Welche Arten von Programmiersprachen gibt es? Programmiersprache. Wozu dienen Programmiersprachen?

In jüngerer Zeit, während der Sowjetunion, galt die Informatik als Pseudowissenschaft. Heute beschweren sich Regierungen bestimmter Länder über Angriffe russischer Hacker. Es ist erwähnenswert, dass Russland derzeit nur wenige High-Tech-Geräte produziert, es aber genügend intelligente Programmierer gibt. In diesem Artikel werden Computersprachen, ihre Klassifizierung, ihr Wesen, ihre Fähigkeiten und Aussichten für die zukünftige Verwendung erörtert.

Was sind Computersprachen?

Tatsächlich handelt es sich um ein System von Zeichen und Symbolen, das für die Kommunikation zwischen einer Person und einem Computer geschaffen wurde. Es ist unmöglich, einfach zum Gerät zu gehen und ihm etwas zu erklären. Zu diesem Zweck wurden spezielle Codewörter und Vokabeln geschaffen, die die Grundlage von Computersprachen bilden. Sie erreichen das Gerät in einer Form, die es versteht. Heute gibt es mehr als 8.000 verschiedene Sprachen, die für die Kommunikation zwischen Mensch und Computer entwickelt wurden. Es stimmt, es ist unmöglich, sie alle zu kennen. Einige erstellen die Sprache für sich selbst, andere tun dies auf kommerzieller Basis. Ein erfahrener Benutzer kennt jedoch einige grundlegende davon perfekt.

Was sind die bekanntesten Programmiersprachen?

In der Welt der Computertechnologie entwickelt und verbessert sich ständig etwas. So entstehen neue Entwicklungen und vergangene werden modernisiert. Computerprogrammiersprachen sind keine Ausnahme. Die folgenden haben die größte Popularität erreicht:

C/C++;
Java;
Python;
Visual Basic;
PHP.

Dies ist keine erschöpfende Liste; tatsächlich gibt es noch viele weitere. Hier sind die grundlegendsten, die zum Schreiben von mehr als 90 % der Computeranwendungen verwendet werden. Es lohnt sich, sie genauer zu betrachten.

Prozedurales C/C++

Benutzer nennen die Sprachen C und C++ zwei Brüder. Es gibt eine Version, die besagt, dass es sich um zwei verschiedene Programmiersprachen handelt, aber das stimmt nicht. C++ stellt eine gewisse Verbesserung gegenüber der vorherigen Sprache dar, was das Schreiben von Programmen erleichtert und die gleiche Syntax beibehält. Die Entwicklung von C begann in den siebziger Jahren des letzten Jahrhunderts. Etwa zehn Jahre später begann die Entwicklung von C++. Letzteres ist derzeit eines der bekanntesten. Es enthält viele Funktionen, ermöglicht die Erstellung eines Betriebssystems sowie Treiber für Geräte, Spiele und mehr.

Wenn wir über die Vor- und Nachteile sprechen dieser Sprache Es ist schwierig, klare Schlussfolgerungen zu ziehen. Es gibt sowohl Anhänger als auch gnadenlose Kritiker. Der Hauptstreitpunkt ist, dass ihm etwas Eigenes fehlt. Es vereint die Funktionen und Fähigkeiten mehrerer Programmiersprachen. Somit entstand ein umfassendes Tool. Wenn wir anfangen, es nach einzelnen Funktionen zu betrachten, ist es Sprachen mit enger Spezialisierung unterlegen.

Unabhängiges und sicheres Java

Der englische Sprache Die Programmierung wurde von Sun Microsystems entwickelt. Da das geschriebene Programm in einen speziellen Bytecode übersetzt werden kann, kann es unabhängig von der Art des Betriebssystems oder der Computerarchitektur funktionieren. Dadurch wurde die Java-Sprache zur bekanntesten. Es ist in folgenden Geräten zu finden:

Haushaltsgeräte;
Geldautomaten;
Stadtautomaten sowie in allem, was mit Computertechnik zu tun hat.

Java wird zum Schreiben vieler bekannter Anwendungen sowohl für Smartphones als auch für Telefone verwendet. Darüber hinaus verfügt diese Programmiersprache über ein recht hohes Maß an Sicherheit. Die Verwendung von Aktionen durch das Programm im Rahmen seiner eigenen Befugnisse wird mithilfe gesteuert virtuelle Maschine, das Befehle an Geräte überträgt.

Wenn Sie also versuchen, eine andere Aufgabe auszuführen, stoppt das Programm sofort seine Arbeit. Wenn man die Einfachheit der Sprache betrachtet, muss man auf Studien hinweisen, die zeigen, dass das Schreiben derselben Operationen 1,2–2 Mal länger dauert als in C++. Darüber hinaus werden deutlich mehr Ressourcen benötigt, um Befehle umzusetzen. Allerdings veröffentlicht das Entwicklungsteam regelmäßig viele Updates, die alle Nachteile dieser Programmiersprache minimieren.

Wenn Sie Ihre eigene Website erstellen oder dazu in der Lage sind dynamische Seiten. Es ist eine der bekanntesten Sprachen, wenn es um die Erstellung von Websites und das Schreiben von Webanwendungen geht. Dadurch, dass diese Programmiersprache mit Open Source entwickelt wurde, wurde sie perfektioniert. Dadurch erlangte er beneidenswerte Popularität. PHP interagiert problemlos mit verschiedenen Datenbanken, von MySQL bis Access. Die bekanntesten Internetseiten wie Facebook oder Wikipedia wurden in dieser besonderen Sprache erstellt. Es ist recht einfach zu bedienen. Es gibt sogar Statistiken, deren Ergebnisse zeigen, dass mehr als 60 % der Programmierer aus aller Welt, die an PHP-Code arbeiten, über eher begrenzte Kenntnisse der englischen Sprache verfügen. EDV-Kenntnisse in diesem Fall ist lediglich die Kenntnis der erforderlichen Funktionen und Abläufe begrenzt.

Es lohnt sich auch, auf die Mängel dieser Sprache hinzuweisen. Wenn man bedenkt, dass es im Ranking der beliebtesten Sprachen im Jahr 2015 den 6. Platz belegte, gibt es immer noch negative Bewertungen. Es sollte beachtet werden, dass es nicht von einer Gruppe von Programmierern erstellt wurde. Daher ist die Syntax der Sprache nicht einheitlich; es fehlt eine einheitliche Architektur. Es gibt verschiedene Verfahren, die auf besondere Weise beschrieben werden müssen, ohne sich an eine Standardvorlage zu halten. Darüber hinaus gibt es ein sehr großes Problem, nämlich die mangelnde Kompatibilität zwischen verschiedene Versionen Sprachen. Ältere Versionen verweigern die Arbeit mit Updates überhaupt. Dies ist häufig ein Problem beim Portieren von Code von einer Version auf eine andere.

Moderne Kenntnisse und Verständnis von Programmiersprachen

In letzter Zeit erfreut sich die Mensch-Computer-Kommunikation zunehmender Beliebtheit. Dies ist nicht überraschend, da Informationstechnologie entwickeln sich rasant. Ein qualifizierter Fachmann muss den Code programmieren und die Geräte warten. Daher besteht immer ein Bedarf an kompetenten Programmierern. Ein weiterer Grund für seine Beliebtheit ist der Abschwung der Wirtschaft des Landes. Ein Benutzer, der sich mit Java auf professionellem Niveau auskennt, kann remote für ein ausländisches Unternehmen arbeiten, das Anwendungen erstellt.

Dadurch wird er in der Lage sein, einen hohen Betrag pro Monat zu verdienen, den er in seinem Heimatland niemals erhalten würde, wenn er einer ähnlichen Tätigkeit nachgehen würde. Wenn Sie darüber nachdenken, ist es jedoch ziemlich schwierig, erfolgreich mit dem Programmieren zu beginnen und Computerprogramme zu schreiben. Englisch Die größte Hürde für Anfänger ist die englische Sprache. Wie Sie wissen, werden viele Programme und Sprachen unter Berücksichtigung ihres Vokabulars geschrieben.

Sprachen online lernen Daher ist es notwendig, eine Fremdsprache zu lernen und sie zumindest auf einem Grundniveau zu beherrschen. Heute ist dies online möglich. Dazu reicht es aus, einen Computer mit dem Internet verbunden zu haben.

Fast jeden Tag nutzen wir Computertechnologie in unserem Alltagsleben. Selbst wenn Sie weder das Internet noch mobile Geräte nutzen, sind Sie überall von verschiedenen Computerprogrammen umgeben – an der Kasse im Geschäft, an einer Kreuzung mit Ampeln, an Geldautomaten und bei vielen anderen alltäglichen Aktivitäten, an die wir nicht einmal denken Es. Einfach so, völlig unbemerkt moderne Technologien sind zu einem Teil unseres Lebens geworden. Und wenn Sie häufig einen Computer nutzen oder ein Smartphone besitzen, wissen Sie umso besser, dass diese überall im Einsatz sind verschiedene Programme oder Anwendungen für ganz andere Bedürfnisse eines modernen Menschen.

Vielleicht haben Sie nie gedacht, dass diese Programme auch von Menschen – Programmierern – erstellt werden und in einer speziellen Sprache geschrieben sind. Darüber hinaus ist es wichtig zu beachten, dass es heutzutage eine große Vielfalt an Programmiersprachen gibt. Es ist dasselbe, so wie jedes Land seine eigene Sprache spricht Computertechnologien Verschiedene Orte verwenden ihre eigene Sprache – z mobile Anwendungen Für Android gibt es eine Sprache und für das iPhone eine andere, für die Erstellung von Websites gibt es eine dritte Sprache, aber für Computerspiele Vierter und so weiter.

„Wofür werden sie benötigt?“ - du fragst. Alles ist sehr einfach. Programmiersprachen enthalten Befehle, die dem Computer gegeben werden, damit dieser bestimmte Funktionen ausführt. Sie sehen, Computer haben auch ihre eigene spezielle Sprache, oder anders gesagt, Code, in dem Sie mit ihnen kommunizieren müssen. Um den Computer aufzufordern, etwas zu tun, muss er den entsprechenden Befehl schreiben, ihn anschließend verarbeiten und das Ergebnis ausgeben. So ist alles einfach und komplex zugleich.

Eine der grundlegendsten Sprachen heißt C++; ihre Geschichte reicht bis in die 80er Jahre zurück. Zu Beginn der Computerentwicklung entwickelte jeder Entwickler sein eigenes Betriebssystem und seine eigene Programmiersprache. Mit dem Wachstum verschiedener Unternehmen und deren Entwicklungen wurde klar, dass es an der Zeit war, einige gemeinsame Standards einzuführen, denn Es traten immer häufiger Probleme mit der Hardware- und Softwarekompatibilität auf. Also erstmal General Betriebssystem wurde zu Unix und seine erste Programmiersprache war C++.

Seitdem ist viel Zeit vergangen, neue Sprachen sind aufgetaucht und wieder verschwunden (nicht alle wurden weit verbreitet) und Java ist zu einer weiteren beliebten Sprache geworden, die einige Gemeinsamkeiten mit C++ aufweist, sich aber im Wesentlichen völlig unterscheidet. Die Java-Sprache (oder Java) wird heute insbesondere bei der Entwicklung einer Vielzahl von Webanwendungen verwendet, angefangen von einfache Funktionen Websites bis hin zu komplexen Weboberflächen. Trotz der Tatsache, dass in letzten Jahren Zum Erlernen des Programmierens sind zahlreiche Handbücher erschienen, schließlich empfehlen Experten den Abschluss an Fachuniversitäten. Oder besuchen Sie zumindest Fachkurse.

Doch „ältere“ Programmiersprachen stehen zunehmend wegen ihrer Komplexität und Umständlichkeit in der Kritik. Die Erfahrung des letzten Jahrzehnts und der Boom neuer Geräte haben gezeigt, dass Computerbefehle viel einfacher und kürzer sein können. Daher steht der Prozess der Entwicklung neuer Sprachen nicht still. In den letzten Jahren sind Programmiersprachen wie Scratch und Python aufgetaucht, in denen bereits Kinder das „Programmieren“ lernen. Beispielsweise beginnt man bereits in der Grundschule mit dem Erlernen von Scratch an ausländischen Schulen. Und Python ermöglicht es Oberstufenschülern, selbstständig verschiedene neue Funktionen für das berühmte Spiel Minecraft zu erstellen. Die Einfachheit neuer Sprachen und ein spannendes Präsentationsformat locken immer mehr Schüler für eine so komplexe Wissenschaft wie das Programmieren.

Im Internet erscheinen immer häufiger Tutorials zum Erlernen verschiedener Computersprachen, sodass jeder etwas Eigenes finden und sich am Gestalten versuchen kann einfache Anwendungen oder Spiele. Vergessen Sie das nur nicht, bevor Sie Ihr starten neues Programm es muss getestet werden. Für diese Zwecke gibt es speziell ausgebildete Personen, sogenannte Tester. Sie überprüfen die Funktionalität aller Anwendungsfunktionen und identifizieren vorhandene Fehler, die bei den ersten Schritten des Entwicklers unweigerlich auftauchen.

Nach der Überprüfung können Sie Ihre Programme sicher im Internet veröffentlichen. Darüber hinaus sowohl für Kostenfreier Download und Einkommen zu generieren. Obwohl Sie in der Anfangsphase natürlich nicht von großen Gewinnen träumen sollten, können Sie mit der Zeit dank der gesammelten Erfahrung wirklich große, einzigartige Softwareprodukte erstellen, die von interessierten Menschen nachgefragt und gekauft werden. Dennoch ist Begeisterung das Wichtigste bei Programmierern. Schließlich ist es ihm zu verdanken, dass außergewöhnliche Ideen entstehen, die gewinnen neues Leben in der virtuellen Welt und beeinflusst die reale Welt. Deshalb sollten sich nur Menschen mit der Programmierung beschäftigen, die wirklich gerne etwas erschaffen und davon träumen, die Welt der Zukunft besser und interessanter zu machen.

Kapitel 2: Was ist eine Computersprache?

Was ist das Wesen einer Computersprache? Warum brauchen Computer es? Warum gibt es so viele Computersprachen auf der Welt?

So wie man kein Auto fahren muss, um zu verstehen, wie ein Motor funktioniert, muss man auch nicht programmieren, um die Antwort auf diese Fragen zu verstehen. Um Ihr Wissen über das Thema zu verbessern, müssen Sie jedoch verstehen, wie ein Computer funktioniert. Eine kurze Erklärung finden Sie hier.

2.1 Kurze Geschichte der Programmierung

Computer sind digitale Elektronik. Ihre Wahrnehmung der Daten ist das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Spannung in den Leitungen. Das Fehlen von Spannung sieht für den Computer wie Null aus, das Vorhandensein von Spannung sieht wie Eins aus. Tatsächlich kennen Computer keine anderen Zahlen, also muss er schließlich Nullen und Einsen kombinieren, um Zahlen zu bilden.

Bisher wurden spezielle Schalter verwendet, um Einsen und Nullen in den Computerspeicher zu laden. Dieses Bild, Eigentum von Wikimedia Commons, zeigt einen Altair 8800. Die Schalter auf der Vorderseite wurden zum Laden des Programms verwendet. Die Lichter zeigten das Ergebnis. Es gab keinen Monitor. Abbildung 2.1: Altair 8800

Jeder Schaltersatz stellt eine Zahl dar. Jede Zahl stellt Daten oder eine Anweisung dar, die der Computer damit ausführen soll. Dieses System, das zur Darstellung von Zahlen nur Nullen und Einsen verwendet, wird als binäres Zahlensystem bezeichnet. Diese Art von Computersprache wird 1GL oder Programmiersprache der ersten Generation genannt.

Zahlen in binäres System Berechnungen werden am häufigsten in Kombinationen aus vier Ziffern dargestellt. Zum Beispiel:

1010 0010 0011

Eine Verbesserung der Schaltereingabe war die Einführung von Hexadezimalcodes. Dezimal Zahlen, die im Alltag verwendet werden, bestehen aus den Zahlen 0-9. Das hexadezimale Zahlensystem besteht aus den Ziffern 0-9 sowie den Zeichen A bis F, um einen Satz von vier Schaltern mit möglichen Werten von 0-15 darzustellen.

Das folgende Video erklärt etwas mehr über die Funktionsweise des Zahlensystems: Video: Dezimal-, Binär- und Hexadezimalsysteme

Um die Programmeingabe zu erleichtern, ermöglichten spätere Computer die Eingabe von Programmen in Assemblersprache. Jeder Befehl verwendete eine Mnemonik, und ein Programm namens Compiler wandelte die Mnemonik in Zahlen um, die die Befehle darstellten. Diese Art von Sprache wird 2GL oder Sprache der zweiten Generation genannt.

Nachfolgend finden Sie einen Teil des Programms in Assemblersprache, mit freundlicher Genehmigung von Wikimedia Commons.
Abbildung 2.2: Beispiel für Assemblersprache

Obwohl dies eine Verbesserung darstellte, reichte sie noch nicht aus, um das Programmieren einfacher zu machen. Die nächste Sprachgeneration bot mehr Abstraktionen hohes Level. Die ersten Sprachen der dritten Generation (COBOL, FORTRAN und LISP) waren viel einfacher zu verstehen und zu programmieren.

Sprachen der zweiten und dritten Generation verwendeten ein Programm namens Compiler. Der Compiler übernimmt das vom Benutzer eingegebene Programm (das sogenannte Quelle ) und wandelt es in Maschinencode um. Der Programmierer führt den Maschinencode aus. Der ursprüngliche Quellcode läuft nicht.

Wenn ein Programm Quellcode aus verschiedenen Quellen verwendet, können diese mithilfe eines Programmnamens zu einem verknüpft werden Linker (Linker, Link-Editor, Linker). Der Linker arbeitet mit vom Compiler generiertem Maschinencode, um die endgültige Version des Programms zu erstellen. Das Endgültige Version– was der Benutzer startet. Hierfür ist kein Quellcode erforderlich. Abbildung 2.3: Compiler und Linker

Der Nachteil der Maschinensprache besteht darin, dass das Programm nur auf bestimmten Computertypen ausgeführt werden kann. Für Windows-Computer kompilierte Programme funktionieren höchstwahrscheinlich nicht auf Apple Macintosh-Computern und umgekehrt.

Da der gesamte Prozess des Kompilierens und Verknüpfens für unerfahrene Programmierer schwierig sein kann, haben sie begonnen, einige Sprachen zu verwenden Dolmetscher. Diese Programme prüfen den Quellcode und wandeln ihn im Handumdrehen in Maschinencode um. Außerdem können dieselben Programme auf Windows-, Mac- und Unix-Computern ausgeführt werden, sofern jede dieser Plattformen Zugriff auf einen Interpreter hat.

Der Nachteil der Verwendung eines Interpreters besteht darin, dass er langsamer ist als die ursprüngliche Maschinensprache. Abbildung 2.4: Dolmetscher

Python ist ein Beispiel für eine interpretierte Sprache. Es ist einfacher, in Python zu schreiben als in C, aber Python ist langsamer und erfordert zur erfolgreichen Ausführung einen Interpreter.

1. Geben Sie ein Beispiel für eine Zahl im Binärsystem. (Obwohl die Zahl „1“ binär, dezimal oder hexadezimal sein kann, versuchen Sie, ein Beispiel zu finden, das den Unterschied zwischen den Zahlensystemen zeigt.)
2. Geben Sie ein Beispiel für eine Zahl im Dezimalsystem.
3. Geben Sie ein Beispiel für eine Zahl in hexadezimaler Schreibweise.
4. Konvertieren Sie die Zahlen 1, 10, 100, 1000 und 10000 von binär in dezimal.
5. Was ist ein Compiler?
6. Was ist Quellcode?
7. Was ist Maschinensprache?
8. Was ist eine Programmiersprache der ersten Generation?
9. Was ist eine Programmiersprache der zweiten Generation?
10. Was ist eine Programmiersprache der dritten Generation?
11. Was ist ein Dolmetscher?

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Anweisungen

Wählen Sie zunächst die Programmiersprache aus, die Sie lernen möchten. Gehen Sie dabei sehr verantwortungsvoll vor, ausgehend von den Aufgaben, die Sie in Zukunft lösen werden. Wenn Sie beispielsweise die Sprache so schnell wie möglich beherrschen und lernen möchten, einfache Anwendungen zu schreiben, dann beste Wahl wird Delphi-Sprache sein. Es ist sehr verbreitet und es gibt eine praktische Borland Delphi-Programmierumgebung dafür. Die Befehle dieser Sprache sind einfach und intuitiv.

In Delphi kann man am meisten schreiben verschiedene Programme, aber die meisten meinen es ernst Softwareprodukte geschrieben in anderen Sprachen – insbesondere C++. Es ist erwähnenswert, dass diese Sprache bei Hackern sehr beliebt ist, da mit ihr sehr kleine Programme mit einer Größe von mehreren Kilobyte erstellt werden können. Die Sprache C++ ist universell; Sie können fast jede Anwendung darin schreiben. Es gibt zwei Hauptentwicklungsumgebungen für die Arbeit damit: Borland C++ Builder und Microsoft Visual Studio. In der letztgenannten Umgebung können Sie mit den Sprachen C, C#, VB arbeiten.

Die Programmiersprache wurde ausgewählt. Laden Sie jetzt eine der oben genannten Softwareumgebungen herunter. Das spezielle Programme, in dem Sie den Code für Ihre Anwendungen erstellen. Es ist zu beachten, dass Borland-Produkte viel einfacher zu erlernen sind als Microsoft Visual Studio. Gleichzeitig ist Visual Studio ein universelleres Programm, das die Programmierung in verschiedenen Sprachen ermöglicht.

Unabhängig davon, für welche Programmierumgebung Sie sich entscheiden, sind die weiteren Schritte zum Erlernen der Sprache dieselben. Zunächst benötigen Sie verschiedene Nachschlagewerke und Bücher zum Auserwählten, die dessen Syntax und Programmierregeln beschreiben. Sie sollten sich jedoch nicht sofort mit dem Studium der Literatur befassen, da die Beherrschung einer Sprache viel einfacher ist konkrete Beispiele.

Finden Sie es online Schritt-für-Schritt-Beschreibungen Erstellen einfacher Programme in der Sprache Ihrer Wahl. Es kann sein Texteditoren, Mediaplayer usw. Indem Sie den Prozess der Programmerstellung Schritt für Schritt wiederholen, werden Sie mit beiden Möglichkeiten vertraut Softwareumgebung, und mit den Regeln zum Schreiben und Kompilieren von Programmen.

Bringen Sie sich unbedingt den richtigen Programmierstil bei. Wenn Sie ein Programm erstellen, erarbeiten Sie dessen Funktionsweise zunächst sorgfältig auf einem Blatt Papier. Je genauer der Algorithmus ist, desto einfacher können Sie ihn in Code übersetzen. Seien Sie beim Schreiben des Codes nicht faul, Kommentare einzufügen, ohne diese werden Sie den Quellcode in ein paar Monaten kaum verstehen können eigene Anwendung. Was jetzt einfach und klar erscheint, wird mit der Zeit völlig unverständlich. Kommentare helfen Ihnen, Ihren Programmcode schnell zu verstehen.

Einer der Fehler, den Programmierer machen, besteht darin, sich einige Programmkonstrukte mechanisch zu merken, ohne ihr Wesen zu verstehen. Wenn Sie etwas nicht verstehen, finden Sie es heraus und suchen Sie nach Antworten. Unverständliche Momente häufen sich: Je mehr es sind, desto schwieriger wird es für Sie, sie zu programmieren. Es reicht nicht aus zu wissen, dass „es so gemacht wird“ – Sie müssen verstehen, warum dieser spezielle Code verwendet wird und wie er funktioniert. Sie haben das Recht zu sagen, dass Sie programmieren können, wenn Sie mit einem Stift und einem Blatt Papier, ohne auf Nachschlagewerke zurückzugreifen, einen Algorithmus in Programmcode übersetzen können.

Die Einführung von Computern in allen Bereichen der menschlichen Tätigkeit erfordert, dass Spezialisten mit unterschiedlichem Profil die Fähigkeiten im Umgang mit Computertechnologie beherrschen. Das Ausbildungsniveau der Universitätsstudenten steigt, die vom ersten Jahr an an den Umgang mit Computern und einfachen numerischen Methoden herangeführt werden, ganz zu schweigen davon, dass bei der Erledigung von Studien- und Diplomarbeiten der Einsatz von Computertechnologie zur Norm wird die überwiegende Mehrheit der Universitäten.

Technische Informatik Heute wird es nicht nur in technischen Berechnungen und Wirtschaftswissenschaften verwendet, sondern auch in traditionell nichtmathematischen Fachgebieten wie Medizin, Linguistik und Psychologie. In diesem Zusammenhang kann festgestellt werden, dass der Einsatz von Computern weit verbreitet ist. Es ist eine große Kategorie von Spezialisten entstanden – Computerbenutzer, die Kenntnisse über den Einsatz von Computern in ihrer Branche benötigen – Fähigkeiten, mit denen sie arbeiten können Software, sowie die Erstellung Ihrer eigenen Software, die an die Lösung eines bestimmten Problems angepasst ist. Und hier helfen Beschreibungen von Programmiersprachen dem Benutzer.

2. Was ist eine Programmiersprache?

Programmiersprache- ein formales Zeichensystem, das Algorithmen in einer für den Ausführenden geeigneten Form (z. B. einem Computer) beschreiben soll. Eine Programmiersprache definiert eine Reihe lexikalischer, syntaktischer und semantischer Regeln, die zum Erstellen eines Computerprogramms verwendet werden. Damit kann der Programmierer genau bestimmen, auf welche Ereignisse der Computer reagiert, wie Daten gespeichert und übertragen werden und welche Aktionen unter verschiedenen Umständen auf ihm ausgeführt werden sollen.

Seit der Erfindung der ersten programmierbaren Maschinen hat die Menschheit bereits mehr als zweieinhalbtausend Programmiersprachen entwickelt. Jedes Jahr wird ihre Zahl durch neue aufgefüllt. Einige Sprachen werden nur von wenigen eigenen Entwicklern verwendet, während andere Millionen von Menschen bekannt werden. Professionelle Programmierer verwenden bei ihrer Arbeit teilweise mehr als ein Dutzend verschiedene Programmiersprachen.

Sprachschöpfer interpretieren das Konzept unterschiedlich Programmiersprache. Zu den von den meisten Entwicklern erkannten gemeinsamen Punkten gehören die folgenden:

· Funktion: eine Programmiersprache zum Schreiben Computerprogramme, die dazu dienen, Anweisungen an den Computer zu übermitteln, um einen bestimmten Rechenvorgang auszuführen und die Steuerung zu organisieren separate Geräte.

· Aufgabe: Eine Programmiersprache unterscheidet sich von natürlichen Sprachen dadurch, dass sie dazu dient, Befehle und Daten von einer Person an einen Computer zu übertragen, während natürliche Sprachen nur dazu dienen, dass Menschen miteinander kommunizieren. Im Prinzip können wir die Definition von „Programmiersprachen“ verallgemeinern – dies ist eine Möglichkeit, Befehle, Befehle, klare Handlungsanweisungen zu übermitteln; wohingegen menschliche Sprachen auch dem Informationsaustausch dienen.

· Ausführung: Eine Programmiersprache kann spezielle Konstrukte verwenden, um Datenstrukturen zu definieren und zu manipulieren und den Berechnungsprozess zu steuern.

3. Phasen der Lösung eines Problems am Computer.

VT hat seinen effektivsten Einsatz bei der Durchführung arbeitsintensiver Berechnungen in der wissenschaftlichen Forschung und bei technischen Berechnungen gefunden. Bei der Lösung eines Problems am Computer liegt die Hauptrolle immer noch beim Menschen. Die Maschine führt ihre Aufgaben nur nach dem entwickelten Programm aus. Die Rolle von Mensch und Maschine lässt sich leicht verstehen, wenn der Lösungsprozess eines Problems in die unten aufgeführten Phasen unterteilt wird.

Formulierung des Problems. Diese Phase besteht aus einer sinnvollen (physischen) Formulierung des Problems und der Festlegung endgültiger Lösungen.

Konstruktion eines mathematischen Modells. Das Modell muss die Grundgesetze des physikalischen Prozesses korrekt (ausreichend) beschreiben. Die Konstruktion oder Auswahl eines mathematischen Modells aus vorhandenen Modellen erfordert ein tiefes Verständnis des Problems und Kenntnisse der relevanten Zweige der Mathematik.

Entwicklung der Weltmeisterschaft. Da ein Computer nur die einfachsten Operationen ausführen kann, „versteht“ er die Formulierung des Problems nicht, auch nicht in einer mathematischen Formulierung. Um es zu lösen, muss eine numerische Methode gefunden werden, die es ermöglicht, das Problem auf einen Rechenalgorithmus zu reduzieren. Im Einzelfall ist es notwendig, aus bereits entwickelten Standardlösungen eine geeignete Lösung auszuwählen.

Algorithmenentwicklung. Der Prozess der Lösung eines Problems (Rechenprozess) wird als Folge elementarer Arithmetik und geschrieben logische Operationen, was zum Endergebnis führt und einen Algorithmus zur Lösung des Problems aufruft.

Programmierung. Der Algorithmus zur Lösung eines Problems wird in einer maschinenverständlichen Sprache in Form einer genau definierten Abfolge von Operationen geschrieben – einem Programm. Der Prozess wird normalerweise mithilfe einer Zwischensprache durchgeführt und die Übersetzung erfolgt durch die Maschine selbst und ihr System.

Anpassung des Programms. Das kompilierte Programm enthält verschiedene Sorten Fehler, Ungenauigkeiten, Tippfehler. Das Debuggen umfasst das Überwachen des Programms, das Diagnostizieren (Suchen und Bestimmen des Inhalts) von Fehlern und deren Beseitigung. Das Programm wird durch Lösen von Kontroll-(Test-)Problemen getestet, um Vertrauen in die Zuverlässigkeit der Ergebnisse zu gewinnen.

Berechnungen durchführen. In dieser Phase werden Ausgangsdaten für die Berechnungen vorbereitet und die Berechnungen mit einem etablierten Programm durchgeführt. Um gleichzeitig den manuellen Aufwand bei der Verarbeitung der Ergebnisse zu reduzieren, können Sie in großem Umfang praktische Formulare für die Ausgabe von Ergebnissen in Textform und verwenden grafische Informationen, in einer für den Menschen verständlichen Form.

Analyse der Ergebnisse. Die Berechnungsergebnisse werden sorgfältig analysiert und eine wissenschaftliche und technische Dokumentation erstellt.

4. Wozu dienen Programmiersprachen?

Der Prozess der Computerbedienung besteht in der Ausführung eines Programms, also einer Reihe sehr spezifischer Befehle in einer ganz bestimmten Reihenfolge. Die maschinelle Form des Befehls, bestehend aus Nullen und Einsen, gibt genau an, welche Aktion ausgeführt werden soll. CPU. Das heißt, um dem Computer eine Abfolge von Aktionen zu geben, die er ausführen muss, müssen Sie eine Abfolge von Binärcodes für die entsprechenden Befehle angeben. Maschinencodeprogramme bestehen aus Tausenden von Anweisungen. Das Schreiben solcher Programme ist eine schwierige und mühsame Aufgabe. Der Programmierer muss sich die Kombination aus Nullen und Einsen des Binärcodes jedes Programms sowie die Binärcodes der bei seiner Ausführung verwendeten Datenadressen merken. Es ist viel einfacher, ein Programm in einer Sprache zu schreiben, die der natürlichen menschlichen Sprache näher kommt, und die Übersetzung dieses Programms in Maschinencodes einem Computer anzuvertrauen. So entstanden Sprachen, die speziell zum Schreiben von Programmen entwickelt wurden - Programmiersprachen.

Es stehen viele verschiedene Programmiersprachen zur Verfügung. Tatsächlich können Sie jedes davon verwenden, um die meisten Probleme zu lösen. Erfahrene Programmierer wissen, welche Sprache am besten zur Lösung jedes spezifischen Problems geeignet ist, da jede Sprache über eigene Fähigkeiten, eine Ausrichtung auf bestimmte Arten von Problemen und eine eigene Art der Beschreibung von Konzepten und Objekten verfügt, die zur Lösung von Problemen verwendet werden.

Alle vielen Programmiersprachen lassen sich in zwei Gruppen einteilen: Sprachen niedriges Niveau Und Hochsprachen.

Zu den Low-Level-Sprachen zählen Assemblersprachen (aus dem Englischen toassemble – zusammenbauen, zusammenbauen). Die Assemblersprache verwendet symbolische Befehle, die leicht zu verstehen und schnell zu merken sind. Anstelle einer Folge von Binärcodes von Befehlen werden deren symbolische Bezeichnungen geschrieben, und anstelle von Binäradressen von Daten, die bei der Ausführung eines Befehls verwendet werden, werden vom Programmierer ausgewählte symbolische Namen dieser Daten geschrieben. Assemblersprache wird manchmal als mnemonischer Code oder Autocode bezeichnet.

Die meisten Programmierer verwenden Hochsprachen, um Programme zu schreiben. Wie die gewöhnliche menschliche Sprache verfügt eine solche Sprache über ein eigenes Alphabet – eine Reihe von Symbolen, die in der Sprache verwendet werden. Aus diesen Symbolen werden die sogenannten Schlüsselwörter der Sprache gebildet. Jedes der Schlüsselwörter erfüllt seine eigene Funktion, so wie in unserer vertrauten Sprache Wörter, die aus Buchstaben des Alphabets einer bestimmten Sprache bestehen, die Funktionen verschiedener Wortarten erfüllen können. Stichworte werden nach bestimmten syntaktischen Regeln der Sprache zu Sätzen verknüpft. Jeder Satz definiert eine bestimmte Abfolge von Aktionen, die der Computer ausführen muss.

Eine Hochsprache fungiert als Vermittler zwischen einer Person und einem Computer und ermöglicht es einer Person, auf eine für Menschen vertrautere Weise mit einem Computer zu kommunizieren. Oft hilft eine solche Sprache dabei, die richtige Methode zur Lösung eines Problems zu wählen.

Bevor der Programmierer ein Programm in einer Hochsprache schreiben kann, muss er schreiben Algorithmus Lösung eines Problems, also ein Schritt-für-Schritt-Aktionsplan, der zur Lösung dieses Problems umgesetzt werden muss. Daher werden häufig Sprachen aufgerufen, die eine vorläufige Kompilierung eines Algorithmus erfordern algorithmische Sprachen.