Limbaj de programare | tip de limbaj scris care spune calculatoarelor ce să facă

Un limbaj de programare este un tip de limbaj scris care spune calculatoarelor ce să facă. Iată câteva exemple: Python, Ruby, Java, Java, JavaScript, C, C++ și C#. Limbajele de programare sunt utilizate pentru a scrie toate programele și software-ul pentru calculatoare. Un limbaj de programare este ca un set de instrucțiuni pe care calculatorul le urmează pentru a face ceva.

Un programator scrie text în codul sursă al unui limbaj de programare pentru a crea programe. De obicei, limbajul de programare folosește cuvinte reale pentru unele dintre comenzi (de exemplu, "if... then... else...", "and", "or"), astfel încât limbajul să fie mai ușor de înțeles pentru un om. Ca orice limbaj normal, multe limbaje de programare folosesc punctuația. Multe programe sunt apoi compilate, ceea ce înseamnă că computerul modifică sau traduce codul sursă într-un alt limbaj (cum ar fi limbajul de asamblare sau limbajul mașinii) pe care un computer îl poate citi, dar care este mult mai greu de citit pentru o persoană.

Programele de calculator trebuie să fie scrise cu mare atenție. Dacă un programator face greșeli sau dacă un program încearcă să facă ceva pentru care programatorul nu a fost conceput, atunci programul ar putea să nu mai funcționeze, ceea ce se numește "blocare". Atunci când un program are o problemă din cauza modului în care a fost scris codul, aceasta se numește "bug". O greșeală foarte mică poate cauza o problemă foarte mare.

Tipuri de limbaje de programare

Există mai multe tipuri de limbaje de programare. Cele mai multe limbaje de programare nu urmează un singur tip, astfel încât este dificil să se atribuie un tip pentru fiecare limbaj. Exemplele fiecărui tip sunt prezentate în fiecare secțiune de mai jos, deoarece sunt cele mai bine cunoscute exemple ale tipului respectiv.

Nivel înalt vs. nivel scăzut

Această secțiune necesită mai multe informații. (august 2018)

Limbajele de programare de nivel înalt necesită mai puține cunoștințe despre hardware în comparație cu limbajele de programare de nivel scăzut. Acest lucru se datorează faptului că limbajele de programare de nivel înalt fac abstracție de hardware-ul pe care se execută programul. Multe limbaje de nivel înalt necesită un interpretor pentru a rula codul sursă pe hardware în timp real. Pe de altă parte, limbajele de nivel scăzut convertesc, de obicei, întregul cod sursă în cod mașină înainte de a fi rulat, deoarece codul sursă este atât de apropiat de hardware încât este ușor de făcut acest lucru. Limbajele de nivel înalt necesită un compilator, dar cele de nivel scăzut nu au nevoie de acesta.

Programare declarativă vs. imperativă

Limbajele de programare declarative descriu o "problemă", dar, de obicei, nu spun cum trebuie rezolvată problema. Descrierea problemei folosește logica, iar "rezolvarea" problemei seamănă adesea cu demonstrarea automată a unui sistem de axiome logice. Exemple de astfel de limbaje de programare sunt Prolog, XSLT, LISP și SQL.

Limbajele de programare imperative descriu un sistem de schimbări de stare. La început, programul se află într-o anumită stare, iar computerul primește pașii pe care trebuie să-i urmeze pentru a efectua o acțiune. Urmarea pașilor determină programul să își "schimbe starea".

În general, limbajele de programare declarative sunt mai sigure și mai scurte. Limbajele de programare imperative sunt mai frecvente, deoarece sunt mai ușor de utilizat.

Funcțional vs. Procedural

Programarea funcțională privește programarea ca pe o funcție în matematică. Programul primește date de intrare, împreună cu anumite informații, și utilizează aceste informații pentru a crea rezultate. Acesta nu va avea o stare intermediară și, de asemenea, nu va modifica lucruri care nu sunt legate de calcul.

Programele procedurale specifică sau descriu seturi de pași sau schimbări de stare.

Bazat pe stivă

Limbajele bazate pe stivă privesc o parte din memoria programului ca pe un teanc de cărți. Există foarte puține lucruri care pot fi făcute cu o stivă. Un element de date poate fi pus în partea de sus a stivei. Această operațiune se numește în general "push". Un element de date poate fi eliminat din partea de sus a stivei. Această operațiune se numește "pop". Puteți să vă uitați la elementul din vârful stivei fără a-l îndepărta. Această operațiune se numește "peek".

Dacă un program este scris sub forma "push 5; push 3; add; pop;", acesta va pune 5 în partea de sus a stivei, va pune 3 deasupra lui 5, va aduna cele două valori de sus (3 + 5 = 8), va înlocui 3 și 5 cu 8 și va imprima partea de sus (8). Exemple de limbaje de programare care se bazează pe stivă sunt limbajele Postscript și Forth.

Orientată pe obiecte

Limbajele de programare orientate pe obiecte plasează datele și funcțiile care modifică datele într-o singură unitate. Această unitate se numește "obiect". Obiectele pot interacționa între ele și pot modifica datele unui alt obiect. Acest lucru se numește de obicei încapsulare sau ascundere a informațiilor. Majoritatea limbajelor de programare moderne sunt orientate pe obiecte sau cel puțin permit acest stil de programare. Exemple în acest sens sunt Java, Python, Ruby, C++, C# și alte limbaje C.

Orientat spre flux

Programarea orientată pe flux vede programarea ca pe o conexiune între diferite componente. Aceste componente trimit mesaje înainte și înapoi. O singură componentă poate face parte din diferite "programe", fără a fi nevoie să fie modificată la nivel intern.

Calcul științific

Unele dintre limbajele de mai sus pot fi utilizate pentru calculul științific. De exemplu, C++ și Python sunt, de asemenea, utilizate în acest mod. Pe de altă parte, există unele limbaje care au ca scop principal calculul științific. Următoarele sunt câteva exemple:

MATLAB - realizat de MathWorks

GNU Octave, Scilab - versiuni cu sursă deschisă ale MATLAB

R (limbaj de programare) - utilizat pe scară largă în domeniul statisticii
Wolfram Mathematica - realizat de Wolfram Research

Crearea de documente

LaTeX și SATySFi sunt limbaje de programare care ajută la crearea de documente.

Reguli

Fiecare limbaj de programare are reguli cu privire la ceea ce poate și nu poate face. Acestea includ:

Numere corecte (tipuri de numere și cât de mari sau mici pot fi numerele)
Cuvinte (cuvinte rezervate, atenție la majuscule și minuscule)
Limitele a ceea ce poate face un limbaj de programare

Majoritatea limbilor au standarde oficiale care definesc regulile de scriere a codului sursă. Unele limbaje de programare au două sau mai multe standarde. Acest lucru se poate întâmpla atunci când un nou standard înlocuiește unul vechi. De exemplu, standardul Perl 5 a înlocuit Perl 4 în 1993. Se poate întâmpla pentru că două persoane au realizat două standarde în același timp. De exemplu, există mai multe standarde pentru APL.

Programare orientată pe obiecte

Programarea orientată pe obiecte (uneori prescurtat OOP) este o formă de programare în care toate părțile programului sunt obiecte. Obiectele sunt bucăți de memorie cu aceeași structură care pot fi folosite din nou și din nou. Un cont bancar, o hartă bitmap sau un erou dintr-un joc video pot fi toate obiecte în cadrul unui program. Obiectele sunt alcătuite din proprietăți (informații pe care obiectul le stochează) și metode, care sunt lucruri pe care obiectul le poate face. Un obiect Câine ar putea avea proprietăți precum înălțime și culoarea părului. Metodele sale ar putea include lătrat() și mișcarea cozii().

Toate obiectele sunt create din șabloane numite clase. Vă puteți gândi la o clasă ca la o matriță din care sunt fabricate obiectele. Clasa definește toate proprietățile și metodele pe care le vor avea obiectele sale. Obiectele create dintr-o clasă se numesc instanțe ale clasei respective. O clasă poate extinde o altă clasă, ceea ce înseamnă că preia toate proprietățile și metodele clasei, dar poate adăuga propriile proprietăți și metode.

Iată un exemplu de cum ar putea arăta o clasă într-un limbaj de programare:

class Dog extends Mammal{ //Aceste sunt proprietăți: String breed = "Collie" String type = "Herding Dog" //These are methods void wagTail(){ //Face niște clătinări } void bark(){ //Face lătratul aici } }

Observați că clasa Dog extinde clasa Mammal, astfel încât toți câinii vor avea proprietățile unui mamifer, cum ar fi lungimea părului, și metode, cum ar fi eat() sau sleep().

Programarea orientată pe obiecte este utilizată în multe dintre cele mai populare limbaje de programare din prezent, cum ar fi Java, C#, Objective-C, C++, Python, Ruby, Javascript și ActionScript.

Exemple

Exemplu de Visual Basic

Iată un program simplu scris în Visual Basic (un limbaj realizat de Microsoft):

Dim Input Input Input = InputBox("Câți ani ai?? - Cod") If Not IsNumeric(Input) Then MsgBox & Input & "Asta nu este un număr!" ElseIf Input < 0 Then MsgBox "Nu poți avea mai puțin de zero ani!" ElseIf Input > 100 Then MsgBox "Ești bătrân!" Else MsgBox "You're " & Input & " years old." End If

Acest program îl întreabă pe utilizator care este vârsta sa și răspunde în funcție de ceea ce a tastat utilizatorul. Dacă utilizatorul a tastat ceva care nu este un număr, programul spune acest lucru. Dacă utilizatorul a tastat un număr mai mic decât zero, programul spune acest lucru. Dacă utilizatorul spune că are mai mult de 100 de ani, programul spune "Asta e bătrân!". Dacă utilizatorul a tastat o vârstă corectă, programul îi spune înapoi utilizatorului câți ani are.

Exemplu de Python

Iată un program care face același lucru ca și programul de mai sus, dar în Python:

try: age = int(raw_input("Câți ani ai? ")) except ValueError: print ("Nu este un număr!") else: if age < 0: print ("Nu poți avea mai puțin de zero ani!") elif age > 100: print ("Ești bătrân!") else: print("Ai %s ani." % age)

Exemplu de C#

Același lucru ca în programul de mai sus, dar în C#:

using System; public class Hello { public static void Main() { Console. WriteLine("Care este vârsta ta?"); int age; if (! int. TryParse(Console. ReadLine(), out age))) Console. WriteLine("Acesta nu este un număr!"); else if (age < 0) Console. WriteLine("You cannot be less than zero years old!"); else if (age > 100) Console. WriteLine("Ești bătrân!"); else Console. WriteLine("Ai {0} ani.", age); }; } }

Exemplu de Haskell

Același lucru din nou, dar în Haskell:

import Text.Read main = do putStrLn "Care este vârsta ta?" input <- fmap readMaybe getLine putStrLn $ case input of Just age | age < 0 -> "Nu poți avea mai puțin de zero ani!" | age > 100 -> "Ești bătrân!" | altfel -> "Ai " ++ show age ++ " ani." Nimic -> "Asta nu este un număr!"

Pagini conexe

Algoritm
Listă de limbaje de programare
Programator
Compilator
Programarea calculatoarelor
Paradigma de programare
Pseudocod

Întrebări și răspunsuri

Î: Ce este un limbaj de programare?

R: Un limbaj de programare este un tip de limbaj scris care spune calculatoarelor ce să facă. Este ca un set de instrucțiuni pe care computerul le urmează pentru a face ceva și, de obicei, utilizează cuvinte reale pentru unele dintre comenzi, astfel încât să fie mai ușor de înțeles pentru oameni.

Î: Care sunt exemple de limbaje de programare?

R: Printre exemplele de limbaje de programare se numără Python, Ruby, Java, JavaScript, C, C++ și C#.

Î: Cum se scriu programele într-un limbaj de programare?

R: Programele se scriu prin scrierea de text în codul sursă al unui limbaj de programare. De obicei, se folosește și punctuația.

Î: Ce se întâmplă după ce programele sunt scrise într-un limbaj de programare?

R: După ce programele sunt scrise într-un limbaj de programare, ele trebuie compilate, ceea ce înseamnă că computerul modifică sau traduce codul sursă într-un alt limbaj (cum ar fi asamblare sau mașină) care poate fi citit de calculatoare, dar care este mult mai greu de citit de către oameni.

Î: Ce se poate întâmpla dacă se fac greșeli la scrierea programelor?

R: Dacă se fac greșeli la scrierea programelor sau dacă programul încearcă să facă ceva pentru care nu a fost conceput, atunci acesta poate înceta să mai funcționeze, ceea ce se numește "blocare". Atunci când acest lucru se întâmplă din cauza modului în care a fost scris codul, se numește "eroare". Chiar și greșelile mici pot cauza probleme mari.

Î: De ce trebuie ca programele de calculator să fie scrise cu atenție?

R: Programele de calculator trebuie să fie scrise cu atenție deoarece chiar și greșelile mici pot cauza probleme mari și pot duce la blocări sau erori.