Понятие программирования. Типы языков программирования

Термин программирование означает процесс и искусство создания компьютерных программ с помощью специальных языков программирования.

В общем смысле слова, программирование есть формализация предопределенного состояния, по реакции на событие, реализуемого средствами математики или естественных наук.

В узком смысле слова, программирование рассматривается как кодирование алгоритмов на заданном языке программирования. В более широком смысле программирование - процесс создания программ, то есть разработка программного обеспечения.

Программирование включает в себя:

· Проектирование - разработка комплекса алгоритмов

· Кодирование и компиляцию - написание исходного текста программы и преобразование его в исполнимый код с помощью компилятора

· Тестирование и отладку - выявление и устранение ошибок в программах

· Испытания и сдачу программ

· Сопровождение

Различные языки программирования поддерживают различные стили программирования (так называемые«парадигмы программирования»). Отчасти, искусство программирования состоит в том, чтобы выбрать один из языков, наиболее полно подходящий для решения имеющейся задачи. Разные языки требуют от программиста различного уровня внимания к деталям при реализации алгоритма, результатом чего часто бывает компромисс между простотой и производительностью (или между временем программиста и временем пользователя).

Единственный язык, напрямую выполняемый процессором - это машинный язык (также называемый «машинным кодом»). Как уже было сказано, изначально, все программисты прорабатывали каждую мелочь в машинном коде, но сейчас эта трудная работа уже не делается. Вместо этого, программисты пишут исходный код, и компьютер (используя компилятор, интерпретатор или ассемблер, речь о которых пойдёт чуть позже) транслирует его, в один или несколько этапов, уточняя все детали, в машинный код, готовый к исполнению на целевом процессоре. Однако, в некоторых языках, вместо машинного кода генерируется интерпретируемый двоичный код «виртуальной машины», также называемый байт-кодом (byte-code). Такой подход применяется в Forth, Lisp, Java (данному языку посвящена 3 Глава реферата).

Теперь, когда мы знаем немного о понятии «программирование», можно переходить к материальной части процесса создания программ. Это, разумеется, технические (аппаратные) средства обеспечения программирования - совокупность электрических, электронных и механических компонентов автоматизированных систем составляет их техническое обеспечение (в отличие от программных средств, представляющих собой программное обеспечение автоматизированных систем). Например, электронная вычислительная машина (ЭВМ) или компьютер - комплекс технических и программных средств, основанных на использовании электроники и предназначенных для автоматической или автоматизированной обработки данных в процессе решения вычислительных и информационных задач.

Понятие языка программирования

Процесс работы компьютера заключается в выполнении программы, то есть набора вполне определённых команд во вполне определённом порядке. Машинный вид команды, состоящий из нулей и единиц, указывает, какое именно действие должен выполнить центральный процессор. Значит, чтобы задать компьютеру последовательность действий, которые он должен выполнить, нужно задать последовательность двоичных кодов соответствующих команд. Программы в машинных кодах состоят из тысячи команд. Писать такие программы - занятие сложное и утомительное. Программист должен помнить комбинацию нулей и единиц двоичного кода каждой программы, а также двоичные коды адресов данных, используемых при её выполнении. Гораздо проще написать программу на каком-нибудь языке, более близком к естественному человеческому языку, а работу по переводу этой программы в машинные коды поручить компьютеру. Так возникли языки, предназначенные специально для написания программ, - языки программирования.

Язык программирования - это специальный язык, на котором пишут команды для управления компьютером. Языки программирования созданы для того, чтобы людям было проще читать и писать для компьютера, но они затем должны транслироваться (транслятором или интерпретатором) в машинный код, который только и может исполняться компьютером. Языки программирования можно разделить на языки высокого уровня и языки низкого уровня.

Язык низкого уровня - это язык программирования, предназначенный для определенного типа компьютера и отражающий его внутренний машинный код; языки низкого уровня часто называют машинно-ориентированными языками. Их сложно конвертировать для использования на компьютерах с разными центральными процессорами, а также довольно сложно изучать, поскольку для этого требуется хорошо знать принципы внутренней работы компьютера.

Язык высокого уровня - это язык программирования, предназначенный для удовлетворения требований программиста; он не зависит от внутренних машинных кодов компьютера любого типа. Языки высокого уровня используют для решения проблем и поэтому их часто называют проблемно-ориентированными языками. Каждая команда языка высокого уровня эквивалентна нескольким командам в машинных кодах, поэтому программы, написанные на языках высокого уровня, более компактны, чем аналогичные программы в машинных кодах.

Создатели языков по-разному толкуют понятие язык программирования. Среди общин мест, признаваемых большинством разработчиков, находятся следующие:

Функция: язык программирования предназначен для написания компьютерных программ, которые применяются для передачи компьютеру инструкций по выполнению того или иного вычислительного процесса и организации управления отдельными устройствами.

Задача: язык программирования отличается от естественных языков тем, что предназначен для передачи команд и данных от человека компьютеру, в то время как естественные языки используются лишь для общения людей между собой. В принципе, можно обобщить определение «языков программирования» - это способ передачи команд, приказов, чёткого руководства к действию; тогда как человеческие языки служат также для обмена информацией.

Исполнение: язык программирования может использовать специальные конструкции для определения и манипулирования структурами данных и управления процессом вычислений.

Со времени создания первых программируемых машин человечество придумало уже более двух с половиной тысяч языков программирования. Каждый год их число пополняется новыми. Некоторыми языками умеет пользоваться только небольшое число их собственных разработчиков, другие становятся известны миллионам людей. Профессиональные программисты иногда применяют в своей работе более десятка разнообразных языков программирования.

Но создать язык, удобный для написания программ, недостаточно. Для каждого языка нужен свой переводчик. Такими переводчиками являются специальные программы-трансляторы.

Транслятор- это программа, предназначенная для перевода программы, написанной на одном языке программирования, в программу на другом языке программирования. Процесс перевода называется трансляцией. Тексты исходной и результирующей программ находятся в памяти компьютера.Примером транслятора является компилятор.

Компилятор- это программа, предназначенная для перевода программы, написанной на каком-либо языке, в программу в машинных кодах. Процесс такого перевода называется компиляцией.

Компилятор создаёт законченный результат - программу в машинных кодах. Затем эта программа выполняется. Откомпилированный вариант исходной программы можно сохранить на диске. Для повторного выполнения исходной программы компилятор уже не нужен. Достаточно загрузить с диска в память компьютера откомпилированный в предыдущий раз вариант и выполнить его.

Существует другой способ сочетания процессов трансляции и выполнения программы. Он называется интерпретацией. Суть процесса интерпретации состоит в следующем. Вначале переводится в машинные коды, а затем выполняется первая строка программы. Когда выполнение первой строки окончено, начинается перевод второй строки, которая затем выполняется и так далее. Управляет этим процессом программа-интерпретатор.

Интерпретатор- это программа, предназначенная для построчных трансляции и выполнения исходной программы. Такой процесс называется интерпретацией.

В процесс трансляции входит проверка исходной программы на соответствие правилам используемого в ней языка. Если в программе обнаружены ошибки, транслятор вводит сообщение о них на устройство вывода (обычно, на экран дисплея).Интерпретатор сообщает о найденных им ошибках после трансляции каждой строки программы. Это значительно облегчает процесс поиска и исправления ошибок в программе, однако существенно увеличивает время трансляции. Компилятор транслирует программу намного быстрее, чем интерпретатор, но сообщает о найденных им ошибках после завершения компиляции всей программы. Найти и исправить ошибки в этом случае труднее. Поэтому интерпретаторы рассчитаны, в основном, на языки, предназначенные для обучения программированию, и используются начинающими программистами. Большинство современных языков предназначены для разработки сложных пакетов программ и рассчитаны на компиляцию.

Иногда один и тот же язык может использовать и компилятор, и интерпретатор. К числу таких языков относится, например, Бейсик.

Классификация языков программирования

Если вы успели заметить, в тексте уже прозвучали несколько отдельных названий языков программирования. Но перед тем как более подробно их описать, необходимо классифицировать их по группам для удобства восприятия.

Во-первых это машинно-ориентированные языки, т.е. языки, наборы операторов и изобразительные средства которых существенно зависят от особенностей ЭВМ (внутреннего языка, структуры памяти и т.д.). Машинно-ориентированные языки позволяют использовать все возможности и особенности Машинно-зависимых языков:

· высокое качество создаваемых программ (компактность и скорость выполнения);

· возможность использования конкретных аппаратных ресурсов;

· предсказуемость объектного кода и заказов памяти;

· для составления эффективных программ необходимо знать систему команд и особенности функционирования данной ЭВМ;

· трудоемкость процесса составления программ (особенно на машинных языках и ЯСК), плохо защищенного от появления ошибок;

· низкая скорость программирования;

· невозможность непосредственного использования программ, составленных на этих языках, на ЭВМ других типов.

Машинно-ориентированные языки по степени автоматического программирования подразделяются на классы.

Как я уже упоминал, отдельный компьютер имеет свой определенный Машинный язык (далее МЯ), ему предписывают выполнение указываемых операций над определяемыми ими операндами, поэтому МЯ является командным. Однако, некоторые семейства ЭВМ имеют единый МЯ для ЭВМ разной мощности. В команде любого из них сообщается информация о местонахождении операндов и типе выполняемой операции.

В новых модулях ЭВМ намечается тенденция к повышению внутренних языков машинно - аппаратным путем реализовывать более сложные команды, приближающиеся по своим функциональным действиям к операторам алгоритмических языков программирования.

Языки Символического Кодирования (далее ЯСК), так же, как и МЯ, являются командными. Однако коды операций и адреса в машинных командах, представляющие собой последовательность двоичных (во внутреннем коде) или восьмеричных (часто используемых при написании программ) цифр, в ЯСК заменены на символы (идентификаторы), форма написания которых помогает программисту легче запоминать смысловое содержание операции. Это обеспечивает существенное уменьшение числа ошибок при составлении программ и в значительной степени облегчает труд программиста.

Есть также языки, включающие в себя все возможности ЯСК, посредством расширенного введения макрокоманд - они называются Автокоды.

В различных программах встречаются некоторые достаточно часто использующиеся командные последовательности, которые соответствуют определенным процедурам преобразования информации. Эффективная реализация таких процедур обеспечивается оформлением их в виде специальных макрокоманд и включением последних в язык программирования, доступный программисту.

Язык, являющийся средством для замены последовательности символов описывающих выполнение требуемых действий ЭВМ на более сжатую форму - называется Макрос (средство замены).

В основном, Макрос предназначен для того, чтобы сократить запись исходной программы. Компонент программного обеспечения, обеспечивающий функционирование макросов, называется макропроцессором. На макропроцессор поступает макроопределяющий и исходный текст. Реакция макропроцессора на вызов- выдача выходного текста.

Следующий вид языков - машинно-независимые языки. Это средства описания алгоритмов решения задач и информации, подлежащей обработке. Они удобны в использовании для широкого круга пользователей и не требуют от них знания особенностей организации функционирования ЭВМ и ВС.

Подобные языки получили название высокоуровневых языков программирования. Программы, составляемые на таких языках, представляют собой последовательности операторов, структурированные согласно правилам рассматривания языка(задачи, сегменты, блоки и т.д.). Операторы языка описывают действия, которые должна выполнять система после трансляции программы на МЯ.

Таким образом, командные последовательности (процедуры, подпрограммы), часто используемые в машинных программах, представлены в высокоуровневых языках отдельными операторами. Программист получил возможность не расписывать в деталях вычислительный процесс на уровне машинных команд, а сосредоточиться на основных особенностях алгоритма.

С расширением областей применения вычислительной техники возникла необходимость формализовать представление постановки и решение новых классов задач. Необходимо было создать такие языки программирования, которые, используя в данной области обозначения и терминологию, позволили бы описывать требуемые алгоритмы решения для поставленных задач, ими стали проблемно - ориентированные языки. Эти языки, ориентированные на решение определенных проблем, должны обеспечить программиста средствами, позволяющими коротко и четко формулировать задачу и получать результаты в требуемой форме.

Универсальные языки были созданы для широкого круга задач: коммерческих, научных, моделирования и т.д. Первый универсальный язык был разработан фирмой IBM. Он позволяет работать с символами, разрядами, числами с фиксированной и плавающей запятой. Язык учитывает включенные во многие машины возможности прерывания и имеет соответствующие операторы. Предусмотрена возможность параллельного выполнения участков программ.Появление новых технических возможностей поставило задачу перед системными программистами - создать программные средства, обеспечивающие оперативное взаимодействие человека с ЭВМ их назвали диалоговыми языками.Эти работы велись в двух направлениях. Создавались специальные управляющие языки для обеспечения оперативного воздействия на прохождение задач, которые составлялись на любых раннее неразработанных (не диалоговых) языках. Разрабатывались также языки, которые кроме целей управления обеспечивали бы описание алгоритмов решения задач.Непроцедурные языки составляют группу языков, описывающих организацию данных, обрабатываемых по фиксированным алгоритмам (табличные языки и генераторы отчетов), и языков связи с операционными системами.Позволяя четко описывать как задачу, так и необходимые для её решения действия, таблицы решений дают возможность в наглядной форме определить, какие условия должны быть выполнены, прежде чем переходить к какому-либо действию. Одна таблица решений, описывающая некоторую ситуацию, содержит все возможные блок-схемы реализаций алгоритмов решения.Программы, составленные на табличном языке, удобно описывают сложные ситуации, возникающие при системном анализе.

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯРОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ФИНАНСОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Кафедра математики и экономической информатики

Понятие о программировании. Языки программирования

Выполнил: Молотов Л.А.

Проверила: доц. Кодолова И.А.

Казань 2010

Введение 3

1. Основные положения о программировании 4

1.1.Понятие программирования 4

1.2.Парадигмы программирования 5

1.3.Инструментарий технологии программирования 8

2. Языки программирования 11

2.1. Понятие языка программирования 11

2.2. Классификация языков программирования 14

2.3. Описание некоторых языков программирования 17

3. Язык программирования Java 22

3.1. Обзор языка Java 22

3.2.Процесс создания Java-программы 23

3.3. Достоинства языка Java 25

Заключение 28

Список использованных источников 29

Введение

Когда изучаешь какой-либо вопрос, считаешь, что знаешь его; когда можешь писать о нем, становишься уверенней в своих знаниях; уверенность возрастает, когда можешь научить этому кого-нибудь другого; и совершенно уверен, когда начинаешь программировать. Алан.Дж.Перлис

До середины 60-х компьютеры были слишком дорогими машинами, использовавшимися только для особых задач, и выполнявшими только одну задачу за раз.

Языки программирования этой эры, как и компьютеры на которых они использовались, были разработаны для специфичных задач, таких как научные вычисления. Поскольку машины были дорогими и медленными, то и машинное время было дорого – поэтому скорость выполнения программы стояла на первом месте.

Однако в течение 60-х цена на компьютеры стала падать так, что даже небольшие компании могли их себе позволить; скорость компьютеров всё увеличивалась, и наступило время, когда создатели языков программирования все больше стали задумываться об удобстве написания программ, а не только скорости их выполнения.

На заре компьютеризации, машинный язык был единственным языком, большего человек к тому времени не придумал. Для спасения программистов от сурового машинного языка программирования, были созданы языки высокого уровня (т.е. немашинные языки).«Мелкие» (атомарные) операции, выполняемые непосредственно устройствами машины, объединили в более «крупные», высокоуровневые операции и целые конструкции, с которыми человеку куда проще и удобнее работать. Так программирование сделало колоссальный прорыв: новые языки стали своеобразным связующим мостом между человеком и машинным языком компьютера.

Прогресс компьютерных технологий определил процесс появления новых разнообразных знаковых систем для записи алгоритмов (языков программирования) и развитие процесса программирования в целом.

1. Основные положения о программировании

1.1. Понятие программирования

Терминпрограммирование означаетпроцесс и искусство создания компьютерных программ с помощью специальных языков программирования.

В общем смысле слова, программирование есть формализация предопределенного состояния, по реакции на событие, реализуемого средствами математики или естественных наук.

В узком смысле слова, программирование рассматривается как кодирование алгоритмов на заданном языке программирования. В более широком смысле программирование - процесс создания программ, то есть разработка программного обеспечения.

Программирование включает в себя:

· Проектирование - разработка комплекса алгоритмов

· Тестирование и отладку - выявление и устранение ошибок в программах

· Испытания и сдачу программ

· Сопровождение

1.2. Парадигмы программирования

В основе того или иного языка программирования лежит некоторая руководящая идея, оказывающая существенное влияние на стиль соответствующих программ.В зависимости от назначения и/или способа написания программ различаютпарадигмы (также известные как подходы или технологии ) программирования :

Структурное программирование - методология программирования, базирующаяся на системном подходе к анализу, проектированию и реализации программного обеспечения. Эта методология родилась в начале 70-х годов и оказалась настолько жизнеспособной, что и до сих пор является основной в большом количестве проектов. Основу этой технологии составляют следующие положения:

· Сложная задача разбивается на более мелкие, функционально лучше управляемые задачи. Каждая задача имеет один вход и один выход. В этом случае управляющий поток программы состоит из совокупности элементарных подзадач с ясным функциональным назначением.

· Простота управляющих структур, используемых в задаче. Это положение означает, что логически задача должна состоять из минимальной, функционально полной совокупности достаточно простых управляющих структур. В качестве примера такой системы можно привести алгебру логики, в которой каждая функция может быть выражена через функционально полную систему: дизъюнкцию, конъюнкцию и отрицание.

· Разработка программы должна вестись поэтапно. На каждом этапе должно решаться ограниченное число четко поставленных задач с ясным пониманием их значения и роли в контексте всей задачи. Если такого понимания не достигается, это говорит о том, что данный этап слишком велик и его нужно разделить на более элементарные шаги.

Концепция модульного программирования. Так же как и для структурной технологии программирования, концепцию модульного программирования можно сформулировать в виде нескольких понятий и положений:

· Функциональная декомпозиция задачи - разбиение большой задачи на ряд более мелких, функционально самостоятельных подзадач - модулей. Модули связаны между собой только по входным и выходным данным.

· Модуль - основа концепции модульного программирования. Каждый модуль в функциональной декомпозиции представляет собой «черный ящик» с одним входом и одним выходам. Модульный подход позволяет безболезненно производить модернизацию программы в процессе ее эксплуатации и облегчает ее сопровождение. Дополнительно модульный подход позволяет разрабатывать части программ одного проекта на разных языках программирования, после чего с помощью компоновочных средств объединять их в единый загрузочный модуль.

· Реализуемые решения должны быть простыми и ясными. Если назначение модуля непонятно, то это говорит о том, что декомпозиция начальной или промежуточной задачи была проведена недостаточно качественно. В этом случае необходимо еще раз проанализировать задачу и, возможно, провести дополнительное разбиение на подзадачи. При наличии сложных мест в проекте их нужно подробнее документировать с помощью продуманной системы комментариев. Этот процесс нужно продолжать до тех пор, пока вы действительно не добьетесь ясного понимания назначения всех модулей задачи и их оптимального сочетания.

· Назначение всех переменных модуля должно быть описано с помощью комментариев по мере их определения.

Объектно-ориентированное программирование (ООП). Идея ООП заключается в стремлении связать данные с обрабатывающими эти данные процедурами в единое целое - объект. ООП основано на трех важнейших принципах, придающих объектам новые свойства. Этими принципами являются инкапсуляция, наследование и полиморфизм.

· Инкапсуляция - объединение в единое целое данных и алгоритмов обработки этих данных. В рамках ООП данные называются полями объекта, а алгоритмы - объектными методами.

· Наследование - свойство объектов порождать своих потомков. Объект - потомок автоматически наследует от родителей все поля и методы, может дополнять объекты новыми полями и заменять (перекрывать) методы родителя или дополнять их.

ВВЕДЕНИЕ В ТУРБО ПАСКАЛЬ

ЯЗЫК ВЫСОКОГО УРОВНЯ ТУРБО ПАСКАЛЬ

Классификацию языков программирования, с каждым из которых можно связать профильно–ориентированный курс информатики, можно представить следующей схемой:

Программирование – это раздел информатики, задача которого – разработка программного обеспечения ЭВМ. В узком смысле слово программирование обозначает процесс разработки программы на определенном языке программирования.

На начальном этапе программирование было операциональным и одновременно процедурным, а в уже усовершенствованном виде – структурным (классический пример – Паскаль). Процедурное программирование, в своей основе, сходится к следующему: программа представляет собой детальное описание решения задачи, т.е. алгоритм в некоторой специальной записи. Основные понятия – оператор и данные.

Принципиально иное направление в программировании связано с методологиями (парадигмами) непроцедурного программирования. Объектно-ориентированная программа – совокупность множества независимых объектов. Каждый объект можно использовать для решения задачи, не вникая во внутренние механизмы его функционирования. Наиболее популярные языки объектного программирования – C++, Delphi, Visual Basic.

При использовании декларативного языка программист указывает исходные информационные структуры, взаимосвязи между ними и то, какими свойствами должен обладать результат. При этом процедуру его получения (алгоритм) программист не строит. В этих языках отсутствует понятие «оператор» («команда»).

В настоящей работе рассматривается структурное программирование на языке Паскаль.

Программирование как процесс создания программы формально состоит из выбора языка программирования и замены элементов блок-схемы алгоритма соответствующими элементами выбранного языка программирования. Правильная программа на алгоритмическом языке представляет собой формальную запись конечной последовательности действий, приводящих к решению поставленной задачи.

Программа непосредственно в процессорных кодах представляет собой последовательность из 0 и 1. Команды машинного языка, в большинстве случаев, состоят из двух частей – кода операции (указание процессору, что сделать) и из операндов (с чем нужно сделать операцию).

Для ускорения процесса программирования сначала был разработан язык Ассемблер, а в дальнейшем языки высокого уровня (в т.ч. и Турбо Паскаль). Программа на языке Ассемблер стала записываться как последовательность строк, каждая из которых включает содержание действия (имя операции) и обозначения операндов. Программы на языках высокого уровня состоят уже из операторов (интегрированных команд), каждому из которых может соответствовать несколько машинных операций.

Алгоритмический язык высокого уровня – это система правил для представления данных и описания процесса их обработки.

Система правил формирования множества конструкций языка (слов, выражений, операторов) - синтаксис языка .

Систему правил однозначного истолкования исполнителем программы (человеком и техническим устройством) смысла синтаксических конструкций алгоритмического языка определяет семантика .

Чтобы программа, написанная на языке высокого уровня (например, Турбо Паскаль) однозначно воспринималась и истолковывалась процессором ее необходимо привести в соответствие с его системой команд (СКИ). Эту функцию выполняет специальная программа – компилятор.

При практической реализации разработанной программы существуют причины ее невыполнения при некотором наборе исходных данных (не достижение результативного окончания работы), которыми могут быть:

Исходная Выполняемая

программа программа

Сообщения об ошибках

§ Ошибки синтаксиса, т.е. нарушение формальных правил записи алгоритма;

§ Выход начальных данных за пределы допустимого множества;

§ Несоответствие алгоритма возможностям исполнителя.

Именно поэтому кроме преобразования текста программы в машинный код компилятор решает и вторую задачу: обнаруживает и сигнализирует о синтаксических ошибках программы (встреченной в исходном тексте программы недопустимой комбинации символов).

Генерация машинного кода и обнаружение синтаксических ошибок не может свидетельствовать об отсутствии в программе других ошибок и что она не нуждается в отладке.

В том случае, когда ошибки имеют смысловой (семантический) характер для их локализации и исправления прибегают к тестированию программы. Тестирование состоит в проверке работоспособности алгоритма (программы) при таких значениях исходных данных, которые охватили бы все возможные пути обработки данных. На практике тестирование проводят лишь на некоторых наборах исходных данных (предельных: минимальных и максимальных, недопустимых). Тестирование может обнаружить ошибку, но не доказывает их полное отсутствие.

Процесс обработки программы на языке Паскаль:

Процесс программирования на универсальном языке высокого уровня Паскаль состоит из следующих действий: ввода и редактирования текста программы, трансляции и отладки. Для повышения качества и скорости разработки программ была создана интегрированная система программирования Турбо Паскаль, представляющая собой единство двух начал: компилятора и среды программирования – инструментальная программная оболочка языка, предоставляющая разнообразные сервисные услуги.

Для выполнения каждого этапа применяются специальные средства интегрированной среды программирования: редактор текстов (editor), компилятор (compiler), компоновщик (linker), отладчик (debugger).

Поскольку многие программы выполняют одни и те же действия (ввод/вывод данных, вычисление математических функций и т.п.) были организованы библиотеки подпрограмм, когда алгоритмы этих действий хранятся уже в скомпилированном виде в памяти компьютера. При написании программы только требуется указать, из какой библиотеки какую подпрограмму вызвать, а связыванием программы и библиотек в единое целое производит специальная программа-компоновщик (редактор связей).

Я не знаю, как обстоят дела в образовании сейчас, но 10-15 лет назад ни в школе, ни в университете никто всерьёз не объяснял, что программирование имеет свои типы, каждый из которых требует особого типа мышления. Не то чтобы это покалечило чьи-то судьбы, но изучение программных дисциплин могло бы проходить гораздо быстрее, если на стадии закладки фундамента мы представили многообразие языков и подходов, а не зомбически учили C++ в его консольных проявления.

Многие, сталкиваясь с необходимостью писать функциональный код, часто сожалеют, что процедурный образ мышления настолько глубоко засел в мозг, что перестроиться с него непросто. Поэтому лучше начинать путь в программисты не с выбора языка, а с выбора типа программирования.

Типы программирования

Условимся сразу: типов будет шесть. Это достаточно подробное деление. Обычно выделяют 3-4, но так как перед нами стоит задача выбора пути для новичков, оно вполне оправдано.

Процедурное программирование , оно же императивное.

Оно ставит задачу создания кода на языке, понятном используемой машине. Самый известный случай - машина Тьюринга, из известных языков программирования - С/C++, Ада, Паскаль, Go. Задачи здесь решаются планомерно: сначала объявляется объект, потом он определяется и затем выполняется с ним действие:

var
S: String;

S:= ‘Hello!’;

Декларативное программирование .

В процедурном случае вектор оптимизации языка направлен от машинного уровня к языку пользователя путем использования базовых принципов ООП, классов, методов и пр.. Здесь же во главе угла стоит непосредственно задача, а способ её исполнения второстепенен. Яркий пример - язык разметки HTML. Если вы хотите разместить кнопку, вам формально не надо создавать объект и присваивать ему атрибуты:

Функциональное программирование .

Как вы знаете из курса математики, результат выполнения любой функции можно представить в виде табличных данных, вопрос только в частоте дискретизации и диапазоне значений. То есть, сколько бы раз не была выполнена функция, каким бы не было её место в задаче, результат для одних и тех же значений останется один и тот же. В императивном программировании это выполняется далеко не всегда, ведь значения переменных могут изменяться в ходе программы, что сделает результат зависимым от конкретных условий.

Функциональное программирование лишено этого недостатка: здесь вы оперируете функциями - исходными, приращения и результативной, - но не конкретными значениями. Среди популярных представителей - Lisp, Clojure, Haskell. Функциональное программирование считается сложным и избыточным для большинства прикладных задач. Отсюда невысокий спрос на специалистов, но от этого же высокие зарплаты и действительно интересная работа.

Логическое программирование .

Как следует из названия, оно оперирует простой математической логикой. Яркие представители - Planner и Prolog. Достаточно ограниченный набор действий может быть реально полезен для создания простейшего искусственного интеллекта или разминки мозгов, но в реальной жизни логическое программирование самостоятельно используется редко.

Динамическое программирование .

Тот случай, когда для решения сложной комплексной задачи необходимо её разбить на несколько более простых, минимизировав количество циклов исполнения. В идеале каждая простая задача должна выполняться один раз, но на практике это бывает достаточно редко. Динамическое программирование - скорее концепция, применимая ко всем языкам, поэтому представителей у данного направления нет. Но особого образа мышления от вас это потребует точно так же.

Графическое программирование , оно же визуальное.

Оно предлагает разработчику работать с графическими изображениями, а не текстом. Выражаться это может по-разному - есть специальные языки, вроде Scratch или BluePrint, есть языки схем или диаграмм (LD или FBD), есть просто разделы программирования, связанные со взаимодействием с формами и графикой. В последнем случае это может быть любой язык, визуализация осуществляется средствами разработки (Borland Delphi/C++, Visual Studio, Adobe Dreamweaver и пр.). Такое графическое программирование в чистом виде встречается крайне редко, без понимания языка и структуры кода создать что-то серьезное невозможно.

Остальное

Программирование делят по множеству типов, и о некоторых новички даже не догадываются: синхронное/асинхронное/событийное, последовательное/параллельное, различное по решаемым задачам и задействованности ИИ и статистики.

Выбор стартовой парадигмы программирования не означает выбор только одного пути. Напротив, не привязываясь к конкретным языкам, профессиям и программным средам, начав со «своего» образа мышления, вы изначально настроите себя на правильное понимание сути. Успешным, счастливым и богатым айтишником становится не тот, кто попал в нужный поток, а тот, для кого любой поток - возможность реализовать свой потенциал.

В программировании терминов очень много. Далеко не каждый специалист в этой области знает значение всех слов, используемых его коллегами. Что уж говорить о студентах или людях, далекой от этой сферы? Рассмотрим основные понятия, дадим им понятное для обывателя определение. Итак, что это за язык - тот, на котором общаются программисты?

Актуальность вопроса

Термины программирования используются людьми, занимающимися этим профессионально, увлекающимися им как хобби. Есть особенный жаргон профессии, позволяющий людям кратко и емко доносить до слушателя, ориентирующегося в теме обсуждения, свое мнение, передавать максимум информации. Некоторые термины признаны общественностью и повсеместно используются профессионалами, работающими с техническими языками, другие распространены лишь в узкой среде единомышленников. Особенно любопытными представляются термины, используемые большинством. Они нашли себе применение не только при устном общении, но в письменной речи, в научных работах и публицистике, посвященной тонкостям написания технического кода.

Итак, приступаем!

Сложно определить, какой термин нужно расшифровать первым, а какие слова вовсе не заслуживают внимания. Пожалуй, для начала разберем, что такое регистровая зависимость. В программировании термин обозначает связь языковых выражений и отдельных элементов (функций, переменных) с написанием. Таковое возможно с использованием литер заглавных и обычных. Существуют языки, зависимые от регистра. Одинаковое слово, записанное с разным регистром литер, будет иметь совершенно разные значения. Если система не зависит от регистра, как ни запиши буквы, смысл не поменяется. Среди зависимых от регистра самый известный представитель языков программирования - JavaScript. В некоторой мере зависимым от регистра считается РНР, но явление частичное.

Поскольку невозможно говорить о терминах программирования, не рассмотрев базовый, а выше уже было упомянуто, что можно писать код на системе, зависящей от регистра и не являющейся таковой, следует определить, что понимают под «языком программирования». По справедливости большинство обывателей уверены: именно этот термин - основной для сферы. Словосочетание предполагает такой формализованный язык, который создавали, чтобы писать алгоритмы, программы. Посредством кода решают разнообразные задачи, используя вычислительную технику. Все созданные для программирования языки - искусственные. Семантические, синтаксические правила строго заданы человеком. Нет явления свободного толкования, свойственного естественному наречию. Все языки делят на высокоуровневые, низкоуровневые.

О типах

В любом словаре терминов программирования объясняется, что за язык называется высокоуровневым. Этим словом обозначают инструменты программирования, созданные для описания задачи в форме, легко воспринимаемой человеком. Таким инструментом просто и удобно пользоваться, создатель кода без труда ориентируется в символах. Язык не зависит от используемых машиной внутренних технических кодов. Созданный с помощью высокоуровневого языка продукт необходимо сперва перевести в машинный код, лишь после этого он станет работоспособным. Для перевода пользуются интерпретаторами, трансляторами. Высокоуровневые языки - "Си", "Паскаль" и многие другие.

Если обратиться к словарю терминов программирования, можно узнать, что низкоуровневыми принято означать языки, используемые для работы с конкретной разновидностью вычислительных машин. Такой язык детально отражает код, применяемый внутри аппаратуры. Его восприятие для человека затруднено в силу специфики написания.

О типах: какие еще?

Все существующие в наше время языки программирования делят на алгоритмические и не являющиеся таковыми. К первому типу, как можно узнать из любого справочника, демонстрирующего термины программирования для начинающих, принадлежат символьные совокупности, наборы правил, применяемые для фиксации некоторого описания. Такое строго однозначно. Как правило, алгоритм - элемент языковой системы.

Неалгоритмические - это разновидности, в которых текст представляет собой указание на последовательность реализации операций. Создаваемый код - стартовый материал. На его базе синтезируется алгоритмическое решение оговоренной условиями проблемы.

Формальный и исходный

Существуют формальные языки. Таким словосочетанием обозначают предназначенные для программирования речевые системы, в базу которых положено логическое исчисление. Фундаментом языка может выступать формальная грамматика. В любом случае речь идет о комплексе правил, регламентирующих построение кода. Заранее определяется алфавит, оговорены последовательности, доступные программисту. Все их разнообразие - это и есть язык как таковой.

Среди основных терминов программирования есть «исходный язык». Этим словосочетанием принято фиксировать предназначенную для программирования языковую систему, используемую для написания некоторой программы. Она отличается от машинной, используемой агрегатом для исполнения оговоренного человеком кода. Исходный язык бывает высокоуровневым, низкоуровневым.

Машинные типы и не только

Машинный язык в некоторых терминологиях именуют абсолютным. Таким термином обозначается система, разработанная для оформления программного кода в виде, доступном для понимания и исполнения конкретной вычислительной технике.

Среди основных терминов программирования привлекает внимание «машинно-ориентированный язык». Иногда вместо указанного систему кодирования называются «машинно-зависимой». Термин обозначает такой вариант записи кода, когда особенное внимание уделено структуре агрегатов, посредством которых продукт будет исполняться. Программист должен учитывать характеристики машины, с которой ему предстоит работать. В некоторых случаях достаточно помнить о ключевых параметрах типа агрегатов, на которых код исполняется, в других следует подгонять продукт под конкретный аппарат, на котором работает программист.

Машинно-независимый - языковой формат, предназначенный для работы программиста. Его отличительная особенность - структура. Она не имеет связей с определенным компьютером либо типом ЭВМ. Средства этой системы написания кода дают возможность исполнять программу на любом компьютере, имеющем систему ретрансляции, работающую с использованным автором языком.

Основные определения

Среди терминов и определений в программировании определенно внимания заслуживают переменные. Это понятие - одно из самых важных и базовых для всей отрасли знаний. Им обозначают контейнеры, предназначенные для хранения сведений. Эту информацию обозначают как значение переменной. Каждый объект располагает идентификатором, именем, позволяющим выделить его среди прочих подобного класса. Посредством имени можно оформить запрос к переменной, а значит, в любой момент времени получить значение, хранимое в этом информационном контейнере.

Не менее важно понимать смысл слова «значение». Применительно к отрасли программирования оно подразделяется на типы. Значение может быть в символах, числах, логическим. Типом именуют все множество значений, какие только могут быть в конкретном случае. Чтобы его задать, можно просто перечислить возможные варианты, а можно оформить правило, задающее ограничения. Если речь идет о логическом значении, то для него есть лишь два варианта: правда или ложь. А вот численное множество конца не имеет, поэтому нельзя его обозначить как перечисление всех возможных вариантов. Для определения такого типа прибегают к правилу, при помощи которого формулируют отдельные элементы.

Данные и что они собой представляют

Если на экзамене студента спрашивают, какой термин программирования предполагает объект, призванный отражать значение, необходимо сказать «переменная». Чтобы получить доступ к ней, обращаются через идентификатор.

Если данные упорядочены в некоторую последовательность, она называется массивом. Всякий такой объект - составной. Функция - блок кода, имеющий имя. Через наименование его можно вызвать для исполнения основной программы.

Классом называют описание некоторого объекта. Оно производится через перечисление свойств, сформированных функциями, переменными. Нередко переменные именуют свойствами, функции - методами. Формально класс является контейнером, в котором хранится информация о качествах конкретного объекта. Через конструктор программа может сформировать экземпляр класса. Его методы, свойства доступны через специальные части кода для основной программы.

Терминология: «1С»

«1С» - это общее наименование группы фирм, известной сегодня практически любому отечественному программисту и человеку, более-менее близко связанному с этой индустрией. Предприятия были созданы по инициативе Нуралиева. Они разрабатывают, издают, поддерживают программные платформы и решения, созданные для работы обычных предприятий: с их помощью можно автоматизировать многие бизнес-процессы. Фирма издает продукты, наименование которых совпадает с именем группы компаний: «1С».

Итак, чем занимается этот разработчик? Его основная область деятельности - автоматизация. Если обратиться к основным терминам программирования для начинающих, можно узнать, что автоматизацией называют использование некоторого обеспечения, средств техники, дабы освободить человека от ряда задач. Программные решения способны собирать информацию, трансформировать и хранить данные, выводить в удобном для восприятия виде. Можно рассматривать автоматизацию максимально широко. Такой вариант трактовки предполагает оценивать явление как применение техники, исключающей ручной труд. Меры автоматизации направлены на передачу максимума задач машинам, роботам с целью высвобождения обычного человека.

В большинстве справочников терминов в программировании на английском есть слово administration. На наш язык его можно перевести как «администрирование». Такое понятие используется как в индустрии в целом, так и в работе продуктов «1С» в частности. Применительно к этому пакету словом обозначают задачи и проблемы, решением которых занимается системный администратор. Его задача - установить программу, настроить ее работу, взаимодействие с другими программными решениями. Администрирование включает операции с базой сведений и пользовательскими правами. В целом в индустрии этим термином обозначает гарантирование нормального функционирования техники, сети передачи данных применительно к некоторому месту, фирме.

Термины: официальные и не очень

В справочниках обычно присутствует аббревиатура АИС. Этим сокращением обозначают такое программное решение, цель которого - оптимизировать рабочий управленческий процесс взаимодействия с некоторыми сведениями. АИС создаются для упрощения принятия решений по управлению некоторым объектом. Обычно система формируется в расчете на нескольких пользователей, которые имеют отличающиеся друг от друга права и задачи, разную сферу ответственности.

В справочниках терминов в программировании на английском обязательно есть замечательное слово bug. По-русски оно звучит как «баг». Дословный перевод - «букашка, жучок». Это слово стало исключительно распространенным в последние несколько десятилетий и в Америке, где оно появилось, и в остальном мире. Принадлежит к сленгу этой сферы. Багами называют допущенные ошибки, неправильное функционирование программного продукта, кода, системы. Баг становится причиной непредсказуемого результата, неправильного итога, некорректного поведения программы. Легенды, рассказывающие о появления этого слова, довольно любопытны. Считается, что однажды причиной сбоя стал попавший в машину мелкий жучок, из-за которого часть микросхемы стала работать неправильно. С тех пор за всеми ошибками, сперва аппаратуры, а затем и кода, закрепилось такое название.

Термины: какие еще?

В кратких справочниках терминов в программировании на английском обычно есть понятие Dynamic Link Library. На русский язык это словосочетание переводится как «предназначенная для динамического подключения библиотека». Для краткости ее называют DLL. В ней зафиксированы дополнительные программы нижнего уровня, ресурсы, предназначенные для упрощения работы программиста. В библиотеке есть все модули, ранее созданные автором программы - так их можно использовать раз за разом, не переписывая блоки заново. Библиотечный файл может содержать процедуры, ресурсы. Динамический тип библиотечного ресурса распространен в классических ОС Windows, поскольку упрощает оптимизацию не только создания программы, но и ее исполнения. Более широкое понимание библиотеки в среде программистов - это программный сборник или компоновка всех кодов, доступных разработчику.

Еще один важный термин - внедрение. Им называют процесс настаивания ПО с учетом конкретных пользовательских условий. Задача настраивающего персонала - обучить людей, которым предстоит пользоваться продуктом, обращению с ним.

Продолжая тему

В краткий справочник терминов в программировании на английском обычно включают слово integration. В русском языке оно созвучно - «интеграция». Так называют формирование взаимных связей между компонентами, ранее существовавшими и работавшими самостоятельно. Интеграция предполагает отладку обмена информацией между объектами, дабы далее можно было эффективно обрабатывать общий объем сведений.

ИТС или информационно-технологическое сопровождение - термин, которым программисты обозначают поддержку конечного пользователя. Ответственные за это лица консультируют клиентов, обучают их использовать разработку. В эту работу входят все методы, посредством которых пользователь может максимально эффективно пользоваться данным ему инструментом, разработанным программистом.

Работа: все серьезно

Еще один важный термин - объектно-ориентированное программирование. Этим словосочетанием обозначается методология, предполагающая представление продукта как набор некоторых объектов. ООП - система, в которой каждый объект, формирующий конечный код - это экземпляр, принадлежащий классу. Есть иерархическая система наследования качеств и особенностей.

Продукты ООП - это программные решения, предназначенные для конкретного пользователя и используемые им на свое благо. Большинство таких продуктов оснащено функцией создания отчета. Отчетом называют отражение актуальных сведений о текущих операциях. Задача программиста - задать такой макет вывода данных, который был бы понятен пользователю.

Отчеты могут формировать совсем небольшие программы, созданные программистами для маленьких предприятий, офисов или даже отделов госучреждений. В равной степени отчеты важны для крупных продуктов и проектов - например, операционных систем. Сокращенно такой результат работы программистов называется ОС. Аббревиатура, присутствующая в большинстве словарей, посвященных терминам, связанным с программированием, описывается как программное обеспечение, за счет которого могут работать технические средства конкретной машины. ОС - это связь между аппаратным аспектом и программами, загруженными в память. В настоящее время у пользователей чаще всего встречаются разные варианты ОС Windows. Вторая по распространенности система - Linux.

А кто есть суть?

Не стоит забывать об одном из базовых терминов программирования (веб и не только): программист. Действительно, нужно знать о словах, используемых внутри области, но и самые общие понятия также заслуживают внимания. Программистом принято называть профессионала, ответственного за рабочие процессы формирования кода. В его области деятельности - конфигурация решения и поддержка разработанного обеспечения.

Программист работает над программным продуктом. Термином обозначают программу, которая издана в официальном порядке. К ней прилагается пакет документации, включающий подтверждающую регистрацию анкету и подробное предназначенное для конечного клиента описание пользования.

Ключевым для любой программы является программный код. В терминах в программировании на английском он называется source code. Так называют символьный, словесный набор, подчиняющийся правилам избранного языка. Процесс работы на этом языке - это разработка ПО. Программист, занимающийся ею, создает некий компонент продукта (уже существующего или принципиально нового). Помимо непосредственно программирования разработка - это еще и тестовые мероприятия для определения функциональности и качества работы, формирование документационного сопровождения.

Об анализе

Среди знакомых для владеющих разными языками программирования терминов есть «системный анализ». Словосочетание предполагает комплекс средств, методик, необходимых для исследования некоторой информсистемы. Анализ используется при проектировании такого решения.

Ответственность за рабочий процесс возложена на системного аналитика. Это такой профессионал, который специализируется на системном анализе в конкретной строго ограниченной области, сфере. Он формулирует требования к информсистеме, над которой ведется работа. Задача аналитика - определить, какими качествами должно обладать прикладное ПО.

Есть много разных методов и подходов, используемых в работе, и для всех них разработаны термины программирования (web в том числе). В частности, важным подходом является спиральный аналитический метод, отражающий жизненный цикл ПО. Предполагает включение в работу системных аналитиков, а не только лишь программистов и специалистов по тестированию. Термином обозначается такой подход к формированию ПО и внедрению подготовленного решения, в рамках которого первичная функциональность продукта постепенно становится шире и шире посредством дополнительных решений.

Любопытные термины

Выше уже было описано, что означают термины «язык программирования низкого уровня», «высокоуровневый». Обычно значение этих словосочетаний известно любому студенту, только еще начинающему свое обучение на тематической специальности. А вот о том, что предполагают, говоря «IP-телефония», знает далеко не каждый начинающий в этой области - такой термин скрывает под собой возможность телефонного соединения пользователей посредством всемирной паутины.

Еще одно слово, известное не всякому начинающему в рассматриваемой сфере - АРИС. Такой аббревиатурой обозначают концепцию применительно к моделированию рабочих процессов продукта. Подход предполагает комбинирование практики, теории некоторого предприятия, коммуникационных технологий и программного обеспечения. Аббревиатура используется для обозначения программного решения, выпущенного под таким именем. Оно создано для реализации оговоренной концепции.

Знают о том, что означает термин «язык программирования низкого уровня», лица, занимающиеся ИТ-технологиями. Но что это за технологии такие? Далеко не всякий обыватель может дать четкое объяснение термина. Официально ИТ называют комплексную сферу, включающую многочисленные подходы, приемы, методики, разработанные для использования вычислительных машин для работы со сведениями. Посредством такой техники специалисты ИТ могут обрабатывать и получать информацию, хранить и анализировать сведения, использовать их на свою пользу.

Любопытная область: линейное программирование

Этот класс включает решение задач оптимизации с одним критерием. Используемые в работе переменные - непрерывные, не могут быть отрицательными, а функция - линейная. Возможно наличие ограничений, которые также являются линейными, могут выражаться равенством, неравенством. Нет специализированных ограничений на значение переменных. Формирование этого направления обусловлено трудами Данцига, Купманса, Неймана. Впервые термин «линейное программирование» появился в 1951-ом. Актуальность подхода объяснялась необходимостью работать над задачами оптимизации помимо классических. Сама необходимость осознавалась довольно давно, но теория, заложившая основы этого программирования, появилась лишь после Второй Мировой.

Термин разработали Данциг, Купманс. Считается, что первые посвященные этому вопросу работы принадлежат Канторовичу, издавшему свои труды в тридцатых годах того же века в Советском Союзе. Данциг и сам признавал Канторовича первым, поскольку именно этот ученый выявил возможность сформулировать многочисленные производственные задачи в выражениях математики. Достижения, сделанные учеными в этой области, позволили по-новому посмотреть на оптимизацию задач различных классов. Сегодня такие подходы применяются при подготовке профессионалов разных сфер.

О популярных языках: "Си"

Говоря о ключевой терминологии, следует рассмотреть ее применительно к одному из самых востребованных в наши дни языку программирования - C. Объединение терминов выполнено при составлении многочисленных словарей. Многие из описанных выше понятий применимы и к этому языку. Он принадлежит к числу статически компилированных. Это типизированный язык разработчика, предназначенный для решения общих задач. Работы по его созданию начались в 69-ом. Считается, что автор "Си" - Ритчи, работавший в «Белл Лабс». Первое время использовался для ОС «Юникс», постепенно стал доступен для разнообразных платформ. Как сообщил автор языка, наиболее активно работы по его формированию велись в 72-ом. В 73-ем продукт закончили и представили разработчикам. Наименование нового проекта выбрали, поскольку элементы новинки базировались на существовавшем ранее языке "Би".

Категории

Популярное