Язык программирования и его виды. На каком языке «говорят» компьютеры? Как читать компьютерный язык

Понятие компьютерный язык (калька с англ. computer language), как правило, относится к языкам, ассоциируемым с компьютерной техникой. Чаще всего, этот термин соответствует понятию языка программирования, однако это соответствие не является… … Википедия

- (Ada) Компьютерный язык, впервые разработанный в США для контроля за военной техникой. В настоящее время стал более широко применяться в гражданских целях. Относится к языкам высокого уровня (high level language) и создан на основе языка Паскаль… … Словарь бизнес-терминов

ЯЗЫК АССЕМБЛЕР, КОМПЬЮТЕРНЫЙ ЯЗЫК для написания КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ в такой форме, которую компьютер может воспринимать непосредственно. Такие языки называются языками низкого уровня. Каждая команда, которую должен выполнять компьютер,… …

- (BASIC, или Beginner s АН purpose Symbolic Instruction Code), компьютерный язык программирования, легкий для обучения и содержащий много слов повседневной речи. Его широко используют как любители, так и профессиональные программисты. Для запуска… … Научно-технический энциклопедический словарь

Язык программирования формальная знаковая система, предназначенная для записи компьютерных программ. Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, задающих внешний вид программы и действия,… … Википедия

Высокоуровневый язык программирования язык программирования, разработанный для быстроты и удобства использования программистом. Основная черта высокоуровневых языков это абстракция, то есть введение смысловых конструкций, кратко описывающих такие … Википедия

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете … Википедия

Компьютерный сленг разновидность сленга, используемого как профессиональной группой IT специалистов, так и другими пользователями компьютеров. История Появление терминов Бурный рост со второй половины XX века компьютерных технологий, и, в… … Википедия

- (жаргон) разновидность сленга, используемого как профессиональными (например, IT специалистами), так и другими пользователями компьютеров. Содержание 1 История 1.1 Появление терминов … Википедия

Книги

• Язык программирования Python. Практикум. Учебное пособие , Жуков Роман Александрович. Учебное пособие посвящено теоретическому и практическому изучению современного широко используемого языка программирования Python. Состоит из пяти глав, в которых последовательно рассмотрены…
• Язык и среда программирования R. Учебное пособие , Золотарюк Анатолий Васильевич. Учебное пособие содержит весь необходимый объем знаний для работы с программной средой R, включая особенности интерфейса, применяемые операторы и функции, а такжеосновы статического анализа…

Компьютеры появились достаточно давно. Первые из них были ламповыми и за­нимали очень много места. Для того чтобы управлять такой машиной требовалось много обслуживающего персонала. Со временем лампы были вытеснены электронными компонентами, и компьютеры стали значительно меньше. Сейчас системные блоки компьютеров занимают совсем мало места,а их производительность стала значительно выше.

Однако основные принципы работы компьютера, заложенные во времена их рождения, действуют до сих пор. Данные пере даются с помощью сигнала методом "имеется сигнал или нет". Так появился "бит" . Бит - это единица информации, которая может принимать значение 0 или 1. Восемь бит объединяются в байт, один байт равен 8 битам. Число 8 появилось из-за того что первые компьютеры были восьмиразрядными и могли работать одновременно только с 8 разрядами, например, 01011001. Первые нули можно убирать.

В один байт можно записать любое число от 0 до 255. Указанный диапазон чисел очень мал, поэтому чаще используют более крупные диапазоны: два байта = слово, два слова = двойное слово.

Компьютер стал работать в двоичной системе счисления. Любое десятичное число можно записать как двоичное. Подробное преобразование рассматривать не будем, если кому-то интересно, пишите в комментариях – расскажу.

В компьютере принято вести расчет в двоичной или шестнадцатеричной систе­ме. Вторая стала использоваться, когда компьютеры стали 16-разрядными. При написании программ на Delphi будем использовать привычную десятичную систему, потому что компилятор сам переведет все числа в нужный процессору вид, но понимать, с какими числами работает процессор, очень важно.

Шестнадцатеричная система выглядит по-другому. Каждый разряд со­держит шестнадцать состояний. Поэтому один разряд может принимать значения: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, А, В, С, D , Е, F . Буква "А" соответствует цифре 10 в десятичной системе, "В" - 11 и т. д.

Например, число 1 B в шестнадцатеричной системе равно 27 в десятичной.

На протяжении всех материалов мы будем иногда встречаться с шестнадцатеричной сис­темой исчисления. В этом случае, чтобы отличать шестнадцатеричное число от десятичного, перед ним будет стоять знак #, например, #25, так принято в Delphi .

С числами с плавающей точкой работа идёт совершенно не так, рассматривать это мы не будем.

Теперь разберемся отрицательными числами. Если заранее предусмотрено, что число может быть отрицательным, то его длина сокращается на один бит, который отводится под знак числа. Если первый бит равен 1, то число отрицательное, иначе положительное.

В дробных числах один байт может быть отведен для целой части и один для дробной. За счет это­го дробные числа всегда будут занимать больше памяти, и операции с ними будут проходить дольше.

1.2. Машинный язык

Все данные на диске, в том числе и текстовые файлы, хранятся в двоичном виде. Точно так же выглядит и любая программа, толь­ко ее называют машинным кодом. Рассмотрим его подробнее.

Любая программа – это последовательность команд, которые называются процессорными инструкциями. Во время запуска программы компьютер загружает ее машинный код в оперативную память и начинает выполнять команду за командой. Задача программиста – написать эти ин­струкции так, чтобы компьютер понял, что от него хотят.

Реальная программа, которую выполняет компьютер, представляет собой по­следовательность единиц и нулей. Такую последовательность называют машинным языком.

Например, команда сложения двух регистров в шестнадцатеричной системе выглядит так: $03С3. Это мало о чем го­ворит, и запомнить такую команду очень тяжело. Намного проще написать "сло­жить число 1 и число 2".

Сначала программисты писали программы в машинных кодах, затем появился первый компилятор - программа, которая переводила текст программ в машинный код. Таким образом, пользователи стали писать программы более осмысленно, а всю рутинную работу по переводу текста программы в машинный байт-код стал выполнять сам компьютер.

1.3. История языков программирования

Язык, на котором пишется программа, называется языком программирования.

Первым компилятором был Assembler (переводится как "сборщик"). Писать на нем почти так же сложно, как и в ма­шинных кодах, но теперь уже использовались не числа, а понятные человеку слова .

Текст на рисунке можно разделить на три колонки:

· адрес инструкции;

· машинный код инструкции;

· код на языке Ассемблера.

Например, команда копирования регистров выглядела так: mov еах, ebx . В данном случае mov - это команда языка программирования, еах и ebx - имена регистров.

На языке Assembler про­грамму писать легче, но программа, написанная в машинных кодах, ра­ботала быстрее и более гибко. При написании программы в машинных кодах программист ничем не ограничен, а при работе с ассемблером есть ограничения. Не всегда возможно повлиять на результат.

После создания ассемблера языки программирования стали появляться один за другим. Так появились С, ADA , FoxPro , Fortran , Basic , Pascal и др. Некоторые из них были предназначены только для обучения, другие были ориентиро­ваны на профессиональных программистов.

Язык Assembler в настоящее время в основном используется только в качестве вставок для языков высоко­го уровня, а машинные коды используются для написания того, что не может сделать компилятор.

Затем получило развитие объектно-ориентированное программирование. Язык С превратился в C++, Pascal в Object Pascal и т. д.

Последней крупной революцией, происходящей в программировании, считается переход на визуальное программирование. Этот переход происходит в настоящее время. Визуальность дает еще более удобные средства разработки для бы­строго написания кода, но проигрывает ООП по быстроте работы. Одни из часто используемых языков, поддерживающих визуальное программирование, являются Delphi и C #, хотя прогресс не стоит на месте и визуальные компоненты появляются для многих других языков.

Выбрать лучший язык невозможно. Каждый из них подходит для определённого круга задач, и программист должен сам выбрать наиболее удобный для себя язык.

1.4. Исполнение машинных команд

Кроме байта существуют и другие размерности:

· 1 килобайт = 1024 байт;

· 1 мегабайт = 1024 килобайт;

· 1 гигабайт = 1024 мегабайт.

· 1 терабайт = 1024 гигабайт.

· и т.д.

В компьютере большинство значений являются степенью числа 2, потому что компьютер оперирует двоичной системой, и таким образом можно максимально эффективно использовать его воз­можности. Именно из-за этого при расчёте размерностей используется 1024 (2 в степени 10).

Рассмотрим некоторые понятия.

Сегмент - это область внутренней памяти компьютера.

Когда операционные системы были 16-битными, процессор не мог работать с памя­тью размером более 64 килобайт, потому что это максимальный размер области памяти, который можно адресовать, используя в этих целях адрес длиной в два байта. Поэтому память делилась на сегменты по размеру и по назначению. В дан­ный момент используются 32-разрядныю ОС, которая может адресовать до 4 Гбайт оперативной памяти и 64-разрядные ОС. Поэтому можно сказать, что память стала сплошной. Однако деление ее по назначению все-таки осталось.

Существуют следующие сегмент s ы памяти:

· сегмент кода - область памяти, в которую загружается машинный код, который бу­дет потом выполняться процессором;

· сегмент данных - область памяти для хранения данных;

· сегмент стека - область памяти для хранения временных данных и адресов возврата из процедур.

Каждой запущенной программе отводится свой сегмент кода, данных и стека. Поэтому данные одной программы не могут пересекаться с данными или кодом другой программы.

Регистр - ячейка памяти в процессоре. Её размер зависит от разрядно­сти. В 32-разрядных процессорах ячейки 32-битные, но есть и 64-битные. Таких регистров у процессора несколько, и каждый из них предназначен для определен­ных целей. Существуют также регистры общего значения, которые программа мо­жет использовать на свое усмотрение.

Chapter 2: Что такое компьютерный язык?

Что является сутью компьютерного языка? Зачем он нужен компьютерам? Почему в мире так много компьютерных языков?

Как для понимания принципов работы двигателя не нужно водить машину, так и для понимания ответа на эти вопросы не нужно программировать. Но для того, чтобы улучшить своё знание темы, необходимо понять как работает компьютер. Здесь даётся краткое объяснение.

2.1 Краткая история программирования

Компьютеры являются цифровой электроникой. Их восприятие данных заключается в наличии или отсутствии напряжения в проводах. Отсутствие напряжение выглядит для компьютера как ноль, наличие - как единица. На самом деле, компьютеры не знают других цифр, так что в итоге ему приходится комбинировать 0 и 1 для составления чисел.

Раньше, особые переключатели использовались для загрузки единиц и нулей в компьютерную память. На этой картинке, принадлежащей Wikimedia Commons , изображён Altair 8800. Переключатели на передней панели использовались для загрузки программы. Огни показывали результат. Монитора не было. Figure 2.1: Altair 8800

Каждый набор из переключателей представляет из себя номер. Каждый номер представляет данные или инструкцию, которую с ними должен сделать компьютер. Эта система, использующая только нули и единицы для репрезентации чисел называется бинарной(двоичной) системой исчисления. Этот тип компьютерного языка называется 1GL, или язык программирования первого поколения.

Числа в двоичной системе исчисления чаще всего представлены в комбинациях из четырёх цифр. Например:

1010 0010 0011

Усовершенствованием ввода через переключатели было начало использования шестнадцатеричных кодов. Десятичные числа, используемые в посведневной жизни, состоят из цифр 0-9. Шестнадцатеричная система исчисления состоит из цифр 0-9, а также из символов от A до F для репрезентации набора четырёх переключателей, с возможными значениями 0-15.

Следующее видео немного подробнее объясняет, как работает система исчисления: Video: Decimal, binary, and hexadecimal systems

Для облегчения ввода программ, более поздние компьютеры позволяли вводить программы с помощью языка assembly. Каждая команда использовала мнемонику, а программа, называемая компилятором, превращала мнемоники в числа, обозначающие команды. Такой тип языка называется 2GL, или язык второго поколения.

Ниже преведена часть программы на языке assembly, предоставлено Wikimedia Commons .
Figure 2.2: Пример языка assembly

Хотя это было улучшением, этого всё ещё было недостаточно для того, чтобы сделать процесс программирования лёгким. Следующее поколение языков предоставило абстракции более высокого уровня. Первые языки третьего поколения: (COBOL , FORTRAN и LISP) были намного проще для понимания и программирования.

Языки второго и третьего поколения использовали программу, называемую компилятор . Компилятор берёт программу, введённую пользователем (так называемый исходный код ) и превращает её в машинный код. Программист запускает машинный код. Оригинальный исходный код не запускается.

Если программа использует исходный код из разных источников, они могут быть связаны вместе в один с помощью программы, называемой linker (линкер, редактор связей, компоновщик) . Редактор связей работает с машинным кодом, сгенерированным компилятором, для создания финальной версии программы. Эта финальная версия - то, что запускает пользователь. Исходный код для этого не нужен. Figure 2.3: Компиляторы и редакторы связей

Недостатком машинного языка является то, что программа будет работать только на определённых типах компьютера. Программы, скомпилированные для компьютеров с Windows скорее всего не будут работать на компьютерах Apple Macintosh и наоборот.

Потому что весь процесс компиляции и связи может быть сложным для начинающих программистов, некоторые языки стали использовать интерпретаторы . Эти программы спотрят на исходный код и преобразуют его в машинный код на ходу. Это также позволяет одним и тем же программам запускаться на Windows, Mac, Unix компьютерах, в случае, если на каждой из этих платформ есть доступ к интерпретатору.

Недостатком использования интерпретатора является то, что он медленнее, чем оригинальный, машинный язык. Figure 2.4: Интерпретатор

Python является примером интерпретируемого языка. Легче писать на Python"е, чем на C, но Python работает медленнее и требует интерпретатора для успешной работы.

1. Приведите пример числа в двоичной системе исчисления. (Хотя число "1" может быть двоичным, десятичным или шестнадцатиричным, попытайтесь придумать пример, который показывает разницу между системами исчислений.)
2. Дайте пример числа в десятичной системе исчисления.
3. Дайте пример числа в шестнадцатиричной системе исчисления.
4. Переведите числа 1, 10, 100, 1000 и 10000 из двоичной в десятичную систему исчисления.
5. Что такое компилятор?
6. Что такое исходный код?
7. Что такое машинный язык?
8. Что является языком программирования первого поколения?
9. Что является языком программирования второго поколения?
10. Что является языком программирования третьего поколения?
11. Что такое интерпретатор?

You are not logged in. Log in and track your progress.

Сейчас мы просто не сможем представить свою жизнь без . Базы данных, компьютерные игры, операционные системы, социальные сети и многое другое.

Всего этого у нас не было бы, если бы люди не разработали специальные языки программирования, с помощью которых сейчас создаётся самое разнообразное программное обеспечение для компьютера.

Языки программирования исчисляются уже не десятками, а сотнями. Есть языки специально для разработки сайтов, игр, анимации.

Какие языки используются для создания обычных прикладных программ (т.е. программ, написанных непосредственно для пользователей)? Их бесчисленное множество, самые популярные из них – C++ и Delphi. Они предоставляют наибольшее количество возможностей для разработки программ на все случаи жизни. Именно их используют профессиональные программисты.

Однако и С++, и Delphi были созданы на основе более простых языков. Для C++ это язык C (называют «Си»). Предшественник Delphi – это Pascal. Многие их учат ещё в школе на уроках информатики. Язык Pascal был создан именно для обучения программированию, так как является очень простым и понятным. Сейчас он используется практически во всех школах, колледжах, университетах и институтах.

После освоения Pascal изучение Delphi проходит, что называется «на ура». Такая последовательность освоения языков, т.е. сначала именно Pascal, а потом Delphi или C, C++, является весьма желательной. На вопрос «Какой язык программирования лучше» можно ответить, что для обучения начинающим лучше всего подойдет Паскаль (Pascal).

Для разработки мультфильмов и анимации была создана специальная программа – Adobe (Macromedia) Flash. Также Flash используют при разработке сайтов и для создания компьютерных игр. Язык, применяемый во Flash, – ActionScript. Он получил огромную популярность в наши дни, так как используется во всех современных интернет-проектах.

HTML является сокращением от англ. HyperText Markup Language и переводится как «язык разметки гипертекста». С его помощью создается большинство веб-страниц. Знание HTML значительно упрощает работу со своим блогом или сайтом, но не является при этом обязательным.

Более совершенные и функциональные (но более сложные) языки, чем HTML, – это PHP, Ajax, SQL.

Для разработки игр и программ на телефоны используются, в основном, два языка – Java и C++. Про C++ мы уже говорили, а Java является языком программирования, созданным на основе C++.

Для создания 3D игр и фильмов используют язык Python. Он даёт огромнейший спектр возможностей для управления 3D графикой.

Язык Фортран был разработан для сложных математических вычислений, создан в 1954-1957 годах. Слово Fortran произошло от первых букв: FORmula TRANslator, то есть, переводчик формул. Он выполняет математические, инженерные и различные научные задачи и применяется в очень мощных компьютерах.

Как мы видим, программисты разработали языки программирования на все случаи жизни. Многие программисты являются поклонниками какого-то одного языка программирования, но это зависит от личных предпочтений. Создаются всё новые языки, усовершенствуются старые. Именно от функциональности языков программирования зависит будущее компьютерных технологий.

P.S. Статья закончилась, но можно еще прочитать.

Под термином «компьютерный язык» понимают все языки, позволяющие взаимодействовать человеку и компьютеру. При этом различают языки, которые могут читать машины, и те, которые способны понимать люди.

Языки, понятные машинам, умеет читать процессор и, следовательно, выполняет отправленные с их помощью команды. В этом случае речь идет о так называемых машинных языках. Но есть еще и компьютерные языки, которые могут читать люди. К ним относятся, например, языки программирования. Они используют слова и символы человеческого языка - компьютер не может их ни прочесть, ни интерпретировать.

Чтобы сделать эти языки читаемыми для «железа», их необходимо перевести на машинный язык. Это может произойти в режиме реального времени с помощью интерпретатора или заранее с помощью ассемблера или компилятора.

Какие языки понимает компьютер?

Единого для всех компьютерного языка, как вы уже поняли из начала нашей статью, не существует. Есть очень длинный список разнообразных компьютерных языков, а наиболее известными среди них, вероятно, являются уже упомянутые языки программирования.

Скриптовые языки не переводятся предварительно компилятором в машинный код. Интерпретаторы делают их доступными для чтения компьютером, и это позволяет выполнять определенные действия. К скриптовым языкам относятся Python и Javascript.

Еще одной формой языков программирования являются так называемые высокоуровневые языки. Здесь информация программируется с помощью кода, который может прочитать человек, а компилятор преобразует этот в машинный. Примерами высокоуровневых языка являются C и C++.

В отличие от выше перечисленных языки разметки не используют программы, поэтому они не преобразуются в машинный код. Они применяются для создания таких документов, с которыми сможет работать какая-либо . Классическими примерами языков разметки являются HTML, XML или CSS.

Есть еще языки баз данных, такие как SQL. Они не относятся непосредственно к языкам программирования, но управляют компьютером при выполнении запросов в базе данных.

Если вы хотите научиться программировать самостоятельно, то в вы найдете ценные советы для начинающих программистов.