Из чего состоит язык программирования

Что такое язык программирования

Представьте, что вас на улице спросили, как дойти до ближайшей аптеки. Для того, чтобы объяснить дорогу, вам нужно использовать язык, который понимает человек, и набор конкретных инструкций (ориентиров), которые помогут ему достичь цели.

Языки программирования работают аналогичным образом: они помогают человеку объяснить компьютеру, какие действия ему нужно выполнить.

Как и в случае с естественными языками (испанский, английский, китайский и другие), существуют различные языки программирования: Python, Java и C++. Каждый из них имеет свой набор правил и синтаксис, которые программисты используют для написания кода.

Инструкции компьютеру могут быть как простыми (например сложи число А и число Б), так и очень сложными: например, выполни действия, необходимые для создания видеоигры или мобильного приложения. Код на определенном языке — набор действий, которые приведут к конкретному результату.

Чем отличаются языки программирования от алгоритма

Со стороны может показаться, что это совершенно разные вещи, однако они связаны между собой. Алгоритм — набор инструкций и шагов, которые сообщают компьютеру, что именно нужно сделать. А язык программирования — это инструмент для написания этих инструкций так, чтобы компьютер смог их понять.

Если провести аналогию с кулинарией, то алгоритм можно сравнить с рецептом торта: он содержит информацию, каким ингредиенты нужно добавить, в каких пропорциях смешать и как долго выпекать получившееся тесто.

В этой аналогии язык программирования — это язык, на котором написан рецепт. Точно так же, как разные люди могут написать один и тот же рецепт на разных языках, программисты могут написать один и тот же алгоритм на разных языках программирования.

Почему языки программирования появляются и исчезают

Языки программирования, как и любая другая технология, могут появляться и исчезать по целому ряду причин.

• Требования пользователей и разработчиков меняются. Например, новый язык программирования может быть создан для решения конкретных проблем или для использования преимуществ новых аппаратных или программных возможностей. По мере развития технологий могут появляться новые языки программирования, отвечающие новым требованиям.
• Языки программирования устаревают. Им на смену приходят новые, которые предлагают лучшую производительность, функции или простоту использования. Например, COBOL, язык программирования, который широко использовался в 1970-х и 1980-х годах, был постепенно вытеснен Java, Python и JavaScript, которые предлагают более современные функции и которые легче изучать и использовать.

Кроме того, некоторые языки программирования могут исчезнуть просто потому, что они непопулярны. Если язык не получил широкого распространения, он не получает необходимой поддержки от сообщества разработчиков и ресурсов, необходимых для его дальнейшего существования и развития.

Elbrus Bootcamp

Вам может также понравиться.

Кто такие свитчеры

27 янв. 2024 г.

Как быстро и правильно гуглить

26 янв. 2024 г.

Выбираем язык программирования: какие из них популярны, для чего они нужны и с чего начать изучение

По данным SuperJob, за год потребность в разработчиках выросла на 190%. О том, какой язык программирования выбрать и как начать с ним работать, рассказывает Владимир Языков, преподаватель курсов Нетологии и разработчик с 15-летним стажем. Да, ему и самому нравится его фамилия ��

Статья будет полезна тем, кто только присматривается к профессии программиста, хочет узнать побольше о языках программирования и сделать выбор.

Владимир Языков

Разработчик с 15-летним стажем и основатель компании Useful Web

Какими бывают и где используются языки программирования

Язык программирования похож на иностранный, только с его помощью донести информацию можно не до англичанина или француза, а до компьютера. Цель начинающего программиста — научиться изъясняться так, чтобы компьютер его понимал. Для каждой задачи, платформы и операционной системы хороши определённые языки, а всего их существует около 9 000. Изучать их все не нужно, можно успешно работать всего с несколькими языками или даже с одним.

По традиции, начиная осваивать новый язык, программист пишет на нём скрипт, который выводит на экран надпись Hello, World! Вот как это выглядит на разных языках:

Языков программирования так много, потому что программисты постоянно в поисках новых инструментов и возможностей, чтобы упростить и сделать более эффективным процесс разработки. Поэтому создаётся много узкоспециализированных языков, написанных специально под определённую область, а популярные языки широкого применения регулярно совершенствуются и обновляются.

Языки программирования используют в самых разных сферах. Кроме разработчиков, они нужны робототехникам, аналитикам, системным администраторам и иногда даже дизайнерам и редакторам.

Условно области, где применяются языки программирования, можно разделить на две большие группы:

• Бизнес — разработка программ, которые помогают решать конкретные проблемы людей. Например, программист может создать для продуктового магазина сервис по доставке.
• Развлечение — языки программирования используются для создания развлекательных приложений и игр.

Остановимся на самых популярных направлениях программирования.

Языки для веб-разработки

Веб-разработка имеет дело с созданием сайтов и приложений и ведётся по двум основным направлениям — фронтенд и бэкенд. Разберёмся на примере.

Практически в любом бизнесе есть фронт-офис и бэк-офис — подразделения, отвечающие за внешние и внутренние процессы в компании. В ресторане клиентов встречают хостес и сервированные столики — фронт-офис. Но готовятся все блюда, которые вынесут в зал, на кухне — её не видно клиентам, но она отвечает за ключевые процессы в бизнесе — бэк-офис.

Так вот, фронтенд — это внешняя оболочка сайта или приложения, то, что видит пользователь, а бэкенд — все отвечающие за это внутренние процессы, они пользователю не видны.

Для работы во фронтенде нужны три языка: HTML, CSS и JavaScript (JS). При этом настоящий язык программирования только последний.

JavaScript — один из главных языков фронтенда, альтернатив для него мало. Популярен также TypeScript, но он создан на основе JavaScript. Если вы хотите, например, чтобы после написания сообщения в чате, оно отображалось, без этих языков программирования не обойтись.

HTML и CSS формируют структуру сайта. HTML говорит, что обозначается на странице — заголовки, абзацы, картинки и так далее, а CSS говорит, как это будет выглядеть: какие размеры должны быть у заголовков, какого они цвета, есть ли подчёркивания и так далее.

С помощью бэкенда хранят и обрабатывают данные. Когда пользователя что-то заинтересовало на Ozon, он заходит в карточку товара, а потом в другую, третью и видит, что карточки очень похожи: все картинки слева, цена справа, описание и отзывы внизу. Нужный раздел уже получается найти интуитивно. Что подгружать на страницу в зависимости от ссылки, на которую пользователь нажал, — в том числе решает бэкенд.

Чтобы реализовывать бэкенд в веб-разработке, пригодятся PHP, Python, Java, Go, С#, C++, Ruby и другие.

PHP был особенно популярен в 2000-е годы и всё ещё находится в топ-15 самых распространённых языков, но в современных крупных компаниях вместо него теперь чаще используют Python или Go.

Ruby часто применяется в разработках для небольших стартапов.

Фулстек-разработчики создают сайты и приложения целиком, отвечают и за фронтенд, и за бэкенд.

Языки для десктопа

Поговорим о языках, на которых разрабатывают стационарные приложения — те, что предназначены для компьютеров.

C# и C++ чаще всего используются для создания программ для Windows, игр на движке Unity, проектов для Sony PlayStation и Microsoft Xbox.

На Java разрабатывают кроссплатформенные приложения, которые работают одновременно на Windows, Mac OS и Linux.

Swift в основном используется компанией Apple, чтобы создавать программы для устройств на собственной операционной системе.

Языки мобильной разработки

Для мобильной разработки тоже используется Java. Можно вспомнить популярные в нулевых Java-игры для мобильных — те, в которые мы играли на своих первых телефонах ещё в школе.

Сейчас с помощью Java создаются приложения для Android. Его альтернатива — Kotlin.

Для iOS используется Swift. Его предшественник — Objective C, раньше Apple использовали для своих разработок именно его.

Языки для разработки игр

При создании игр разработчики используют уже упомянутые выше C++, C# и Java.

Высокая производительность C++ делает его одним из основных в индустрии разработки игр. На этом языке создаются сложные и ресурсоёмкие игры.

Если вы хотите заниматься разработкой игр под Windows или на движке Unity, то C# — это хороший выбор. Благодаря своей универсальности, он отлично подходит для разработки игр на различных платформах, а также для создания 2D- и 3D-игр.

Язык Java — основной для тех, кто хочет создавать кроссплатформенные игры. Благодаря своей философии «Написал один раз — запусти в любом месте», он является одним из самых популярных среди разработчиков, делающих игры для разных систем.

Резюмируем

Ниже сводная таблица самых популярных языков программирования по направлениям:

Читать также

Тестировщик ПО: всё о профессии

Фронтенд	Бэкенд	Фулстек	iOS	Android	Desktop	QA	Системное программирование	Системное администрирование
JS	PHP	JS	Swift	Kotlin	C++	Java	C++	PowerShell
TS	Java	PHP	Objective C	Java	C#	Python	C#	Python
Python	Java	JS	JS	Java	JS	Rust
Go	Python	JS
C#	Go	Rust
JS	C#
C/C++
Rust

Бесплатный курс

Профессии и языки программирования: что выбрать

Узнать больше

• Попрактикуетесь в написании кода и поймёте, интересно ли вам этим заниматься
• Погрузитесь в специфику IT-разработки и решите, в каком направлении проще начать путь в профессию
• Разберётесь, какие знания и навыки нужны новичку и где их можно получить

Как выбрать, какой язык учить

«Какой язык программирования лучше?» — один из самых популярных вопросов, который задают новички. Важно понимать, что хороши все, каждый в своей области. Ведь невозможно сказать, что лучше — французский или немецкий.

Стоит сначала выбрать направление, в котором вам будет интересно работать. Десктопные программы, мобильные приложения, игры — подумайте, что вам ближе. А когда определитесь, начните изучать один из языков, которые применяются в этой сфере.

Дальше разберёмся, какой язык учить из тех, что используются в выбранной вами области.

Популярность

Рейтинги самых популярных языков программирования публикуют регулярно. Те языки, на которые стоит обращать внимание, — на первых 10–15 позициях. Если вас заинтересовал язык, который не вошёл в топ-100, зарабатывать на нём вы вряд ли сможете.

Языки программирования: что это такое, зачем нужны и какой выбрать новичку

Разбираемся, как устроены языки программирования, почему их так много и чем они отличаются от алгоритмов.

Тимур Тукаев

Фанат Free Software Foundation, использует Linux и недолюбливает Windows. Пишет истории про кодинг и программы на Python. Влюблён в Lisp, но пока что не умеет на нём программировать.

Что такое язык программирования

Язык программирования — это набор формальных правил, по которым пишут программы. Обычный язык нужен для общения людей, а язык программирования — для общения с компьютером. Как и в любом естественном языке, тут есть лексика — слова, функции и операторы, из которых по правилам синтаксиса составляются выражения. Они имеют чёткий, вполне определённый смысл, понятный компьютеру, — семантику.

Вот, например, программа на языке JavaScript:

Чем языки программирования отличаются от алгоритмов

Программы нужны для того, чтобы машина сделала что-то полезное. Это невозможно, если нет чёткого порядка действий и правил их выполнения — алгоритма.

Алгоритм работает как маршрут в навигаторе: «Из пункта А едем в пункт Б, поворот через 150 метров». Англичанин понимает его по-английски, китаец —
по-китайски, а мы с вами — по-русски. Языки разные, а порядок действий один и все должны добраться до нужного места.

Любая программа начинается с алгоритма, но на разных языках это может выглядеть по-разному. Например, вот эта — на языке С — проверяет, чтобы делитель не был нулём, а затем делит одно число на другое. Или пишет, что так делать нельзя.

if (b != 0) < printf (("a / b = %lg\n"), a / b); > else < printf ("На ноль делить нельзя"); >

То же самое, но на Python.

if b != 0: print(‘a / b = ’ + a / b) else: print(‘На ноль делить нельзя’) 

В программе на Python нет фигурных скобок и точек с запятой, но алгоритм и результат работы такой же, как у программы на C, да и слова похожи.

Перейти с одного языка программирования на другой легко: если знаешь Java — быстро начнёшь кодить, например, на Python или C#.

Как компьютер понимает разные языки программирования

На самом деле язык программирования — это не язык компьютера. Машина понимает последовательности нулей и единичек: есть напряжение в цепи — единица, нет — ноль. Поэтому любую программу сначала надо перевести в набор таких машинных команд.

Для этого есть два инструмента — компилятор и интерпретатор. Компилятор работает как бюро переводов: вы отдаёте ему весь текст программы, а он превращает его в исполняемый код, набор команд для процессора. Интерпретатор больше похож на переводчика-синхрониста: сказали фразу — синхронист тут же её перевёл, а компьютер выполнил.

Внутри компиляторов и интерпретаторов — сложные наборы правил по превращению языка программирования в машинный код, понятный компьютеру. Это тоже программы. Их пишут создатели нового языка — на каком-то другом, уже существующем. Например, интерпретатор Python написан на C, а сам C — на ассемблере, практически машинном коде.

Что такое библиотеки

Библиотеки — наборы функций, готовых шаблонов, написанных на каком-то из языков программирования. Это удобно и похоже на книги в обычной библиотеке: на них можно ссылаться внутри программ и сразу получать результат без необходимости каждый раз писать много кода.

Например, в Python есть модуль — библиотека yandex_translate, которая переводит тексты на разные языки. Программистам не надо создавать программу-переводчик с нуля, достаточно подключить этот модуль и обратиться к нему из любой точки кода.

# подключаем модуль from yandex_translate import YandexTranslate # вводим ключ из настроек Яндекс.Переводчика YANDEX_API_KEY = ‘Ваш API KEI' try: # проверяем, что ключ правильный translate_obj = YandexTranslate(YANDEX_API_KEY) # вызываем модуль, и он переводит текст из string на нужный язык. t = translator_class.translate(string, 'en-ru') 

Зачем нужны новые языки, если есть много старых

Существует уже несколько тысяч языков программирования, но всё равно продолжают создавать новые. Обычно это делается для решения каких-то конкретных задач, но иногда и для одного-единственного станка с ЧПУ или нового устройства. Так происходит, когда имеющийся язык почему-то стало неудобно использовать.

Так появился, например, гибкий и мощный язык программирования С, который сейчас используют повсеместно. По одной из легенд — языку уже около 50 лет, — программисты из AT& T Керниган и Ритчи захотели перенести любимую игру с главного сервера компании на офисный компьютер. Но там не было операционной системы, а переписать имеющуюся показалось слишком сложно, потому что она была полностью на ассемблере. Тогда они решили создать свой язык программирования, который назвали C (си).

Сколько живут языки программирования

Языки живут, пока люди пользуются написанными на них программами. Поэтому старички, такие как COBOL, Ada или Fortran, всё ещё в деле.

На языках Ada и Fortran написана часть кода операционных систем семейства Unix, а для COBOL, похоже, вовсе наступил ренессанс: из-за кризиса, связанного с пандемией, приходится вносить изменения в старые бизнес-системы и программы для службы соцобеспечения, которые написаны именно на нём. Кроме того, по данным Reuters, 43% банковских систем и 95% банкоматов США так или иначе используют COBOL. Так что Америка ищет программистов-ветеранов.

А вот Алголу повезло меньше. Он практически мёртв, хотя и был когда-то не менее популярен, чем COBOL.

Что лучше учить новичку

Если интересуют красивые эффекты для веба — попробуйте начать с простейшего набора из JavaScript, CSS и HTML. Со временем подтянете PHP и сможете создавать на нём полноценные сайты. Если же вам интереснее программы, сервисы и скрипты — посмотрите в сторону Python, Java или С#. Для новичка может быть сложновато, зато это мощные универсальные языки, которые подходят практически для любых задач. Под мобильную разработку учите Swift для iOS и Java/Kotlin для Android. Но с ними придется попотеть и лучше, чтобы был хоть какой-то опыт в программировании.

Читайте также:

• Кирпичи для интернета: топ-10 концепций современной веб-архитектуры, которые вам точно нужно знать
• Как в СССР создавали полупроводниковый компьютер
• Как добавить в приложение поддержку нескольких языков

Что такое язык программирования

Программа на компьютере или смартфоне – это последовательность команд, которую создавали с учетом определенных правил. Этот свод инструкций и называется языком программирования. При написании кода используются конкретные слова, функции и операторы, а каждый элемент обладает четким смыслом, понятным компьютеру.

Особенности языка программирования

Язык программирования – это технический, искусственный язык, обладающий некоторыми свойствами естественного. Так, в любом из них есть лексика, синтаксис и семантика. Программист обязан соблюдать алгоритм, иначе код получится нерабочим. Схема одинакова практически для любого языка программирования – хоть для Fortran, появившегося в 50-х годах прошлого века, хоть для React 2012 года.

На данный момент существует более 8 тысяч языков программирования.

Тенденции в сфере программирования:

1. Регулярно появляются новые языки программирования с более простым форматом создания кода (переход на высокоуровневые системы).
2. Более актуальными становятся платформы, поддерживающие облачные технологии, сайты и мобильные приложения.
3. Разнообразие несколько усложняет изучение материальной части, переход на другие языки иногда затруднен из-за различий в механике.

Операторы обычно представляют собой английские слова, указывающие на то, какие операции должны активироваться при их внесении в код. Из-за этого кардинально различные языки программирования немного похожи друг на друга. Они отличаются только синтаксисом или подходом, парадигмой.

Комьюнити теперь в Телеграм
Подпишитесь и будьте в курсе последних IT-новостей

Чем язык программирования отличается от алгоритма

С понятием «алгоритм» пользователи сталкиваются в момент составления технического задания. Он представляет собой четкий порядок действий и правил их выполнения и не зависит от выбранного инструмента реализации. Фактически алгоритм является частью любого языка, за счет него программисты составляют логику выполнения.

Различия касаются следующего:

1. Одна и та же команда (алгоритм) выглядит по-разному в зависимости от языка программирования.
2. Понимание алгоритма упрощает выполнение техзадания на любой платформе.
3. Высокоуровневые языки проще для понимания, чем низкоуровневые типа Ассемблера.

Последнее объясняется применением понятных пользователю слов и удобным форматированием со смещением строк. Редакторы кода обычно подсвечивают типовые участки различным цветом. Визуальное оформление помогает ориентироваться в «чужих» программах, а также ускоряет разработку собственного алгоритма.

Как компьютер понимает языки программирования

Технически цифровая электроника управляется последовательностью единиц и нулей. Но работать с таким массивом вручную нереально, учитывая объемы, с какими приходится иметь дело сегодня. Современные же языки программирования представляют собой «набор фраз» с атрибутами. Перед исполнением любое приложение переводится в машинные команды.

1. Исходный текст программы прогоняется через модуль компилятора.
2. После запуска происходит выполнение заданного алгоритма программы.
3. В ряде случаев возможна декомпиляция и редактирование кода.

При отладке используется интерпретатор, который считывает и выполняет программу пошагово, с визуальным отображением результата. Интересный факт – оба приложения (компилятор и интерпретатор) также написаны на том или ином языке программирования. Они представляют собой тот же набор машинного кода, который ранее был неким исходным текстом, например на C++.

Многие программы состоят из неких стандартных модулей типа «открыть окно ввода данных». Чтобы упростить и ускорить создание продуктов, все чаще применяются готовые библиотеки кода. Они представляют собой заранее написанные и проверенные модули, которые достаточно вставить в текст. Или сохранить в отдельном файле, куда программа будет периодически обращаться.

Почему появляются новые языки программирования

Пиком развития модульного программирования считаются фреймворки. Типичные представители этой категории для разработки веб-ресурсов – Bootstrap, React.js, Django, Laravel, Angular. На рынке подобных «изделий» насчитывается несколько десятков. Такие инструменты часто называют «новыми» языками программирования.

Причины разработки новинок:

1. Изменение локальных и сетевых технологий.
2. Рост мультимедийных возможностей оборудования.
3. Возрастают потребности пользователей компьютеров.

Тенденция особенно заметна на рынке мобильных устройств, социальных и поисковых сетей. Везде начинают внедряться алгоритмы искусственного интеллекта, но возможностей старых платформ для обеспечения заданной функциональности явно недостаточно. Плюс сильно возрастают объемы программ, и разработчикам приходится думать над сокращением времени работы, иначе конкуренты будут выпускать аналогичные продукты раньше. Или стоимость возрастет так, что создание программы станет нерентабельным. Выгоднее содержать двух разработчиков, владеющих навыками работы с фреймворками, чем огромный штат сотрудников, которые пишут код на одном из «изначальных» языков.

Что лучше изучать новичку

Перечисленное выше влияет на выбор «первого» языка программирования. В большинстве случаев рационально изучать наиболее актуальный вариант, чтобы наверняка быть обеспеченным работой. Но существуют и некие рейтинги, по которым вполне можно проводить профориентацию.

Можно начать с Python, а следом за ним осваиваться с Java и C++. Остальные языки программирования берут многое из синтаксиса перечисленных базовых платформ. Если акцент изначально ставится на разработке сайтов, стоит поработать над навыками в PHP, Ruby, JavaScript. Программы для мобильных устройств чаще пишут на Objective-C, Swift и Java.

Чтобы стать востребованным, нужно владеть минимум 5 языками.