Язык программирования

Язык программирования — это формальная знаковая система, на которой пишут компьютерные программы. Его можно представить как набор разнообразных правил и команд, на основе которых программист пишет код. Иногда словосочетание сокращают как ЯП.

Естественный язык — это средство общения между человеком и другим человеком. Язык программирования — средство общения между разработчиком и компьютером. Программист пишет код, который говорит устройству о том, что ему нужно сделать, какой процесс выполнить. Сама последовательность действий называется алгоритмом, а язык программирования помогает ее записать.

У языков программирования есть заданный набор команд и определенный синтаксис: то, как должны записываться команды. Например, во многих языках в конце строки ставится точка с запятой: это помогает компьютеру отделять одну команду от другой.

Языков программирования в мире тысячи, востребованных на рынке – десятки. Их много, потому что для решения разных типов задач нужны различные технологии и принципы.

Кто пользуется языками программирования

Языки программирования используют разработчики, системные администраторы, сетевые инженеры, DevOps’ы, этичные хакеры, тестировщики и многие другие. Конечно, для каждой цели понадобится свой язык. Это может быть какой-либо промышленный язык программирования или внутренний язык определенной системы — все зависит от того, в какой сфере работает специалист. У одного ЯП может быть несколько сфер применения.

Для чего нужны языки программирования

На самом глубоком, самом низком уровне все, что выполняет компьютер, сводится к электрическим сигналам. Они преобразуются в машинные коды: числа в двоичной системе счисления. Единица — это наличие сигнала, ноль — отсутствие. Но человеку практически невозможно работать с такими понятиями. Представьте: вместо одной команды понадобится написать несколько сотен нулей и единиц. Это нереально.

Поэтому появились языки программирования. Они выглядят более понятно для человека, чем машинные коды, и на них легче писать. С помощью языков программирования разработчик может держать в голове и реализовывать даже очень сложные конструкции. Языки бывают разных уровней: более близкие к машинным кодам или далекие от них, зато приближенные к человеческим понятиям. Для разных видов задач нужны разные уровни. От задачи также зависят требования к языку, основные принципы и особенности.

Как компьютер распознает языки программирования

Если цифровые устройства работают на основе машинных кодов, то как они распознают языки программирования? Для этого существуют специальные преобразователи — компиляторы и интерпретаторы. Это особые программы, которые «превращают» написанный код в набор команд, понятных для компьютера. Их можно сравнить с переводчиками. Они различаются принципом работы.

Компилятор получает на вход код и компилирует его — собирает, преобразует в исполняемый файл весь разом. Потом этот исполняемый файл можно запустить, и компьютер поймет, что от него хотят.

Интерпретатор «переводит» код построчно и тут же инициирует его выполнение. Сначала он прочитает и отправит на исполнение первую строчку, затем вторую – и так далее.

В зависимости от того, какой «переводчик» используется в том или ином языке программирования, они делятся на компилируемые и интерпретируемые. Из-за особенностей преобразования у этих двух разновидностей свои нюансы поведения. Это важно, например, при отладке.

Откуда берутся языки программирования, компиляторы и интерпретаторы

Их пишут при создании языка его разработчики. Для этого они пользуются другими языками программирования, обычно — более низкого уровня, то есть более близкими к «железу». Вот пример: высокоуровневый язык Python написан на C/C++, а они, в свою очередь, на ассемблере — очень низкуровневом языке, ниже которого только сами машинные коды.

То же самое касается компиляторов и интерпретаторов. Они – самая важная часть: от них зависит, как именно компьютер воспринимает команды. Вместе с некоторыми другими техническими программами, например сборщиками мусора, они образуют реализацию языка, или его движок. Иногда реализацией называют сам компилятор или интерпретатор.

Бывает так, что для одного ЯП существует несколько компиляторов или интерпретаторов: каждый из них написан отдельной командой разработчиков. Одни — создателями, другие — сторонним сообществом или компанией.

Часто разные реализации одного и того же языка написаны на разных ЯП. Например, у JavaScript несколько интерпретаторов: на C, C++, Java и других языках.

Почему появляются и исчезают языки программирования

Технологии не стоят на месте. В определенный момент сообщество разработчиков может обнаружить, что для его потребностей больше не хватает текущих языков – тогда рано или поздно появится новый, заточенный под актуальные задачи. Иногда языки «переписывают» и дополняют: так из JavaScript появился TypeScript, который отличается синтаксисом и особенностями, но преобразуется в тот же JavaScript.

Бывает и так, что язык пишут для решения конкретной большой задачи или даже для отдельного устройства. Также существуют эзотерические языки программирования — их пишут не ради того, чтобы решать практические задачи, а ради развлечения, шутки или из любви к искусству.

Язык существует, пока есть задачи, для которых он используется. Со временем старые языки могут стать неудобными, неподходящими для актуальных потребностей разработчиков: тогда они постепенно отпадут. Но это очень медленный процесс, особенно сейчас, когда написанного кода огромное количество — чтобы отказаться от языка, понадобится перевести весь старый «легаси»-код на другие технологии.

Поэтому даже сейчас многие большие программные комплексы работают на языках, которые практически не встречаются в современной разработке: Ada, Fortran и других.

Популярные языки программирования

В действительности языков тысячи, но мы поговорим о самых популярных. Это не полная классификация — только приблизительная карта.

Веб. Для веб-разработки используются JavaScript и его «потомки»: TypeScript и другие. Во фронтенде также понадобятся HTML и CSS, хотя это не совсем языки программирования, а в бэкенде — PHP. Иногда в вебе также применяют Python, Java и другие языки.

Математика и скрипты. Python чаще всего используется для сложных математических задач: компьютерного зрения, машинного обучения, искусственного интеллекта. Но еще он отлично подходит для написания скриптов: коротких программ для автоматизации или мелких задач.

Сервисы и программы для разных ОС. Java применяется в энтерпрайзе. На нем пишут крупные сервисы, которые должны работать на всех платформах, часто высоконагруженные и работающие с большим количеством данных. Также он используется в мобильной разработке на Android.

Для мобильной разработки еще применяют Kotlin и Swift. Первый — для программирования под Android, второй – под iOS и под macOS. Это универсальный язык от Apple.

В написании программ под macOS используется все тот же Swift, под другие ОС — разные языки, часто C-подобные. Это C, C++, C# и прочие. C/C++ используется в системном программировании и для создания быстрого, оптимизированного ПО.

Низкоуровневая разработка. В низкоуровневом программировании работают с ассемблером и другими языками, направленными на работу с «железом».

Вы можете узнать больше о выбранном языке программирования на профессиональных курсах. Они помогут освоить интересующую отрасль и стать востребованным специалистом IT-рынка.

Другие термины на букву «Я»

Язык R
Яндекс.Метрика

Все термины

(рейтинг: 5, голосов: 5)
Добавить комментарий