Интегрированная среда разработки (ИСР) Lazarus

Классификация языков программирования

Машинный код процессора

Основы программирования

Процессор – это большая интегральная схема, содержащая миллионы компонент: триггеры для запоминания битов данных, вентили для выполнения операций. Для управления компонентами применяются управляющие сигналы, имеющие два уровня – низкий и высокий.

Множество управляющих сигналов можно связать с набором 0 и 1, которые можно интерпретировать, как число. Программа, с которой работает процессор, это последовательность чисел, называемая машинным кодом.

Машинные коды трудно воспринимаются человеком. Поэтому люди составляют программу на удобном для себя языке – языке высокого уровня. Программирование на естественном человеческом языке (метаязыке) может использоваться только на этапе составления алгоритма.

ЭВМ исполняет программу в машинных кодах. Автоматически перевести такую программу в машинный код нельзя из-за неоднозначности естественного языка.

Программа на языке программирования для выполнения требует преобразования в машинные коды. Эту операцию выполняют специальные программы – трансляторы.

Существуют два классических видов трансляторов: компилятор и интерпретатор.

Компилятор преобразует всю программу, написанную на языке высокого уровня в машинные коды.

Компилятор имеет ряд достоинств:

- транслированная программа может исполняться без компилятора,

- при трансляции может использоваться технология оптимизации,

- скорость работы компилированной программы в сотни раз выше, чем интерпретируемой.

Но компилятор имеет и свои недостатки, связанные с трудоемкостью программирования, сложностью тестирования и отладки, сложностью остановки программы.

Альтернативой компилятору служит интерпретатор.

Интерпретатор сразу выполняет команды языка, указанные в тексте программы. Команды транслируются и исполняются последовательно (поштучно) в процессе их ввода.

К достоинствам интерпретатора можно отнести:

- постоянный контроль среды программирования,

- удобства тестирования и отладки,

- легкость остановки программы.

Но и он не лишен недостатков: транслированная программа не может исполняться без интерпретатора, при трансляции не может автоматически использоваться оптимизация, скорость работы интерпретируемой программы в сотни раз ниже, чем компилируемой. Поэтому интерпретатор в основном используется в математических пакетах, предназначенных для решения сложных математических задач.

Несмотря на большое количество языков программирования их можно разделить на две большие группы:

- языки низкого уровня (машинно-ориентированные),

- языки высокого уровня (удобные для восприятия человеком).

В свою очередь языки высокого уровня бывают:

- процедурно-ориентированные. Содержат набор универсальных команд (Pascal);

- проблемно-ориентированные. Имеют команды узкого назначения (Mathcad);

- объектно-ориентированные. Программирование на уровне объектов (Delphi, С++);

- событийно-ориентированные. Программирование на уровне событий (С#);

- визуальные. Поддерживают визуальное программирование (Visual Basic);

- комплексные. Поддерживают многие из перечисленных свойств.

Следует различать пять поколений языков программирования:

1. Начало 1950-х годов. Язык Ассемблера. Его принцип "Одна инструкция – одна строка". Инструкция на языке однозначно соответствует машинному коду команды.

2. Начало 1950-х – конец 1960-х годов. Язык символического Ассемблера. В нем появилось понятие переменной.

3. 1960-е годы. Универсальные языки программирования.

4. С начала 1970-х годов до настоящего времени. Проблемно-ориентированные языки для создания проектов в узкой предметной области.

5. С середины 1990-х годов до настоящего времени. Языки с автоматизацией программирования, языки визуального программирования.

В таблице 1 и 2 соответственно приведен перечень языков низкого и высокого уровней.

Таблица 1. Языки низкого уровня

Язык	Расшифровка
Assembler	Ассемблер.
Macro Assembler	Макро Ассемблер

Таблица 2. Языки высокого уровня

Язык	Расшифровка	Примечание
Fortran	Formula Translator	От слов - транслятор формул.
BASIC	Beginner’s All-purpose Symbolic Instruction Code	Многоцелевой мнемокод для начинающих, созданный в 1960-е годы.
Visual Basic	Визуальный BASIC	Язык 5-го поколения. Его версия – рабочий язык пакета Microsoft Office.
Cobol	Common Business Oriented Language	Язык для задач в экономике, бизнесе.
Algol	Algorithmic Language	Язык создан для описания алгоритмов. Не получил широкого распространения.
Pascal		Универсальный язык, созданный в 1970-х годах. Один из часто применяемый на практике.
С		Язык для системного программирования, созданный в 1970-х годах компанией Bell.
С++		Объектно-ориентированное расширение С++. Создан в 1980 году Страуструпом.
С#	С шарп	Многоплатформенная версия языка С++. Современный язык программирования.
Java		Модификация С для Internet. В нем удалены низкоуровневые возможности языка С.

Дата добавления: 2014-12-27