Краткий обзор известных языков программирования. Компьютерные языки программирования: виды, описание, применение и отзывы Виды программирования и их характеристика
Процедурное (императивное) программирование является отражением архитектуры традиционных ЭВМ. Программа на процедурном языке программирования состоит из последовательности операторов (инструкций), задающих процедуру решения задачи. Основным является оператор присваивания, служащий для изменения содержимого областей памяти. Концепция памяти как хранилища значений, содержимое которого может обновляться операторами программы, является фундаментальной в императивном программировании. Процедурный язык программирования предоставляет возможность программисту определять каждый шаг в процессе решения задачи. Особенность таких языков программирования состоит в том, что задачи разбиваются на шаги и решаются шаг за шагом. Императивное программирование наиболее пригодно для реализации небольших подзадач, где очень важна скорость исполнения на современных компьютерах.
К процедурным языкам программирования относятся: Ada, Basic (версии, начиная с Quick Basic до появления Visual Basic), Си, КОБОЛ, Фортран, Модула- 2, Pascal, ПЛ/1, Рапира, REXX.
Структурное программирование - методология разработки программного обеспечения в основе которой лежит представление программы в виде иерархической структуры блоков построенных из трёх типов базовых конструкций: последовательного выполнения, ветвления и цикла.
Объектно-ориентированное программирование - это методология программирования, которая основана на представлении программы в виде совокупности объектов, каждый из которых является реализацией определенного класса (типа данных особого вида), а классы образуют иерархию, основанную на принципах наследования.
Под объектами понимается объединение данных и обрабатывающих их процедур в единое целое. Объекты могут обмениваться между собой сообщениями. При получении объектом сообщения запускается соответствующий ему обработчик, иначе называемый методом . У объекта есть ассоциативный контейнер, который позволяет получить по сообщению его метод для его обработки. Кроме этого, у объекта есть объект-предок. Если метод для обработки сообщения не найден, сообщение будет перенаправлено объекту-предку. Эту структуру в целом (таблица обработчиков + предки) из соображений эффективности выделяют в отдельный объект, называемый классом данного объекта. У самого объекта будет ссылка на объект, представляющий его класс. Объекты взаимодействуют исключительно через посылку сообщений друг другу.
Важно выделить следующие три основные свойства объектов.
Инкапсуляция (защита данных) - механизм, который объединяет данные и методы, манипулирующие этими данными, и защищает и то и другое от внешнего вмешательства.
Наследование - это процесс, посредством которого один объект может наследовать свойства другого объекта и добавлять к ним черты, характерные только для него. Отношение "потомок-предок" на классах принято называть наследованием.
Полиморфизм - это свойство, которое дает возможность подмены объекта другим объектом со сходной структурой класса. Поэтому если в каком-либо сценарии взаимодействия объектов заменить произвольный объект другим, способным обрабатывать те же сообщения, сценарий так же будет реализуем.
Декларативное программирование . Особое внимание в декларативном программировании уделяется тому, что нужно сделать, а не тому, как это нужно сделать (в императивных языках). Здесь главным является точная формулировка задачи, а выбор и применение необходимого алгоритма для ее решения - проблема исполняющей системы, но не программиста. Например, веб-страницы на языке HTML декларативны, так как они описывают, что должна содержать страница, а не как отображать страницу на экране. Этот подход отличается от языков императивного программирования, требующих от программиста указывать алгоритм для исполнения.
Существуют две ветви декларативного программирования: функциональное, основанное на математическом понятии функции, которая не изменяет свое окружение, в отличие от функций в процедурных языках, допускающих побочные эффекты, и логическое, в котором программы выражены в виде формул математической логики, и компьютер для решения задачи пытается вывести логические следствия из них.
Логическое программирование основано на математической логике. Но самым известным языком логического программирования является ПРОЛОГ (Prolog). Программа на языке ПРОЛОГ содержит две составные части: факты и правила. Факты представляют собой данные, с которыми оперирует программа, а совокупность фактов составляет базу данных ПРОЛОГа, которая, по сути, является реляционной базой данных. Основная операция, выполняемая над данными, - это операция сопоставления, называемая также операцией унификации или согласования.
Как и для других декларативных языков, при работе с ним программист описывает ситуацию (правила и факты) и формулирует цель (запрос), позволяя интерпретатору ПРОЛОГа найти для него решение задачи. Под интерпретатором ПРОЛОГа понимается механизм решения задачи при помощи языка ПРОЛОГ. Программа на языке ПРОЛОГ представляет собой набор фактов и (возможно) правил. Если программа содержит только факты, то ее называют база данных. Если она содержит еще и правила, то часто используют термин база знаний.
В отличие от программ, составленных на языках процедурного типа, предписывающих последовательность шагов, которые должен выполнять компьютер для решения задачи, на ПРОЛОГе программист описывает факты, правила, отношения между ними, а также запросы по проблеме. Самое характерное применение ПРОЛОГа - это экспертные системы.
Вопросы для самопроверки
1. Что такое программа? Что понимают под исполнителем?
2. Что представляет собой машинный код?
3. Что такое транслятор? Перечислите типы трансляторов.
4. Как работает интерпретатор? В чем его достоинства?
5. В чем заключается достоинство компиляторов?
6. Какие компоненты входят в состав интегрированной системы программирования?
7. Что понимается под структурой данных, какова классификация структуры данных?
8. Что понимается под массивами данных и какие операции можно с ними производить?
9. Какие существуют алгоритмы сортировки массивов?
10. Каково назначение подпрограмм?
11. Для чего нужна библиотека подпрограмм?
12. Какие существуют виды программирования?
Литература
1. Ставровский А.Б., Карнаух Т.А. Первые шаги к программированию. Самоучитель. - М.: Вильямс, 2006. - 400 с.
2. Окулов С. Основы программирования Издательство: Бином. Лаборатория знаний, 2008. - 383 с.
3. Канцедал С.А. Основы алгоритмизации и программирования. - М.: Форум, 2008. - 351 с.
4. httn//www myfreesoft ru/default-windows-nroprams html - стандартные программы Windows
5. httn//khni-iin mink kharkiv edu/lihrary/datastr/hook/nrt01 html#lb11 - модели и структуры данных
6. httn://www.intuit.ru/denartment/se/nhmsu/11/3.html#sect5 - модели и структуры данных
7. http://inf.1sentemher.ru/2007/15/00.htm - энциклопедия учителя информатики
8. http://www.delnhi.int.ru/articles/119/ - подпрограммы.
9. httn//inroc ru/narallel-nroPramminP/lection-5/ - сортировка кучей.
На данный момент существует множество направлений в программировании. Каждый сможет найти занятие по душе, но для этого нужно знать, чем именно ты будешь заниматься в своей сфере.
Разработка web-приложений
Это направление ориентировано на разработку веб-приложений (проще говоря, сайтов, но в настоящее время сайты обладают таким богатым функционалом, что их можно назвать полноценными приложениями).
Web-программирование можно разделить на backend (написание серверных скриптов - PHP, Python, Ruby) и frontend (разработка юзерского интерфейса - Javascript, HTML, CSS).
Разработка desktop-приложений
Разработка программного обеспечения для различных операционных систем. Все разнообразие софта, что мы используем в повседневности. Хотите написать свой обработчик фотографий, аудио-плеер или текстовый редактор, тогда вам сюда.
Разработка серверных приложений
Это различные игровые сервера (ваша любимая Дотка, CS: GO), IM-сервисы (серверная часть Skype, ICQ, MSN), банковские базы данных.
Разработка мобильных приложений
Множество Java-приложений. VK, Viber, Яндекс.Карты, переводчики, электронные читалки.
Программирование встраиваемых систем
Интересная отрасль программирования для различной домашней техники: пылесосы, холодильники, стиральные машины, плееры, навигаторы, электронные весы. Здесь задействованы научные разработки с использованием специализированных языков, типа MATLAB.
Системное программирование
Написание различных драйверов для оборудования, программирования «ядра» операционных систем. Кстати, создание компиляторов и интерпретаторов для языков программирования относятся сюда же.
Разработка игр
Гигантская отрасль. Сюда включается разработка игр и для ПК, и для консолей, и для мобильный устройств.
Олимпиадное программирование и решение задач
Программирование на различных «непрактичных» и не распространенных языках (Pascal, Delphi) для решения каких-то оригинальных задач, требующих нестандартного подхода, смекалки и IQ выше 160.
Программирование для бухгалтерских и финансовых продуктов
«1С: Предприятие». Вся бухгалтерия в России завязана на этом продукте. Но недостаточно знать лишь сам язык, важно понимать основы бухгалтерского учета. Плюс в том, что работы очень много, и без хлеба вы не останетесь.
Программирование баз данных
Серьезное направление. Хотите разрабатывать базы данных, способных хранить миллиарды строк информации о всех пользователях VKontakte или Facebook и при этом не тормозить - вам сюда.
Science
Наука и этим все сказано. Нейронные сети, моделирование структуры ДНК, запуск спутников, моделирование Большого Взрыва.
Кстати, недавно на сайте NASA была опубликована новость о поиске программиста на «древнем» языке Fortran, которому уже более 60 лет. Требовался программист для разработки программ по управлению автоматическими зондами Вояджер-1 и Вояджер-2, программное обеспечение для которых было написано на Ассемблере, Фортране и языке COBOL еще в 1970-х годах. Никогда не знаешь, какие знания могут пригодиться.
Операционные системы. Виды, требования, особенности, функции,.
Операционная система - это целый комплекс управляющих программ, вступающих в качестве интерфейса между компонентами персонального компьютера и обеспечивающих эффективное использование ресурсов ЭВМ. Операционная система обеспечивает взаимосвязь и управление всеми элементами компьютера и выполняемыми программами. Загрузка операционной системы производится при включении компьютера. К операционным системам нового поколения относятся: Windows XP, Windows NT, Windows Vista, операционные системы семейства OS\ 2, UNIX, LUNIX.
Каждая операционная система имеет свой командный язык, который позволяет пользователю выполнять те или иные действия. Операционная система сложна и занимает большой объем памяти. Обычно в оперативной памяти ЭВМ находятся только те части операционной системы, с которыми в данный момент работают процессоры. Программы и их части, находящиеся в оперативной памяти, называются резидентными программами. Остальные программы располагаются во внешней памяти. С операционной системой взаимодействуют драйверы – это комплексы программ, выполняющие интерфейсные и управляющие функции. Приложениями любой операционной системы являются программы, предназначенные для работы под управлением этой операционной системы.
Требования к ОС:
Cовместимость – означает, что операционная система должна включать средства для выполнения приложений (программ) , подготовленных для других операционных систем,
Переносимость – означает обеспечение возможности переноса операционной системы с одной аппаратной платформы на другую,
Надежность и отказоустойчивость – предполагает защиту операционной системы от внутренних и внешних ошибок, сбоев и отказов,
Безопасность - означает, что операционная система должна содержать средства защиты ресурсов одних пользователей от других, должна обеспечивать удобство внесения последующих изменений и дополнений,
Производительность – означает, что операционная система должна обладать достаточным быстродействием.
Операционная система Windows - это современная и наиболее совершенная операционная система, хранится во внешней памяти компьютера, постоянно развивается и совершенствуется.
Особенности ОС Windows:
Оконный графический интерфейс. Окно – это основное поле действия программы,
Многозадачность – система обеспечивает работу с нескольким задачами одновременно с возможным переключением между ними,
Возможность использования длинных имен файлов и каталогов – до 255 символов,
Удобная и гибкая справочная система,
Стандартные - система меню, форма представления отчетов, операции обработки для сервисных и прикладных программ,
Устойчивость в работе, защищенность программы и информации,
Полная независимость от аппаратуры и др.
Функции ОС:
Обеспечение нескольких видов интерфейса (интерфейса командной строки, графического интерфейса),
Обеспечение взаимодействия между пользователем и программно – аппаратными средствами компьютера,
Обеспечение взаимодействия между разными видами программного обеспечения,
Поддержка функционирования локальной компьютерной сети без специального программного обеспечения,
Обеспечение доступа к основным службам Интернета,
Наличие средств защиты от несанкционированного доступа, просмотра и внесения изменений, обеспечение поочередной работы разных пользователей на одном ПК с сохранением персональных настроек рабочей среды каждого пользователя и другие/
Языки программирования. Понятие, классификация, виды.
Даже при наличии десятков тысяч готовых программ пользователям может понадобиться нечто такое, чего не делают или делают не так имеющиеся готовые программы. В этих случаях для разработки новых программ используют системы программирования - совокупность программ, используемых для автоматизации процесса разработки программ.
Языки программирования – это языки записи программ для ЭВМ. Первыми языками программирования были языки Алгол, Фортран, Бейсик, Pascal.
Существующие в настоящее время языки программирования можно отнести к четырем группам. Следует заметить при этом, что нет такого одного языка, который удовлетворял бы всем областям программирования и интересам всех программистов. Такой язык в каждом случае приходится выбирать разработчику программы, исходя из уровня квалификации и собственных предпочтений.
Языки программирования низкого уровня - это машинные языки – (языки Ассемблера). Команды такого языка больше понятны процессору, чем пользователю. Язык Ассемблер предназначен для написания системных программ, используется в основном системными программистами, разрабатывающие программы, которые управляют работой вычислительной машины и автоматизируют процесс разработки прикладных программ. Поскольку команды разных процессоров различны, то при использовании таких языков приходится их выучивать для каждого конкретного процессора. По этим же причинам написанные программы нельзя перенести на другой процессор. В настоящее время на низкоуровневых языках пишутся в основном драйвера устройств и составные части операционных систем для персонального компьютера и суперкомпьютеров. К таким языкам относятся языки Ассемблера и в некоторой мере С.
Языки программирования высокого уровня - это немашинные языки. Они более понятны нам, нежели компьютеру, однако это не мешает создавать на них практически все существующие программы для персональных компьютеров. Высокоуровневые языки программирования облегчают труд программистов, в них заложены важные функции, выполнение которых на языке низкого уровня потребовало бы тысячи строк кода. Самым массовым языком считается Basic, разработанный в 60-х годах в качестве учебного языка. Известны версии Visual BASIC 7 и Qbasic. Язык программирования Pascal разработал Н.Вирт – основоположник множества идей современного программирования в конце 70-х годов. В Паскале имеются возможности для создания крупных проектов, но он успешно применяется и для написания небольших программ повседневного использования. Delphi 2006 является на данный момент наиболее мощной визуальной средой Паскаля.
К языкам высокого уровня относятся:
Процедурно – ориентированные языки . Являются средством записи процедур или алгоритмов обработки информации для определенного класса задач. К ним относятся языки – Фортран, Бейсик, Си (С), Паскаль.
Проблемно – ориентированные языки. Появились в связи с постоянным расширением области применения вычислительной техники и возникновением целых классов новых задач, для которых надо было найти решение. К ним относятся языки – Лисп, Пролог.
Объектно – ориентированные языки . Представляют собой развитие версии процедурных и проблемных языков. Программирование с помощью языков данной группы более простое и наглядное. К языкам этой группы относятся – Visual Basic, Delphi, Visual Fortran, C++ (C), Prolog.
Для операционной системы Windows фирма Microsoft создала в середине 1990-х годов семейство языков Visual Basic как базового средства разработки программного обеспечения для персональных компьютеров.
Языки Web - программирования
Развитие сети Интернет привело к появлению качественно новых языков - языков программирования для сетей: HTML, Java, Javascript, PHP, Perl
Основной и самый первый язык этого класса - это HTML, язык для форматирования документа. Подавляющее число Интернет –языков подчиняются его правилам и зависят от него.
Язык Java – это машинонезависимый язык программирования для корпоративных сетей ЭВМ, созданный фирмой Sun. Язык Javascript это язык гипертекстовых подпрограмм (скриптов), которые могут выполняться браузерами на любых персональных ЭВМ, которые могут подключаться к локальной или глобальной сети ЭВМ. Этот язык признан международным стандартом языка скриптов для всех браузеров. PHP- наиболее популярный интерпретируемый Интернет-язык. На нем основаны многие Web- сайты. Он довольно прост, позволяет создавать неплохие системы управления сайтами.Perl . По мощности значительно превосходит языки типа Си. В него введено множество функций работы со строками, массивами, всевозможные средства преобразования данных.
Языки программирования баз данных
Реляционные базы данных – это наборы таблиц, состоящие из строк и столбцов. Каждая таблица имеет фиксированное число столбцов, задаваемых в ее описании, и переменное число строк, которое может меняться при работе с базой данных. От остальных языков программирования языки программирования баз данных отличаются своей задачей - управлять базами данных. Структурированный язык запросов SQL является единым языком работы с базами данных. Этот язык понимают любые системы управления базами данных (СУБД), но помимо этого во многих СУБД имеется так же свой уникальный язык, ориентированный именно на эту СУБД, и не переносимый на другие. Основными типами запросов в языке SQL являются: создание таблиц и баз данных, выборка информации из базы данных, редактирование информации в базе данных, администрирование баз данных.
Разделение языков на универсальные
и специализированные
.
Все популярные языки можно поделить на универсальные и специализированные. Универсальные языки используются для решения разных задач. Специализированные языки предназначены для решения задач одного, максимум нескольких, видов задач.(например, работы с базами данных, web-программирования или написание скриптов для администрирования операционных систем).
Виды специализированных языков :
1.Языки для работы с базами данных
:
а)Языки, входящие в состав промышленных клиент-серверных систем управления базами данных.(СУБД) (PL-SQL в СУБД Oracle, Transact-SQL в Microsoft SQL Server)
б)Языки являющиеся частью других видов СУБД (Visual FoxPro, Microsoft Access, Paradox и т.п.)
2. Языки предназначенные для web-программирования
.
а) Языки, исполняющиеся на сервере, поддерживающего Web-сайт.(РНР, Perl, VBScript)
б) Языки, исполняющиеся на браузере (программе просмотра) клиента JavaScript, JScript, VBScript
3.Языки для математических расчетов
4.Языки для автоматизации работы определенных программных продуктов. (VBA в Microsoft Office)
6.Специализированные языки других видов.
К универсальным языкам можно отнести языки Visual C++, Visual C++.Net, Visual C#.Net, Visual J#.Net, Java, Delphi, Borland C#, Borland C++ Builder.
Хотя чаще всего специализированные языки происходят от универсальных языков например PHP, Perl и JаvаScript произошли от языка С++, VBScript и VBA произошли от языка Visual Bаsic"а, отличия между специализированными и универсальными языками очень значительны.
Специализированные языки, чаще всего используются для написания не очень больших программ, поэтому они оптимизированы на быстрое написание программ и уменьшение размера исходного кода, и в меньшей степени на уменьшение ошибок, использование объектно-ориентированное программирования и разделения кода на модули. А универсальные языки, как правило, используются для создания больших и очень больших проектов, поэтому в них все сделано, чтобы уменьшить количество ошибок и облегчить проектирования программ, облегчение разработки крупных программ.
Основное отличие специальных языков от универсальных:
1) В них меньше объектно-ориентированных средств и средств доступа технологий COM+, DCOM, CORBA, к функциям API операционных систем;
2)Меньше средств многопоточного программирования и распределенного программирования;
3)Используются только динамические типы (т.е. тип переменной определяется в зависимости от её значения, а не при объявление переменной), а не статические. Единственное исключение: в версии 9 языка Visual FoxPro можно использовать и статические типы переменных.
Структура современных языков программирования.
Универсальные языки (и языки производные от них)
I) Производные от языка С++
1. На основе С++:
1.1 Borland C++, Watcom C++ (устарели)
1.2 Microsoft Visual C++
1.3 Microsoft Visual C++ .Net
1.4 Borland C++ Builder
1.5 Borland C++ Builder .Net
1.6 JavaScript (специализированный язык, для разработки страниц в Интернете)
2. На основе Java
:
2.1 Java и Java2
2.2 Microsoft Visual J++
2.3 Microsoft Visual J# .Net
3. На основе C#:
3.1 Microsoft Visual C# .Net
3.2 Borland C# Builder.Net
II) Производные от языка Pascal
1 Borland Pascal, Turbo Pascal (устарели)
2 Modula, Oberon, Component Pascal, Active Oberon, Zonnon (сейчас непопулярны)
3 Borland Delphi
4 Borland Delphi .Net
III) Производные от языка Basic
1 Microsoft Visual Basic
2 Visual Basic for Application
3 VBScript (специализированный язык, для разработки страниц в Интернете)
4 Microsoft Visual Basic .Net
Специализированные языки
I) Языки программирования, предназначенные для Интернета:
1. PHP
2. Perl
3. JavaScript
4. VBScript
II) Языки программирования в системах управления базами данных
1. В локальных и файл – серверных СУБД
1.1 Microsoft Visual FoxPro (В одноименной СУБД)
1.2 Visual Basic for Application (В СУБД Access)
2. Клиент – серверных промышленных СУБД
1.1 PL-SQL (В СУБД Oracle)
1.2 Transact – SQL (В СУБД Microsoft SQL Server)
Язык Java разработан фирмой Sun, а JavaScript разработан фирмой Nescafe,и по большому счету это два разных языка, но поскольку их синтаксис очень похож, будем считать, что язык JavaScript произошел от Java. Также существует диалект JavaScript, разработанный фирмой Microsoft, использующийся в Internet Explorer и называемый Jscript.
Очень многие программисты, возможно скажут, что Java вовсе не произошла от C++,и хотя возможно это и так, но если сравнивать их синтаксис то будет видно, что их синтаксис похож, поэтому можно их считать "родственниками”.
В СУБД Oracle можно кроме языка PL – SQL использовать также язык Java.
Внедрение ЭВМ во все сферы человеческой деятельности требует от специалистов разного профиля овладения навыками использования вычислительной техники. Повышается уровень подготовки студентов вузов, которые уже с первых курсов приобщаются к использованию ЭВМ и простейших численных методов, не говоря уже о том, что при выполнении курсовых и дипломных проектов применение вычислительной техники становится нормой в подавляющем большинстве вузов.
Вычислительная техника используется сейчас не только в инженерных расчетах и экономических науках, но и таких традиционно нематематических специальностях, как медицина, лингвистика, психология. В связи с этим можно констатировать, что применение ЭВМ приобрело массовый характер. Возникла многочисленная категория специалистов - пользователей ЭВМ, которым необходимы знания по применению ЭВМ в своей отрасли - навыки работы с уже имеющимся программным обеспечением, а так же создания своего собственного ПО, приспособленного для решения конкретной задачи. И здесь на помощь пользователю приходят описания языков программирования.
2. Что такое язык программирования
Язык программирования - формальная знаковая система, предназначенная для описания алгоритмов в форме, которая удобна для исполнителя (например, компьютера). Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, используемых при составлении компьютерной программы. Он позволяет программисту точно определить то, на какие события будет реагировать компьютер, как будут храниться и передаваться данные, а также какие именно действия следует выполнять над этими при различных обстоятельствах.
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.
Создатели языков по-разному толкуют понятие язык программирования . Среди общиx 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.
3. Этапы решения задачи на ЭВМ.
Наиболее эффективное применение ВТ нашла при проведении трудоемких расчетов в научных исследованиях и инженерных расчетах. При решении задачи на ЭВМ основная роль все-таки принадлежит человеку. Машина лишь выполняет его задания по разработанной программе. роль человека и машины легко уяснить, если процесс решения задачи разбить на перечисленные ниже этапы.
Постановка задачи. Этот этап заключается в содержательной (физической) постановке задачи и определении конечных решений.
Построение математической модели. Модель должна правильно (адекватно) описывать основные законы физического процесса. Построение или выбор математической модели из существующих требует глубокого понимания проблемы и знания соответствующих разделов математики.
Разработка ЧМ. Поскольку ЭВМ может выполнять лишь простейшие операции, она «не понимает» постановки задачи, даже в математической формулировке. Для ее решения должен быть найден численный метод, позволяющий свести задачу к некоторому вычислительному алгоритму. В каждом конкретном случае необходимо выбрать подходящее решение из уже разработанных стандартных.
Разработка алгоритма. Процесс решения задачи(вычислительный процесс) записывается в виде последовательности элементарных арифметических и логических операций, приводящей к конечному результату и называемой алгоритмом решения задачи.
Программирование. Алгоритм решения задачи записывается на понятном машине языке в виде точно определенной последовательности операций - программы. Процесс обычно производится с помощью некоторого промежуточного языка, а ее трансляция осуществляется самой машиной и ее системой.
Оладка программы. Составленная программа содержит разного рода ошибки, неточности, описки. Отладка включает контроль программы, диагностику (поиск и определение содержания) ошибок, и их устранение. Программа испытывается на решении контрольных (тестовых) задач для получения уверенности в достоверности результатов.
Проведение расчетов. На этом этапе готовятся исходные данные для расчетов и проводится расчет по отлаженной программе. при этом для уменьшения ручного труда по обработке результатов можно широко использовать удобные формы выдачи результатов в виде текстовой и графической информации, в понятном для человека виде.
Анализ результатов. Результаты расчетов тщательно анализируются, оформляется научно-техническая документация.
4. Для чего нужны языки 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.
Имеется много различных языков программирования. Вообще-то для решения большинства задач можно использовать любой из них. Опытные программисты знают, какой язык лучше использовать для решения каждой конкретной задачи, так как каждый из языков имеет свои возможности, ориентацию на определённые типы задач, свой способ описания понятий и объектов, используемых при решении задач.
Всё множество языков программирования можно разделить на две группы: языки низкого уровня и языки высокого уровня.
К языкам низкого уровня относятся языки ассемблера (от англ. toassemble – собирать, компоновать). В языке ассемблера используются символьные обозначения команд, которые легко понятны и быстро запоминаются. Вместо последовательности двоичных кодов команд записываются их символьные обозначения, а вместо двоичных адресов данных, используемых при выполнении команды, - символьные имена этих данных, выбранные программистом. Иногда язык ассемблера называют мнемокодом или автокодом.
Большинство программистов пользуются для составления программ языками высокого уровня. Как и обычный человеческий язык, такой язык имеет свой алфавит – множество символов, используемых в языке. Из этих символов составляются так называемые ключевые слова языка. Каждое из ключевых слов выполняет свою функцию, так же как в привычном нам языке нам языке слова, составленные из букв алфавита данного языка, могут выполнять функции разных частей речи. Ключевые слова связываются друг с другом в предложения по определённым синтаксическим правилам языка. Каждое предложение определяет некоторую последовательность действий, которые должен выполнить компьютер.
Язык высокого уровня выполняет роль посредника между человеком и компьютером, позволяя человеку общаться с компьютером более привычным для человека способом. Часто такой язык помогает выбрать правильный метод решения задачи.
Перед тем как писать программу на языке высокого уровня, программист должен составить алгоритм решения задачи, то есть пошаговый план действий, который нужно выполнить для решения этой задачи. Поэтому языки, требующие предварительного составления алгоритма, часто называют алгоритмическими языками.