Программный код

Программный код — это текст, написанный на языке программирования. Обычно его пишут программисты, и этот процесс называется «кодинг». С помощью кода создают программы: отдают компьютеру команды, которые он выполняет.

Когда человек пишет код, про него говорят, что он кодит. Чаще всего этот термин применяют по отношению к программистам, которых еще называют кодерами.

Код программы изначально воспринимается компьютером как простой текст. Чтобы он заработал, нужно передать его специальному инструменту — компилятору или интерпретатору нужного языка. Тот преобразует код в вид, понятный машине. После этого его можно будет запустить.

Для чего нужен программный код

Компьютер не понимает человеческие языки. Но и программный код на современных языках программирования ему непонятен: его нужно компилировать или интерпретировать, чтобы он заработал. Возникает вопрос: почему тогда не писать программы на человеческом языке. Но так не получится — код все-таки нужен. Попробуем объяснить простыми словами, почему.

Человеческие языки сложные. Практически невозможно создать компилятор, который переводил бы человеческие естественные языки в понятный компьютеру вид. В программировании есть область их распознавания, которая называется NLP, но она очень сложная и не способна распознать все. Поэтому человеческий язык в качестве языка программирования просто не подойдет.

Код помогает быстрее и лаконичнее отдавать команды. Представьте, что вам нужно отсортировать большое количество данных. Описать задачу обычным текстом будет сложнее, чем написать одну или две строчки кода.

Код понятен и структурирован. Современные языки программирования — высокоуровневые. Это значит, что их уровень абстракции выше, ближе к человеческому пониманию, чем к машинному. Поэтому код на них нужно компилировать или интерпретировать. Исходный «язык машины» — длинные машинные коды из нулей и единиц, и писать на них программы человеку практически невозможно. Будет совершенно непонятно. А по программному коду видно, что он делает — его синтаксис приближен к человеческому пониманию.

Языки программирования служат своеобразным компромиссом между сложными для человека машинными кодами и непонятным для компьютера человеческим языком.

Как выглядит программный код

Это набор строчек на языке программирования. Языки обычно приближены к английскому: слова из него заимствуются для обозначения команд. По структуре код состоит из команд, связей между ними, различных операторов и знаков препинания, а также переменных и значений. Большие группы команд, которые выполняют конкретное действие, собираются в блоки — функции. 

В конце каждой строчки в большинстве языков ставится точка с запятой. Она помогает компилятору или интерпретатору понять, что команда закончилась. Но это не всегда так: например, в Python вместо точки с запятой используется перенос строки.

На картинках с кодом, которые вы наверняка видели в сети, он разноцветный. Это происходит, потому что специальные средства для программирования подсвечивают разные элементы его синтаксиса для наглядности. 

Разбираемся с терминами: каким бывает код

Это не классификация — просто список терминов, которые часто можно услышать в контексте написания кода. Они могут быть похожи, но означают разное.

Исходный код, или сурс, source code — Это версия программного обеспечения в его первоначальной форме, как оно было написано разработчиком (то есть введено в компьютер), представленная в виде обычного текста (то есть последовательности буквенно-цифровых символов, которые человек может прочитать). Понятие исходного текста также может иметь более широкое значение, охватывая машинный код и символы на графических языках, но ни один из этих случаев по своей сути не является текстом.

Исходный код может быть открытым или закрытым. Открытый исходный код может просмотреть кто угодно. Закрытый или спрятан от пользователей, или вообще отсутствует в готовом программном продукте — вместо него используются исполняемые коды.

Исполняемый код — код, который может исполнить программа. Иногда противопоставляется исходному. Чаще всего так называют код, который получился в результате компиляции. Компилятор переводит исходный код в машинный, который сможет исполнить операционная система, — на выходе получается исполняемый код.

Чистый код — это понятие другого порядка, которое, скорее, относится к правилам хорошего тона для разработчиков. Чистым называют код, который хорошо написан, не слишком многословен, понятен и лаконичен. Такой код легко прочитать другим разработчикам, а не только автору.

В чем пишут код

Языки программирования устроены так, что код можно написать в любом редакторе, даже в «Блокноте». Компьютер в таком случае воспримет его как текст, а для запуска нужно выполнить дополнительные действия: сохранить файл в нужном формате, отправить его компилятору или интерпретатору. Если это код на JavaScript, проще всего запустить его в браузере. А если код на внутренних языках операционной системы — в консоли.

Чаще всего программисты пишут код в специальных программах: средах разработки, они же IDE, и редакторах кода. Среда — более мощный инструмент со множеством дополнительных функций. Код можно запустить прямо из нее одной кнопкой. Редактор проще, в нем легче разобраться, и он менее ресурсоемкий.

Специальные средства для написания кода умеют больше, чем текстовые редакторы. Они подсвечивают синтаксис и делают код разноцветным, чтобы разработчику было понятнее. Они помогают находить неудачные места, отлаживать программы, выводить данные и делать много других вещей. Это удобные и наглядные инструменты.

Новичкам мы рекомендуем начать с редакторов кода или IDE. Так удобнее писать и сложнее запутаться.

Из чего состоит код

Набор правил, по которым пишется код, называется синтаксисом. Синтаксис поясняет, какие команды можно использовать, какой должна быть структура кода, как правильно расставлять связи, передавать аргументы и использовать разные операторы. Его можно сравнить с правилами русского языка.

Синтаксис языка программирования ничего не говорит о смысле программы. Он отвечает только за правильность написания.

Код состоит из команд, связей между ними и других элементов синтаксиса. Вот какими они бывают.

Сначала договоримся об общих понятиях.

• Командами мы будем называть непосредственные указания для компьютера, что сделать. Например, напечатать слово: print(“слово”).
• Связями будем называть разные элементы, связывающие команды друг с другом. Чаще всего это знаки пунктуации и различные операторы.

А теперь рассмотрим компоненты более подробно.

Переменные. Когда пользователь оперирует какими-то значениями по нескольку раз, ему бывает нужно куда-то их записать. Для этого в языках программирования существуют переменные. У переменной есть имя, тип и значение.

• Имя показывает, как обращаться к переменной. Например, если мы объявили a = 5, то переменная называется a.
• Значение – это данные, которые лежат в переменной. Для названной выше переменной a это число 5.
• Тип данных показывает, какой вид информации находится в переменной: число, буква, строка или что-то более сложное. Есть простые и составные типы данных. В первых хранятся примитивные значения вроде чисел и строк, во вторых – сложные конструкции из нескольких примитивов или даже функций.

Работа с типами данных в разных языках программирования – тема для отдельной статьи. Они могут сильно различаться: где-то тип надо указывать явно, где-то нет. В некоторых языках можно сравнивать или складывать данные разных типов, в других нельзя. Вариаций много, поэтому стоит сразу смотреть, как устроены типы в выбранном вами языке.

Константы. Так называют переменные, значение которых нельзя изменить. Оно задается раз и навсегда. В некоторых языках программирования, например в функциональных, все переменные по сути являются константами.

Ключевые слова. Ключевые слова — это особые зарезервированные слова, которые используются для технических целей. Например, значения True и False, «истинно» или «ложно». Зачастую эти слова — не команды: они рассказывают компьютеру о каком-то значении или формате. Зарезервированными словами нельзя что-то назвать. Например, в программе не может быть переменной, имя которой True.

Идентификаторы. Так в информатике называются имена, которые программисты дают сущностям в коде. Например, имя переменной — это ее идентификатор. А если пользователь захочет создать какую-то функцию, то он даст ей имя. Оно тоже будет идентификатором.

Значения и литералы. Литералы еще называют безымянными константами. Это значения какого-то типа, которые используются в коде, но не привязаны к переменной. Они не меняются, ведь их никуда не записывают — это не переменные. Изменить литерал можно только одним способом: переписать исходный код.

Например, когда мы пишем print(“слово”), строка «слово» — это литерал. Нам не нужно записывать ее в переменную, но и обойтись без нее не получится. Она остается в коде как безымянная константа.

Знаки пунктуации и символы. Символы чаще всего бывают связями. Иногда — операторами. Это «знаки препинания» для языка программирования: точка, двоеточие, запятая, точка с запятой и так далее. Они помогают структурировать программу. Например, скобки () после функции обрамляют данные, которые нужно передать ей при запуске. А сами данные перечисляются через запятую, чтобы отделить одно от другого.

Правила пунктуации опять же различаются в зависимости от языка. Но чаще всего в языках программирования можно встретить круглые, квадратные и фигурные скобки, запятые и точки с запятой, а также точки и кавычки. Среди других распространенных символов — двоеточие, значок ^, вопросительный знак, вертикальная или косая черта, процент и многое другое.

Операции, операторы и операнды. Не пугайтесь. Операции — это определенные действия с данными: сложение, вычитание, сравнение и так далее. Причем речь не всегда идет о действиях в математическом смысле — это просто хороший наглядный пример.

Операции состоят из операндов и операторов.

• Операнд – это переменная или литерал, что-то, с чем мы будем работать.
• Оператор – это символ или слово для обозначения действия.

Например, в операции a + 2 переменная a и литерал 2 будут операндами, а знак + оператором.

Функции. Иногда набор команд бывает нужно объединить в один блок, чтобы потом вызывать его как одну большую команду. Это возможно. Такие блоки в программировании называются функциями.

У функции чаще всего есть имя (исключения встречаются, но редко) и список аргументов — данных, которые передаются ей при вызове. Когда программист вызывает функцию, она выполняет заложенные в ней действия.

Встроенные команды языков программирования — обычно тоже функции. Просто они изначально заложены в язык. Но программист может написать и свои. Более того: разбивать код по функциям — хорошая практика, потому что это улучшает читаемость и гибкость программы.

Дополнительные наборы функций для каких-то задач называются библиотеками. Они тоже бывают встроенными, уже существующими в языке, и пользовательскими. Чтобы использовать функции из библиотеки, ее нужно подключить к программе, а если библиотеки нет на компьютере, сначала скачать.

Комментарии. В большинстве языков есть возможность писать комментарии — текстовые блоки, которые ничего не делают и нужны для удобства разработчика. Они выделяются специальными символами. Компилятор или интерпретатор игнорирует комментарии и ничего с ними не делает.

Основных назначений у комментариев два:

• документировать и объяснять. Например, разработчик может оставить комментарий около сложной функции и пояснить в нем, что она делает;
• временно скрывать участки кода. К примеру, человек превращает какую-то строку кода в комментарий, чтобы временно исключить ее из выполнения программы.

Если вы хотите профессионально заниматься программированием, записывайтесь на наши курсы. Мы будем рады помочь вам получить новую профессию.