещи и т.п.;
  • задана формально (в специализированных языках, например, для каких-то расчетов поведение элементов можно описать формально);
  • определена исходной реализацией (редко используют, но это «последняя надежда» на описание, когда слишком сложная семантика или не очень важная);
  • описана набором тестов (кейсов), а именно, что это должно так работать, а это вот таким образом.

Семантика разделяется на две части:

  • придает смысл лексическим конструкциям;
  • определяет допустимые значения переменных и параметров;
  • описывает синтаксические ограничения, например, с помощью синтаксиса не получится описать, что нельзя складывать строки с числами.

Динамическая или фронтальная семантика этапа выполнения

  • определяет общий характер выполнения программы;
  • описывает, как работают встроенные операции и встроенные библиотеки. Это основная часть семантики, которая нужна, чтобы понять, как программа будет жить и работать после ее написания;
  • задает требования для интерпретатора.

Система типов данных в языках программирования

Важной частью семантики является система типов – это набор правил и выражений для методов, которые написаны в идеологии языка и того, как они между собой взаимодействуют.

Обычно в языке программирования имеется система типов данных – это строки, числа, списки и т.д. Есть, например, язык Форс, где все данные – просто байты, другими словами, существуют языки, где вообще не встроены типы данных.

Если же система типов присутствует, то можно провести деление языков программирования на два независимых друг от друга класса, которые приведены ниже.

Система типов данных:

  • типизированный или нетипизированный язык
  • статическая или динамическая типизация
  • строгая или слабая типизация

Если типизация статическая, то типы всех переменных и выражений, которые написаны в программе, известны до момента ее выполнения, то есть, когда описываются функции, классы, переменные, то сразу задаются или явно обеспечиваются условия для того, чтобы тип такой конструкции был известен с самого начала.

Если типизация динамическая, то, наоборот, тип объектов контекстного языка неизвестен до момента выполнения, то есть тип функции или чего угодно будет неизвестен до самого конца.

Строгая типизация означает, что если у сущности есть какой-то тип и он известен, то этот тип может заменяться, но у самого объекта тип фиксированный, и он не меняется.

При слабой типизации тип объекта может быть разным в зависимости от контекста и от того, что Вы с ним делаете.

За системой типов языка приходится следить. Из-за неверно заданного типа только одного, не очень заметного символа в начале программы меняется тип всего выражения и поэтому в итоге могут получаться очень странные ошибки.

Следующая важная характеристика языка –

Парадигма языка программирования

  • с греческого – шаблон, пример, образец;
  • это система идей и понятий, определяющих стиль написания программ на этом языке – то, как язык предполагает написание программ на нем (wiki);
  • язык «благоволит» одной или нескольким парадигмам (мультипарадигменность).


  • императивная: программа – набор последовательных инструкций, изменяющих внутренне состояние компьютера, данных и т.д. То есть, программа – это инструкция;
  • функциональная: программа – набор математических функций. Работа программы – вычисление значения функций;
  • объектно-ориентированная: предметная область описывается при помощи объектов со свойствами и методами. Программа – процесс взаимодействия объектов;
  • логическая: программа – набор утверждений о предметной области. Работа программы – установление истинности высказываний об этой предметной области.

Часто одну и ту же практическую задачу можно реализовать с помощью любой из парадигм, перечисленных выше.

Еще одной важной частью языка, которую нужно учитывать при использовании языка, является Runtime – то, как язык выполняется.

Runtime – выполнение программы

Программа может выполняться по-разному:

  1. самым простым и наивным способом выполнения программы является интерпретация – чтение исходного кода в момент запуска. Так работают легкие, скриптовые языки. Также работает сам программист: когда он написал программу, то смотрит своими глазами на собственную программу и прикидывает, как его программа будет работать и что делать;
  2. распространенным способом запуска программ является компиляция в машинный код – отдельный шаг до запуска. Есть отдельный инструмент – компилятор, где читаются исходники программы, что-то с ними делают, преобразуя в машинные коды, которые понятны текущей системе. Потом этот код выполняется непосредственно процессором «железки»;
  3. гибридный способ – это байт-компиляция и выполнение в виртуальной машине. Компилятор читает исходный код, после чего производится байт-код, который выполняется в виртуальной машине.

Перечисленные три способы разные и используются для разных целей. Эти техники могут комбинироваться – интерпретатор может компилировать на лету какие-то куски программы, чтобы работало быстрее. Динамически-сгенерированный код может интерпретироваться без компиляции.

Язык C

– один из самых популярных, один из самых важных по физически написанному по нему коду, практически это «наше всё».

Он создан в 1972 году, создатели – Деннис Ритчи (Dennis Ritchie) и коллеги. Д.Ритчи создал также систему Linux и многие другие полезные вещи.

  • императивный,
  • компилируемый,
  • строго- и статически-типизированный,
  • ручное управление памятью (при помощи некоторых операций, встроенных в язык, вам нужно выделить элементы памяти под переменные и затем вы освобождаете их, когда они больше не нужны).

Кстати, С актуален до сих пор, используется для:

  • системного программирования (например, ядро Linux написано на C),
  • number-crunching (так называемые числа-дробилки, то есть, для больших вычислений, где важно быстродействие),
  • программирования микроконтроллеров и встраиваемых систем.

С – низкоуровневый язык, можно сказать, что это Ассемблер с человеческим лицом, ибо почти любую конструкцию C человек может вручную преобразовать в Ассемблер и получатся довольно понятные операции.

Программы на C получаются очень компактные. Они не намного больше, чем если бы аналогичные программы были написаны на Ассемблере. При этом разработка на C проходит намного быстрее, чем на Ассемблере.

Поэтому C сейчас используется для таких задач, где требуется быстродействие, очень важно управление памятью и большое значение имеет компактный объем самой программы. Если у Вас маленький микроконтроллер, который встраивается в какое-то устройство, то программа для него, скорее всего, будет написана либо на Ассемблере, либо на C.

Рис. 11. Пример простой программы на C.

  • Создан в 1995 году,
  • создатели – Джеймс Гослинг (James Gosling) и Sun Microsystems (в этой компании работал Гослинг).
  • Объектно-ориентированный, императивный (C императивный, но НЕ объектно-ориентированный),
  • строго- и статически-типизированный,
  • байт-компилируемый с виртуальной машиной,
  • нет доступа к памяти, автоматическая сборка мусора (последняя работает хорошо, если имеется треть или четверть свободной памяти).

В 90-ых годах JAVA получила большую популярность как мультиплатформенный язык. Один раз написав виртуальную машину для какой-то платформы, допустим для Windows разных версий или для Linux или для Mac, можно любые программы на JAVA запускать на ней без перекомпиляции. Поэтому язык был популярен в эпоху веба, когда было разных платформ (разные версии Windows, разные Маки). Программы на JAVA работали быстро и довольно хорошо на разных платформах.

  • прикладного программирования, в том числе для веб-программирования,
  • встраиваемых систем (если С используется для микроконтроллеров, то JAVA – для мобильных телефонов, терминалов и т.п.),
  • высоконагруженных систем с большим количеством пользователей (банковские программы, системы управления воздушным движением и т.п.).

Следует отличать спецификации языка Java и различные реализации JVM:

  • Sun JDK (от компании Sun, ныне это Oracle),
  • IBM JDK (продается за деньги),
  • OpenJDK (абсолютно свободная)
  • и т.п.

Рис. 12. Пример простой программы на JAVA.

Как видно на рис. 12, приходится писать много букв, чтобы выполнить простые действия. Java часто называют новым Коболом, так как она содержит те же негативные свойства, которые когда-то сделали Кобол плохим языком.

Тем не менее JAVA очень популярна, в частности, на ней написана клиентская часть операционной системы Андроид.

  • Он действительно завершает List Processor (LisP);
  • создан в 1958 году;
  • создатели – Джон Маккарти;
  • чистый функциональный язык, несмотря на довольно странный синтаксис;
  • строго- и динамически- типизированный;
  • как правило, интерпретируемый;
  • нет доступа к памяти, автоматическая сборка мусора, которая ложится на интерпретатор, а не на виртуальную машину.
  • научного программирования и исследований;
  • искусственный интеллект – Lisp был создан в самом начале по поиску с интеллектом. В конце 1950-ых – начале 1960-ых в научных кругах было сильное ощущение, что вот-вот будет создан искусственный интеллект. Тогда считалось, что ключевыми особенностями искусственного интеллекта будет возможность оперировать естественным языком, текстом, читать, говорить и делать какие-то разумные вещи. Для обработки смысловых данных из текста был создан Lisp, он позволяет такие вещи делать хорошо;
  • всего, чего угодно, но, как правило, используется не очень эффективно.

Язык Lisp, разработанный в 1958 году, претерпел массу изменений.

У него есть множество реализаций и диалектов:

  • CommonLisp (создан в 1970-ых) – классическая реализация, которая считается основной;
  • Scheme (схема) – упрощенный диалект, который некоторые вещи из CommonLisp выбрасывает и позволяет делать проще;
  • Clojure – диалект Lisp в плане языка, но работает поверх JAVA-машины, то есть компилируется в байт-код и исполняется также, как будто это JAVA-программа.

Рис. 13. Программа на LISP: сортировка пузырьком

Без правильных отступов читать такую программу довольно сложно.

Python (Питон)

  • Назван в честь британского шоу 1970-ых годов Monty Pynton’s Flying Circus (там старые шутки, но смешные)
  • создан в 1991 году
  • создатель – голландец Guido van Rossum
  • мультипарадигменный язык, объектно-ориентированный, императивный, функциональный
  • строго- и динамически-типизированный
  • интерпретируемый, байт-компилируемый с виртуальной машиной (в зависимости от реализации)
  • скриптового программирования
  • веб-программирования
  • научного программирования (имеются большие, сильные пакеты для работы с моделированием, с вероятностью, со статистикой и в других областях, которые объединяют в себе опыт, накопленный в других областях)
Илон Маск рекомендует:  Градиентный текст

Python – спецификация языка. Существует несколько основных реализаций:

  • CPython – основная (reference)
  • Jython – поверх JVM
  • PyPy – Python in Python («Питон на Питоне» работает быстрее и лучше, чем CPython и Jython)

Рис. 14. Программа на Python: сортировка пузырьком

У Python есть важная особенность – вместо скобочек (круглых, фигурных) для выделения блоков кода и структурных элементов используются отступы с помощью пробелов, что довольно необычно для всех языков. Кроме Python такой особенностью почти никто не обладает.

Выбор языка под задачу

Как выбрать язык под задачу, когда Вы знаете, что Вам нужно сделать, но не знаете на чем?

Важный совет: используйте то, на чем Вы умеете программировать. Это гораздо лучше, чем использовать то, на чем Вы НЕ умеете программировать.

Экосистема

Язык, который Вы хотите взять, не должен быть «голым» языком, у него должна быть экосистема, которая включает:

  • средства разработки (удобное IDE)
  • готовые библиотеки и фреймворки
  • инструменты тестирования для запуска тест-кейсов: тестовые фреймворки и инструменты
  • системы пакетирования и развертывания для того, чтобы написанный код можно было упаковать, куда-то выложить, чтобы другие могли легко воспользоваться. У языка Си нет такой возможности, а у языков Руби и Питон есть.
  • коммьюнити. Не надо пользоваться мертвыми языками, какими бы классными они не были. Если не у кого спросить, Вы останетесь в полном тупике. Считается, что одни коммьюнити более дружелюбные, другие – менее. Например, коммьюнити Руби классное, а коммьюнити Java ужасное – там даже спрашивать ничего не надо.

Популярность

Сложно найти в команду людей, которые пишут код на редко используемом языке, к примеру на Eiffel. С другой стороны, на вакансию по мега-популярному языку JAVА, в котором порог входа низкий, набежит много народа, но будет непросто подобрать людей, которые пишут на нем действительно хорошо.

Чем популярнее язык, тем больше у него библиотек, коммьюнити, фреймворков и других вещей, которые нарастают сами по себе сверху.

Скорость обучения

Почти никто не знает язык до конца. По мере работы Вам потребуется учиться языку все дальше и дальше. Некоторые языки учатся легко, а какие-то очень плохо.

JAVA – язык простой в изучении и простой по возможностям, а дальше все строится не за счет языка, а за счет инструментов.

С++ выучить до конца невозможно, потому что там есть очень сложные вещи с кодогенерацией.

Нишевость языков

Конкретные языки лучше подходят для решения определенных нишевых задач.

Пример 1: веб приложение, которое

  • взаимодействует с базой данных
  • внутренний сервис в компании
  • низкая нагрузка
  • нужна быстрая разработка, потому что шеф очень просит.

Для такой задачи, скорее всего, подойдет Python или Ruby. Не надо это делать на JAVA

Пример 2: биллинговая система сотового оператора

  • тысячи операций в секунду, масса различных платежей и переводов
  • высокая надежность и отказоустойчивость
  • гибкость в конфигурации, диагностика проблем

В этом случае наш выбор – Java, С++, Erlang – богатые языки с богатым инструментарием.

Пример 3: код бортовой ЭВМ для спутника

  • ограниченные ресурсы (всего мегабайт памяти и очень низкая тактовая частота)
  • жесткое реальное время, чтобы спутник не потерял ориентацию, не сломался и не взорвался
  • строго известные задачи, нет никакой гибкости и нет настроек
  • большое количество вычислений

Наш выбор – С и С-подобные языки (и даже ассемблер), потому что очень мало ресурсов и эти требования надо соблюсти.

Статья основана на видео:

Как правильно выбрать язык программирования – Иван Калинин

Смотреть видео лучше на скорости 0.75.

Видео снято в декабре 2014 года, тем не менее, вся информация актуальна и не имеет срока давности. Многие материалы с позиции сегодняшних реалий представляют несомненный интерес, например, о том, что ученые еще в конце 1950-ых – начале 1960-ых годов считали, что искусственный интеллект уже на пороге и с его помощью можно будет вот-вот работать на компьютере с естественным, обычным, человеческим языком.

Онлайн-курс «Введение в программирование (C++)»

Чтобы записаться на онлайн-курс, нужно пройти регистрацию, указав свою электронную почту. Для этого перейдите по указанной ниже ссылке, после чего в правом верхнем углу кликните по зеленой кнопке “Поступить на курс”:

Типы языков программирования

Для погружения в программирование нужно всего 3 вещи:

  • Решить, с какого языка/технологии вы хотите начать.
  • Решить, на каком ресурсе вы хотите обучаться.
  • Выделить время на само программирование.

Звучит просто, однако у вас уйдёт много времени на исследования, чтобы решить, что вам подходит и на каком ресурсе обучаться.

Некоторые люди начинают с относительно низкоуровневого программирования на C и C++. Другие выбирают более традиционный путь, изучая Java или C#. Равно как есть и те, кто начинает с высокоуровневых или скриптовых языков наподобие Python, Ruby или JavaScript. У таких подходов есть много преимуществ, однако есть и другие пути, просто эти самые популярные.

Ниже кратко приведены их плюсы и минусы. В данной статье мы придерживаемся деления языков на низкий, средний и высокий уровень, но такая классификация, конечно, не единственная.

Низкий уровень

Среди характеристик часто встречаются: ограничения на абстракции данных, сильная статическая типизация, отсутствие промежуточной среды выполнения, прямой доступ к памяти.

«Росбанк», Москва, до 60 000 ₽ (до налогов)

Примеры: C, C++, Assembler.

+ Полный контроль практически надо всем; вы используете только то, что вам нужно.

– Дополнительный контроль означает дополнительные сложности, которые могут сделать вроде бы простые задачи более трудными в реализации.

+ Больший контроль над памятью; вы можете сделать то, что практически невозможно в других языках.

– Управлять памятью может быстро стать очень сложным.

+ Позволит вам лучше понять, что происходит за кулисами в высокоуровневых языках и научит ценить абстракции.

– Легко закопаться в синтаксисе и мелких деталях вместо того, чтобы понимать концепцию и общую картину.

+ Мотивирует думать об эффективности.

– Требуется предварительная оптимизация.

+ Мотивирует думать об архитектуре наперёд.

– Изменения в плохой архитектуре могут быть болезненными. А хорошую архитектуру тяжело придумать.

– Относительно бедная стандартная библиотека означает, что вы должны часто полагаться на третьих лиц или изобретать колесо.

– Необходимо часто вставлять вспомогательные куски кода (boilerplate), что увеличивает время на разработку.

Средний уровень

Среди характеристик часто встречаются: фокус на абстракциях, сильная статическая типизация, среда выполнения, ограничения на прямой доступ к памяти.

+ Управлять памятью необязательно, но при желании вы можете это делать самостоятельно.

– До сих пор нужно понимать, как устроена память и как работает сборка мусора, но язык этому обучению не способствует.

+ Богатые стандартные библиотеки.

– Многие абстракции мешают новичку в освоении концепций, т.к. непонятно, почему они созданы именно таким образом.

+ Компилируется в байт-код, упрощающий взаимодействие с другими языками.

– Байт-код требует установленной среды выполнения.

– До сих пор нужно часто вставлять стандартные куски кода (boilerplate), несмотря на наличие абстракций.

Высокий уровень

Среди характеристик часто встречаются: сильное абстрагирование, динамическая и/или слабая типизация, полностью независимое управление памятью и/или наличие среды выполнения.

Примеры: Python, Ruby, JavaScript, Common Lisp.

+ Абстракции делают сложные задачи простыми.

– Надстройки для реализации абстракций снижают производительность.

+ В целом всё просто и интуитивно, даже при внесении изменений.

– Архитектура может страдать, т.к. довольно просто вносить изменения почти в любом месте вместо того, чтобы вносить их там, где действительно нужно.

+ Сравнительно большие стандартные библиотеки означают, что то, что вы хотите сделать, скорее всего уже реализовано и доступно.

– Из-за скрытых деталей сложно выяснять причины возникновения проблем, когда они появляются.

+ Меньше вставок стандартного кода (boilerplate) – синтаксис значительно проще.

– Динамическая типизация усложняет поиск ошибок без запуска кода.

Заключение

Это просто обзор, но он должен дать хорошую базу людям, которые не имеют представления о языках программирования. Однако каждый начинающий программист должен провести свои исследования, чтобы понять, какие бывают пути в обучении программированию. Также имейте ввиду, что список плюсов и минусов не настолько важен, как то, чему вы можете научиться от конкретного языка. Если вы хотите научиться управлять памятью, то вам придётся работать с низкоуровневыми языками и принять все сопутствующие факторы.

Языки программирования

Язы́к программи́рования — формальная знаковая система, предназначенная для записи компьютерных программ. Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, задающих внешний вид программы и действия, которые выполнит исполнитель (компьютер) под ее управлением.

Со времени создания первых программируемых машин человечество придумало уже более восьми с половиной тысяч языков программирования. Каждый год их число пополняется новыми. Некоторыми языками умеет пользоваться только небольшое число их собственных разработчиков, другие становятся известны миллионам людей. Профессиональные программисты иногда применяют в своей работе более десятка разнообразных языков программирования.

Создатели языков по-разному толкуют понятие язык программирования. К наиболее распространённым утверждениям, признаваемым большинством разработчиков, относятся следующие:

  • Функция: язык программирования предназначен для написания компьютерных программ, которые применяются для передачи компьютеру инструкций по выполнению того или иного вычислительного процесса и организации управления отдельными устройствами.
  • Задача:язык программирования отличается отестественных языков тем, что предназначен для передачи команд и данных от человека к компьютеру, в то время, как естественные языки используются для общения людей между собой. В принципе, можно обобщить определение «языков программирования» — это способ передачи команд, приказов, чёткого руководства к действию; тогда как человеческие языки служат также для обмена информацией.
  • Исполнение: язык программирования может использовать специальные конструкции для определения и манипулирования структурами данных и управления процессом вычислений.

Стандартизация языков программирования Править

Язык программирования может быть представлен в виде набора спецификаций, определяющих его синтаксис и семантику.

Для многих широко распространённых языков программирования созданы международные стандарты. Специальные организации проводят регулярное обновление и публикацию спецификаций и формальных определений соответствующего языка. В рамках таких комитетов продолжается разработка и модернизация языков программирования и решаются вопросы о расширении или поддержке уже существующих и новых языковых конструкций.

Типы данных Править

Современные цифровые компьютеры обычно являются двоичными и данные хранят в двоичном (бинарном) коде (хотя возможны реализации и в других системах счисления). Эти данные как правило отражают информацию из реального мира (имена, банковские счета, измерения и др.), представляющую высокоуровневые концепции.

Особая система, по которой данные организуются в программе, — это система типов языка программирования; разработка и изучение систем типов известна под названием теория типов. Языки могут быть классифицированы как системы со статической типизацией и языки с динамической типизацией.

Статически-типизированные языки могут быть в дальнейшем подразделены на языки с обязательной декларацией, где каждая переменная и объявление функции имеет обязательное объявление типа, и языки с выводимыми типами. Иногда динамически-типизированные языки называются латентно-типизированными.

Структуры данных Править

Системы типов в языках высокого уровня позволяют определять сложные, составные типы, так называемые структуры данный. Как правило, структурные типы данных образуются как декартово произведение базовых (атомарных) типов и ранее определённых составных типов.

Основные структуры данных (списки, очереди, хеш-таблицы, двоичные деревья и пары) часто представлены особыми синтаксическими конструкциями в языках высокого уровня. Такие данные структурируются автоматически.

Семантика языков программирования Править

Существует несколько подходов к определению семантики языков программирования.

Наиболее широко распространены разновидности следующих трёх: операционного, денотационного (математического) и деривационного (аксиоматического).

При описании семантики в рамкахоперационного подхода обычно исполнение конструкций языка программирования интерпретируется с помощью некоторой воображаемой (абстрактной) ЭВМ.

Деривационная семантика описывает последствия выполнения конструкций языка с помощью языка логики и задания пред- и постусловий.

Денотационная семантика оперирует понятиями, типичными для математики— множества, соответствия, а также суждения, утверждения и др.

Парадигма программирования Править

Язык программирования строится в соответствии с той или иной базовойвычисленийи парадигмой программирования.

Несмотря на то, что большинство языков ориентировано на императивную модель вычислений, задаваемую фон-неймановской архитектурой ЭВМ, существуют и другие подходы. Можно упомянуть языки со стековой вычислительной моделью (Forth, Factor, Postscript и др.), а также функциональное (Лисп, Haskell, ML и др.) илогическое программирование (Пролог) и язык Рефал, основанный на модели вычислений, введённой советским математиком А. А. Марковым-младшим.

В настоящее время также активно развиваются проблемно-ориентированные, декларативные и визуальные языки программирования.

Способы реализации языков Править

Языки программирования могут быть реализованы каккомпилируемые и интерпретируемые.

Программа на компилируемом языке при помощи специальной программы компилятора преобразуется (компилируется) в набор инструкций для данного типа процессора (машинный код) и далее записывается висполнимый модуль, который может быть запущен на выполнение как отдельная программа. Другими словами, компилятор переводит исходный текст программы с языка программирования высокого уровня в двоичные коды инструкций процессора.

Если программа написана на интерпретируемом языке, то интерпретатор непосредственно выполняет (интерпретирует) исходный текст без предварительного перевода. При этом программа остаётся на исходном языке и не может быть запущена без интерпретатора. Можно сказать, что процессор компьютера — это интерпретатор машинного кода.

Кратко говоря, компилятор переводит исходный текст программы на машинный язык сразу и целиком, создавая при этом отдельную машинно-исполняемую программу, а интерпретатор выполняет исходный текст прямо во время исполнения программы («интерпретируя» его своими средствами).

Разделение на компилируемые и интерпретируемые языки является условным. Так, для любого традиционно компилируемого языка, как, например, Паскаль, можно написать интерпретатор. Кроме того, большинство современных «чистых» интерпретаторов не исполняют конструкции языка непосредственно, а компилируют их в некоторое высокоуровневое промежуточное представление (например, с разыменованием переменных и раскрытием макросов).

Для любого интерпретируемого языка можно создать компилятор — например, язык Лисп, изначально интерпретируемый, может компилироваться без каких бы то ни было ограничений. Создаваемый во время исполнения программы код может так же динамически компилироваться во время исполнения.

Как правило, скомпилированные программы выполняются быстрее и не требуют для выполнения дополнительных программ, так как уже переведены на машинный язык. Вместе с тем, при каждом изменении текста программы требуется её перекомпиляция, что создаёт трудности при разработке. Кроме того, скомпилированная программа может выполняться только на том же типе компьютеров и, как правило, под той же операционной системой, на которую был рассчитан компилятор. Чтобы создать исполняемый файл для машины другого типа, требуется новая компиляция.

Интерпретируемые языки обладают некоторыми специфическими дополнительными возможностями (см. выше), кроме того, программы на них можно запускать сразу же после изменения, что облегчает разработку. Программа на интерпретируемом языке может быть зачастую запущена на разных типах машин и операционных систем без дополнительных усилий.

Однако интерпретируемые программы выполняются заметно медленнее, чем компилируемые, кроме того, они не могут выполняться без дополнительной программы-интерпретатора.

Некоторые языки, например, Java и C#, находятся между компилируемыми и интерпретируемыми. А именно, программа компилируется не в машинный язык, а в машинно-независимый код низкого уровня, байт-код. Далее байт-код выполняется виртуальной машиной. Для выполнения байт-кода обычно используется интерпретация, хотя отдельные его части для ускорения работы программы могут быть транслированы в машинный код непосредственно во время выполнения программы по технологии компиляции «на лету» (Just-in-time compilation, JIT). Для Java байт-код исполняется виртуальной машиной Java (Java Virtual Machine, JVM), для C# — Common Language Runtime.

Подобный подход в некотором смысле позволяет использовать плюсы как интерпретаторов, так и компиляторов. Следует упомянуть также язык Forth, имеющий и интерпретатор, и компилятор.

Используемые символы Править

Современные языки программирования рассчитаны на использование ASCll, то есть доступность всехграфических символов ASCII является необходимым и достаточным условием для записи любых конструкций языка. Управляющие символы ASCII используются ограниченно: допускаются только возврат каретки CR, перевод строки LF и горизонтальная табуляция HT (иногда также вертикальная табуляция VT и переход к следующей странице FF).

Ранние языки, возникшие в эпоху 6-битных символов, использовали более ограниченный набор. Например, алфавит Фортрана включает 49 символов (включая пробел): A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 = + — * / () . , $ ‘ :

Заметным исключением является язык APL, в котором используется очень много специальных символов.

Использование символов за пределами ASCII (например, символов KOI8-R или символов Юникода) зависит от реализации: иногда они разрешаются только в комментариях и символьных/строковых константах, а иногда и в идентификаторах. ВСССР существовали языки, где все ключевые слова писались русскими буквами, но большу́ю популярность подобные языки не завоевали (исключение составляет Встроенный язык программирования 1С: Предприятие).

Расширение набора используемых символов сдерживается тем, что многие проекты по разработке программного обеспечения являются международными. Очень сложно было бы работать с кодом, где имена одних переменных записаны русскими буквами, других — арабскими, а третьих — китайскими иероглифами. Вместе с тем, для работы с текстовыми данными языки программирования нового поколения (Delphi 2006, C#, Java) поддерживают unicode.

Топ-5 языков программирования для новичков

Новички в программировании подчас не могут решить, с какого языка стоит начать обучение. Выбор может зависеть от уровня начальной подготовки, области, в которой желает развиваться начинающий кодер или даже зарплатных ожиданий. В любом случае тщательное освоение базового языка программирования поможет овладеть основами разработки и в дальнейшем разобраться в том, как работают другие, ведь настоящий программист не ограничивает себя изучением одного языка.

JavaScript

JavaScript подойдёт тому, кто связывает своё будущее с веб‑разработкой. Большинство веб‑приложений на стороне клиента пишутся именно на этом языке, на нём создаются сценарии взаимодействия с пользователями веб‑сайтов. Правда, за пределами браузера JavaScript бессилен.

После изучения языка JavaScript новичок получит основные знания о таких фундаментальных в программировании вещах, как структура данных, алгоритмы, объектно‑ориентированные технологии в программировании. Также начинающему программисту, особенно не “технарю”, облегчит жизнь тот факт, что код JavaScript – это простой текст, который можно написать в любом текстовом редакторе. JavaScript похож на базовый язык программирования C. Если наскучит веб‑разработка, то выучить сиобразные языки, такие как С++, C#, Java, PHP, будет намного проще.

JavaScript в данный момент – главный язык фронтенда, он переживает пик популярности. На его основе постоянно появляются новые инструменты, которые облегчают жизнь разработчику, но знание JavaScript остаётся необходимым, чтобы легко адаптироваться к стремительно развивающимся веб‑технологиям.

Python

Python отлично подойдёт для изучения основ программирования. Этот язык идеален для новичков, которые не хотят вникать в огромное количество руководств, и разбираться в громоздком машинном коде. Python имеет open‑source лицензию, поэтому использовать его можно бесплатно. На данный момент Python поддерживается популярными операционными системами: iOS, Windows, Unix и Linux.

На языке программирования Python можно разрабатывать веб‑приложения, анализировать данные, заниматься машинным обучением, писать скрипты для автоматизации задач. Этот язык хорошо связывает уже существующие компоненты программ, но также является отличной основой для разработки высокофункциональных программ. Многие популярные веб‑сайты были разработаны с использованием Python. Например, он использовался при разработке таких крупных проектов, как YouTube, Google, Dropbox, Quora, Reddit.

Python – интерпертируемый язык, поэтому новичок сразу увидит результат выполнения кода, не нужно будет дожидаться компиляции программы. Язык имеет низкий порог вхождения, так как обладает простым синтаксисом, уже существующий код не отпугнёт новичка: он читается легко и выглядит аккуратно. Python приучит начинающего программиста к соблюдению стиля оформления и следованию строгой структуре кода, что будет также полезно для изучения других языков программирования.

C# – язык программирования, который был разработан корпорацией Microsoft в 2010 году. Это объектно‑ориентированный язык программирования (ООП), который используется для разработки программного обеспечения, десктопных и веб‑приложений. ООП означает, что в языке используется методология, основанная на разбивке сложных, больших программ, на небольшие объекты с атрибутами. Программирование на языке C# широко распространено не только в веб‑разработке, но и в разработке программного обеспечения и приложений, поэтому спрос на C# программистов остаётся стабильно высоким.

С# является относительно несложным языком, который поможет развить общие навыки программирования, что в дальнейшем поможет разобраться в работе языков сверхвысокого уровня.

Другой язык, с помощью которого можно сделать первые шаги в программировании объектно‑ориентированный Java.

Язык программирования Java используется в веб‑разработке и создании мобильных приложений, значительно реже в разработке программного обеспечения. В данный момент спрос на Java разработчиков возрос из‑за активного распространения устройств на операционной системе Android.

Для новичка изучение Java может стать хорошей школой, потому как язык предъявляет строгие требования к указанию типов данных, а значит заставляет думать о внутреннем устройстве системы. Также язык капризен в отношении синтаксиса, он научит начинающего программиста помнить о фигурных скобках и тем самым поможет понять, как работает вложенность блоков кода. Ключом к пониманию того, как работает язык, интерпретируются и обрабатываются командные строки является виртуальная машина Java, которая в данный момент поддерживается большинством устройств, что довольно удобно для начинающего программиста.

C++ считается предком всех популярных ныне языков программирования. Начать его изучение лучше студенту, который имеет профильную специальность с уклоном в сторону IT (например, «Прикладная математика и информатика»), потому как порог вхождения выше, чем у вышеперечисленных языков.

Язык программирования C++ идеален для тех, кто планирует заниматься системным программированием, работать с железом, писать драйверы и десктопные приложения. С помощью данного языка начинающий программист изучит процесс взаимодействия компонентов компьютерной системы, таких как процессор, оперативная память, устройства ввода‑вывода, сетевое оборудование с пользовательскими приложениями.

Данный язык является компилируемым, то есть написание кода формирует у новичка понимание того, как запускается код, усвоение, что процесс сборки программы можно настраивать и исходный код может быть обработан сторонними программами. Благодаря C++ начинающий программист постигнет все тонкости, касающиеся типов данных.

Изучение С++ займёт немалое количество времени и потребует значительного упорства, в идеале найти преподавателя, который поможет освоить основы языка.

7 наиболее востребованных языков программирования

Существует множество способов измерения популярности того или иного языка программирования. Но мы считаем, что анализ спроса на специалистов является наиболее точным. Он четко демонстрирует разработчикам навыки, необходимые для улучшения их карьерных перспектив.

Мы проанализировали вакансии, опубликованные на сайте Indeed.com , чтобы определить семь наиболее востребованных в 2020 году языков программирования. Некоторые языки, такие как Swift и Ruby, не вошли в первую семерку, потому что пользуются более низким спросом у работодателей.

1. Java

Востребованность Java в 2020 году снизилась примерно на 6 000 вакансий по сравнению с 2020. Но этот язык программирования по-прежнему популярен. Java более 20 лет используется миллионами разработчиков и миллиардами устройств по всему миру. Он может работать на любой аппаратной и операционной системе через виртуальную машину Java.

Все Android -приложения основаны на Java. 90 % компаний из списка Fortune 500 используют Java в качестве серверного языка программирования.

2. Python

Популярность Python выросла примерно на 5000 вакансий. Это язык программирования общего назначения, используемый для веб-разработки. Он также широко используется в научных вычислениях и интеллектуальном анализе данных. Постоянный спрос на разработчиков в области машинного обучения стимулирует спрос на Python.

3. JavaScript

JavaScript так же популярен сегодня, как и в 2020 году. Этот язык программирования используют более 80% разработчиков и 95% всех сайтов для построения динамических элементов на веб-страницах. Ряд интерфейсных JavaScript- фреймворков, таких как React и AngularJS, имеют огромный потенциал. IoT и мобильные устройства становятся все более популярными, поэтому мы сомневаемся, что в ближайшее время увидим спад спроса на JavaScript- программистов.

Востребованность C ++ мало изменилась по сравнению с 2020 годом. Этот язык программирования используется для создания системного / прикладного программного обеспечения, разработки игр, драйверов, клиент-серверных приложений. Многие программисты считают C ++ более сложным, чем такие языки программирования, как Python или JavaScript. Но он по-прежнему используется во многих устаревших системах на крупных предприятиях.

Популярность C# (произносится, как «C шарп») в этом году немного снизилась. C# — это объектно-ориентированный язык программирования, предназначенный для разработки на платформе Microsoft.NET.

C#, как и C++, используется в разработке видеоигр, поэтому начинающим программистам стоит осваивать сразу оба языка.

6. PHP

Этот серверный язык программирования поднялся на шестое место в нашем рейтинге (по сравнению с прошлым годом). Большинство разработчиков использует PHP для реализации функций, которые не поддерживает HTML. А также для взаимодействия с базами данных MySQL.

7. Perl

Спрос на Perl снизился примерно на 3000 вакансий, и он остался на седьмом месте в нашем рейтинге. Perl продолжает пользоваться популярностью у системных и сетевых администраторов.

Взгляд в будущее

Это языки программирования, которые пока не попали в наш рейтинг. Но в 2020 году они стали пользоваться большей популярностью. Следите за ними в будущем!

  • Swift : язык программирования для iOS и macOS, выпущенный корпорацией Apple в 2014 году, номер 14 в нашем рейтинге. Это связано с тем, что многие вакансии для разработчиков формулируют требования как «iOS», без указания конкретного языка. Swift неуклонно набирает популярность.
  • R : занял в нашем рейтинге 11 место. Но мы ожидаем, что через несколько лет этот язык программирования взлетит вверх. Он набирает популярность, как в международном рейтинге, так и в США . Рост спроса на R-разработчиков объясняется все более активным использованием языка в анализе данных.
  • Rust : Несмотря на то, что Rust занимает невысокое место в нашем рейтинге, согласно данным Google Trends он неуклонно развивается.

Другие технологии, о которых нужно знать

Перечисленные ниже технологии формально не являются языками программирования. Но они входят в список требований, которые предъявляют работодатели к разработчикам.

  • SQL : стандартный язык запросов, предназначенный для хранения и обработки информации в базах данных. Знания SQL пользуется высоким спросом у работодателей. Он упоминается в более чем 30 тысячах вакансий.
  • . NET : платформа Microsoft для разработки программ для настольных компьютеров, мобильных устройств и веб-приложений. Она используется такими языками программирования, как C#, Visual Basic и F#. А кроссплатформенная реализация технологии расширяет .NET для iOS, Linux и Andro >Node : среда с открытым исходным кодом, которая позволяет запускать JavaScript- код на стороне сервера. Это предоставляет возможность использовать один язык программирования для всего веб-приложения. Мы рекомендуем уделить некоторое время на изучение Node.js.
  • MEAN : Стек MEAN (MongoDB, ExpressJS, AngularJS и Node.js) занимает 18-е место в нашем рейтинге. Использование стека позволяет создавать на JavaScript полноценные приложения. Изучение MEAN предоставит базу для разработки на одном из самых популярных языков программирования в мире.

Данная публикация представляет собой перевод статьи « The 7 Most In-Demand Programming Languages of 2020 » , подготовленной дружной командой проекта Интернет-технологии.ру

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Кодинг, CSS и SQL