فصل 2: \u200b\u200bزبان کامپیوتر چیست؟

جوهر زبان کامپیوتر چیست؟ چرا رایانه ها به آن نیاز دارند؟ چرا این همه زبان رایانه در جهان وجود دارد؟

همانطور که برای درک عملکرد موتور نیازی به رانندگی با ماشین ندارید ، برای درک پاسخ این س questionsالات نیز لازم نیست برنامه ریزی کنید. اما برای بهبود دانش خود در مورد موضوع ، باید نحوه کار کامپیوتر را درک کنید. در اینجا توضیح مختصری داده شده است.

2.1 تاریخچه مختصر برنامه نویسی

کامپیوترها الکترونیک دیجیتال هستند. برداشت آنها از داده ها وجود یا عدم وجود ولتاژ در سیم ها است. کمبود ولتاژ برای کامپیوتر ، حضور - مثل یک) به نظر صفر می رسد. در حقیقت ، رایانه ها هیچ شماره دیگری نمی دانند ، بنابراین در نهایت مجبور می شوند 0 ها و 1 ها را برای ساخت اعداد ترکیب کنند.

قبلاً از سوئیچ های مخصوص برای بارگیری یک و صفر در حافظه کامپیوتر استفاده می شد. این تصویر متعلق به ویکی مدیا ، Altair 8800 را نشان می دهد. برای بارگیری برنامه از سوئیچ های پنل جلویی استفاده شده است. چراغ ها نتیجه را نشان دادند. مانیتور نبود. شکل 2.1: Altair 8800

هر مجموعه ای از سوئیچ ها یک عدد است. هر عدد نشان دهنده داده یا دستورالعملی است که کامپیوتر باید با آن انجام دهد. این سیستم که فقط از صفر و یک برای نمایش اعداد استفاده می کند ، یک سیستم اعداد دودویی (باینری) نامیده می شود. به این نوع زبان رایانه ای 1GL یا همان زبان برنامه نویسی نسل اول گفته می شود.

اعداد دودویی اغلب در ترکیب چهار رقمی نشان داده می شوند. برای مثال:

1010 0010 0011

بهبود ورودی سوئیچ معرفی کدهای هگزادسیمال بود. اعداد اعشاری که در زندگی روزمره استفاده می شود از ارقام 0-9 تشکیل شده است. سیستم اعداد هگزادسیمال از ارقام 0-9 و همچنین کاراکترهای A تا F برای نشان دادن مجموعه ای از چهار دکمه رادیویی ، با مقادیر احتمالی 0-15 تشکیل شده است.

فیلم زیر با جزئیات بیشتری نحوه کار سیستم حساب را توضیح می دهد: ویدئو: سیستم های اعشاری ، باینری و هگزادسیمال

برای سهولت ورود به برنامه ها ، رایانه های بعدی به شما اجازه می دهند با استفاده از زبان اسمبلی برنامه ها را وارد کنید. هر دستور از mnemonics استفاده می کرد ، و برنامه ای به نام کامپایلر mnemonics را به اعداد نشان دهنده دستورات تبدیل می کرد. به این نوع زبان 2GL یا زبان نسل دوم گفته می شود.

در زیر بخشی از برنامه مجمع ، با مجوز از ویکیمدیا کامنز ارائه شده است.

شکل 2.2: به عنوان مثال زبان اسمبلی

در حالی که این یک پیشرفت بود ، اما برای سهولت روند برنامه نویسی هنوز کافی نبود. نسل بعدی زبانها انتزاعات سطح بالاتری را ارائه داده است. اولین زبانهای نسل سوم: (COBOL ، FORTRAN و LISP) درک و برنامه ریزی آنها بسیار آسان تر بود.

زبان های نسل دوم و سوم از برنامه ای به نام استفاده می کردند گردآورنده... کامپایلر برنامه وارد شده توسط کاربر (اصطلاحاً) را می گیرد منبع) و آن را به کد ماشین تبدیل می کند. برنامه نویس کد دستگاه را اجرا می کند. کد منبع اصلی اجرا نمی شود.

اگر برنامه ای از کد منبع از منابع مختلف استفاده می کند ، می توان آنها را با استفاده از برنامه ای به نام ، به یکدیگر متصل کرد پیوند دهنده (پیوند دهنده ، پیوند دهنده ، پیوند دهنده)... لینک دهنده با کد ماشین تولید شده توسط کامپایلر کار می کند تا نسخه نهایی برنامه را ایجاد کند. این نسخه نهایی همان چیزی است که کاربر راه اندازی می کند. هیچ کد منبع برای این مورد لازم نیست. شکل 2.3: کامپایلرها و پیوند دهنده ها

عیب زبان ماشین این است که این برنامه فقط روی انواع خاصی از کامپیوترها کار خواهد کرد. برنامه های کامپایل شده برای رایانه های ویندوزی احتمالاً در رایانه های Apple Macintosh کار نمی کنند و بالعکس.

از آنجا که کل مراحل جمع آوری و پیوند برای برنامه نویسان تازه کار دشوار است ، از برخی زبانها استفاده شده است مفسران... این برنامه ها بر روی کد منبع پنهان می شوند و آن را به پرواز در می آورند. همچنین اجازه می دهد همان برنامه ها در رایانه های ویندوز ، مک ، یونیکس اجرا شوند ، به شرطی که هر یک از این سیستم عامل ها به یک مفسر دسترسی داشته باشند.

نکته منفی استفاده از مفسر این است که سرعت آن از زبان اصلی و ماشین آلات کم است. شکل 2.4: مترجم

پایتون نمونه ای از زبان تفسیر شده است. نوشتن در پایتون از C آسانتر است ، اما پایتون سرعت کمتری دارد و برای اجرای موفقیت آمیز به مترجم نیاز دارد.

1. در سیستم دودویی یک عدد را مثال بزنید. (اگرچه عدد "1" می تواند دودویی ، اعشاری یا هگزادسیمال باشد ، سعی کنید مثالی بیاورید که تفاوت سیستم عددی را نشان دهد.)
2. یک عدد اعشاری مثال بزنید.
3. در علامت گذاری شانزده مثالی از یک عدد مثال بزنید.
4. اعداد 1 ، 10 ، 100 ، 1000 و 10000 را از دودویی به اعشاری تبدیل کنید.
5. کامپایلر چیست؟
6. کد منبع چیست؟
7. زبان ماشین چیست؟
8. زبان برنامه نویسی نسل اول چیست؟
9. زبان برنامه نویسی نسل دوم چیست؟
10. زبان برنامه نویسی نسل سوم چیست؟
11. مفسر چیست؟

شما وارد نشده اید. وارد شوید و پیشرفت خود را پیگیری کنید.

همین دیروز ، دانش کامپیوتر در اتحاد جماهیر شوروی یک علم شبه تلقی می شد. و امروز ، برخی از دولتها از حملات هکرهای روسی شکایت دارند.

و اگرچه در روسیه تاکنون تعداد کمی دستگاه و دستگاه با تکنولوژی پیشرفته تولید شده است ، ما به اندازه کافی برنامه نویس هوشمند داریم.

امروز ما در مورد شما خواهیم گفت زبانهای رایانه ای، طبقه بندی ، ماهیت ، امکانات و چشم انداز استفاده از آنها در آینده.

بیایید با یک تئوری شروع کنیم. اول از همه ، بیایید مفهوم را کشف کنیم.

زبان های رایانه ای چیست؟

این سیستمی از علائم ، نمادها است که برای "ارتباط" بین شخص و رایانه ایجاد شده است. پس از همه ، ما فقط نمی توانیم آن را بگیریم ، به کامپیوتر برویم و شروع به توضیح چیزی برای آن می کنیم. برای این منظور ، کلمات کد و واژگان خاصی وجود دارد که زبان های رایانه را تشکیل می دهد. و آنها در حال حاضر به شکلی که کامپیوتر درک می کند به کامپیوتر می رسند.

امروزه بیش از 8 هزار زبان مختلف برای ارتباطات انسان و رایانه وجود دارد. البته شما نمی توانید همه آنها را بشناسید. شخصی برای خود زبانی ایجاد می کند و شخصی این کار را به صورت تجاری انجام می دهد.

اما یک برنامه نویس خوب باید حداقل چند مورد اساسی را کاملاً بشناسد.

محبوب ترین زبان های برنامه نویسی کدامند؟

صلح فناوری رایانه به طور مداوم در حال بهبود: تحولات جدید ظاهر می شود ، تحولات گذشته به ذهن خطور می کنند. همراه با این ، زبان های برنامه نویسی رایانه ای در حال ظهور یا سفارش هستند. مشهورترین آنها که در سطح جهانی مورد استفاده قرار می گیرند شامل موارد زیر است:

البته ، در واقع حتی زبانهای بیشتری وجود دارد ، اما ما ابتدایی ترین آنها را انتخاب کردیم که بیش از 90٪ از همه در آنها نوشته شده است برنامه های کامپیوتری... بیایید نگاهی دقیق تر به هر یک از آنها در زیر بیندازیم.

C / C ++ رویه ای

زبان های C و C ++ را می توان دو برادر نامید. ادعاهایی وجود دارد که این دو زبان برنامه نویسی کاملاً متفاوت هستند ، که درست نیست. C ++ با پیشرفت در زبان قبلی ، نوشتن برنامه ها را آسان تر کرده و نحو قدیمی را حفظ می کند.

C از دهه هفتاد قرن گذشته توسعه یافت ، در دهه هشتاد آنها شروع به ایجاد C ++ کردند. امروزه می توان یکی از محبوب ترین ها را نام برد. آنقدر همه کاره است که می توانید از آن برای ایجاد یک سیستم عامل ، درایورهای دستگاه ، بازی ها و موارد دیگر استفاده کنید.

با صحبت در مورد مزایا و معایب این زبان ، نمی توان نتیجه گیری بدون ابهامی داشت. طرفداران او و منتقدان بی رحمانه نیز وجود دارند. مبنای بحث و جدال این است که این زبان برنامه نویسی هیچ چیز خاص خود را ندارد.

سازندگان آن ، به اصطلاح ، توابع و قابلیت های چندین زبان برنامه نویسی را در یک ترکیب کرده اند. نتیجه یک ابزار برنامه نویسی پیچیده و در مقیاس بزرگ است. اما اگر آن را با عملکردهای جداگانه جدا کنید ، در مقایسه با زبانهای کاملاً تخصصی پایین تر است.

جاوا مستقل و ایمن

این زبان رایانه ای انگلیسی توسط Sun Microsystems ساخته شده است. با توجه به اینکه برنامه نوشته شده به bytecode خاصی ترجمه می شود ، بدون توجه به نوع آن قادر به کار است سیستم عامل یا معماری رایانه.

انجام داد زبان جاوا محبوب ترین. این را می توان کاملاً در همه یافت لوازم خانگی، دستگاه های خودپرداز ، ماشین های شهری و تقریباً هر آنچه که به فناوری رایانه مربوط می شود. در جاوا است که محبوب ترین برنامه ها برای تلفن های هوشمند و تلفن ها نوشته می شود.

همچنین ، این زبان برنامه نویسی به اندازه کافی دارد سطح بالا امنیت. اجرای برنامه عملکردهای تحت اختیار آن کنترل می شود که با آن دستورات را به دستگاه ها منتقل می کند. بنابراین ، وقتی می خواهید کار دیگری انجام دهید ، برنامه بلافاصله متوقف می شود.

اگر درمورد سادگی زبان صحبت کنیم ، لازم به ذکر است مطالعاتی نشان داده اند که عملیات مشابه 1.2-2 برابر بیشتر از C ++ نوشته می شوند. همچنین ، چندین برابر منابع بیشتری برای اجرای دستورات مورد نیاز است. اما تیم سازنده به طور مداوم بسیاری از به روزرسانی ها را منتشر می کند که تمام کمبودهای این زبان برنامه نویسی را به حداقل می رساند.

PHP که اینترنت را فتح کرد

آیا می خواهید وب سایت خود را ایجاد کنید یا برنامه نویسی وب انجام دهید؟ این جایی است که PHP یک زبان عالی است که می تواند صفحات پویا ایجاد کند. این وب سایت شاید برای ساخت وب سایت و نوشتن برنامه های وب محبوب ترین باشد.

به لطف این واقعیت که این زبان برنامه نویسی توسط توسعه دهندگان منبع باز ایجاد شده است ، به کمال رسیده و محبوبیت وحشیانه ای پیدا کرده است. PHP به راحتی با طیف گسترده ای از پایگاه داده ها ارتباط برقرار می کند - از MySQL گرفته تا Access.

محبوب ترین سایت ها در اینترنت مانند فیس بوک یا ویکی پدیا به این زبان نوشته شده اند.

نوشتن روی آن به اندازه کافی آسان است. حتی آماری وجود دارد که بیش از 60٪ از برنامه نویسان جهان که روی کد PHP کار می کنند ، دانش انگلیسی نسبتاً محدود (در سطح پایه) دارند. سواد رایانه ای در این مورد فقط با آگاهی از عملکردها و رویه های لازم محدود می شود.

انتقاد از زبان را نمی توان نادیده گرفت. با وجود این واقعیت که PHP در رتبه بندی محبوب ترین زبان ها در سال 2015 جایگاه 6 را به خود اختصاص داده است ، اما اغلب نارضایتی از آن ابراز می شود.

اول از همه ، این زبان نه توسط یک گروه از برنامه نویسان ، بلکه توسط چند نفر ایجاد شده است. به همین دلیل ، نحو زبان یکپارچه نیست و معماری واحدی ندارد. رویه های مختلفی وجود دارد که باید به روشی خاص و نه مطابق با یک الگوی استاندارد توصیف شود.

همچنین یکی از مشکلات اصلی عدم سازگاری بین است نسخه های مختلف زبان ها. نسخه های قبلی کاملاً از کار با به روزرسانی امتناع می ورزند ، که اغلب مشکلاتی برای انتقال کد از یک نسخه به نسخه دیگر ایجاد می کند.

ارتباط دانش و درک زبانهای برنامه نویسی

مبحث توانایی "مکالمه" با رایانه در دهه گذشته شتاب بیشتری یافته است.

و این تعجب آور نیست ، زیرا فناوری اطلاعات بیقرار در زندگی ما ریشه دوانده و حتی یک مسواک نمی تواند بدون "مغز" این کار را انجام دهد. یک متخصص باید کد را برنامه ریزی کرده و به دستگاه ها سرویس دهد. بنابراین ، همیشه تقاضای برنامه نویسان ذی صلاح وجود دارد.

دلیل دیگر اینکه بسیاری از افراد زبانهای رایانه ای را یاد می گیرند ، رکود اقتصادی کشور است. شخصی که می تواند به صورت حرفه ای در جاوا بنویسد ، می تواند از راه دور برای یک شرکت توسعه دهنده برنامه های خارجی کار کند و در مدت یک ماه پولی را که باید برای دهه ها در کشورش پس انداز شود ، بدست آورد.

اما اگر به آن فکر کنید ، شروع موفقیت آمیز برنامه نویسی و نوشتن کاملاً دشوار است برنامه های رایانه ای... انگلیسی مانع اصلی افراد مبتدی است. از این گذشته ، بیشتر برنامه ها و زبان ها دقیقاً با در نظر گرفتن واژگان این زبان بین المللی نوشته می شوند.

می توانید زبانها را بصورت آنلاین یاد بگیرید

بنابراین باید زبان خارجی را حداقل در سطح ابتدایی یاد بگیرید ، تا زمانی که زبان رایانه ای روسی اختراع شود.

اما نگران نباشید ، جهان ساکن نیست. امروز می توانید بدون بیرون رفتن از خانه خود درس بخوانید. نکته اصلی داشتن کامپیوتر و اینترنت است. وب سایت های زیادی وجود دارند که آموزش زبان رایانه ای را ارائه می دهند. مشهورترین آنها Codecademy ، Code School و Udacity هستند.

اخیراً ، در دوران اتحاد جماهیر شوروی ، علوم کامپیوتر یک علم شبه تلقی می شد. امروز ، دولت های برخی کشورها از حملات هکرهای روسی شکایت کرده اند. لازم به ذکر است که در حال حاضر روسیه دستگاه های پیشرفته کمی تولید می کند ، اما تعداد کافی برنامه نویس هوشمند وجود دارد. این مقاله به زبانهای رایانه ای ، طبقه بندی ، ماهیت ، امکانات و چشم اندازهای کاربرد آنها در آینده می پردازد.

زبان های رایانه ای چیست؟

در واقع ، این یک سیستم از علائم و نشانه ها است که برای برقراری ارتباط بین انسان و کامپیوتر ایجاد شده است. غیرممکن است که فقط دستگاه را بردارید و به راه بروید ، شروع به توضیح دادن چیزی برای آن کنید. برای این منظور ، کدهای کلمه و واژگان خاصی ایجاد شده اند که اساس زبان های رایانه ای را تشکیل می دهند. آنها به شکلی که دستگاه درک می کند به دستگاه می رسند. امروز می توانید بیش از 8 هزار زبان مختلف را پیدا کنید که برای ارتباط بین انسان و رایانه در نظر گرفته شده اند. درست است ، شناختن همه آنها غیرممکن است. برخی این زبان را برای خود ایجاد می کنند ، برخی دیگر این کار را به صورت تجاری انجام می دهند. با این حال ، یک کاربر باتجربه چند مورد اساسی را کاملاً بلد است.

معروف ترین زبان های برنامه نویسی کدامند؟

در دنیای فناوری رایانه ، چیزی همیشه در حال پیشرفت و پیشرفت است. بنابراین ، تحولات جدید ظاهر می شود و گذشته مدرن می شود. زبان های برنامه نویسی رایانه نیز از این قاعده مستثنی نیستند. معروف ترین موارد زیر است:

C / C ++ ؛
جاوا
پایتون
ویژوال بیسیک;
PHP

این لیست کامل نیست ، در واقع موارد دیگر وجود دارد. در اینجا اساسی ترین مواردی وجود دارد که برای نوشتن بیش از 90 درصد برنامه های رایانه ای استفاده می شود. ارزش دارد که آنها را با جزئیات بیشتری در نظر بگیرید.

C / C ++ رویه ای

زبان های C و C ++ توسط کاربران دو برادر خوانده می شوند. یک نسخه وجود دارد که این دو است زبانهای مختلف برنامه نویسی ، اما این نادرست است. C ++ به عنوان نوعی پیشرفت در زبان قبلی عمل می کند که نوشتن برنامه ها را آسان تر می کند و نحو قدیمی را حفظ می کند. توسعه C از دهه هفتاد قرن گذشته آغاز شد. حدود ده سال بعد ، ایجاد C ++ آغاز شد. در حال حاضر ، یکی از معروف ترین هاست. این شامل بسیاری از توابع است ، به شما امکان می دهد تا یک سیستم عامل و همچنین درایورهای دستگاه ها ، بازی ها و موارد دیگر ایجاد کنید.

اگر در مورد مزایا و معایب این زبان صحبت کنیم ، نتیجه گیری بدون ابهام دشوار است. طرفداران او و همچنین منتقدان بی رحمانه وجود دارد. موضوع اصلی بحث و مجادله این واقعیت است که فاقد چیزی از خود است. این توابع و قابلیت های چندین زبان برنامه نویسی را ترکیبی می کند. بنابراین ، ما یک ابزار پیچیده داریم. اگر شروع به بررسی آن از نظر کارکردهای جداگانه کنیم ، از زبان های تخصصی باریک پایین تر است.

جاوا مستقل و ایمن

این زبان برنامه نویسی انگلیسی توسط Sun Microsystems ساخته شده است. با توجه به این واقعیت که برنامه نوشته شده قابلیت ترجمه به بایت کد خاص را دارد ، می تواند بدون توجه به نوع سیستم عامل یا معماری رایانه ، عملکرد خود را انجام دهد. به لطف این زبان جاوا معروف ترین زبان شد. این در دستگاه های زیر یافت می شود:

لوازم خانگی؛
خودپردازها
ماشین های شهری و همچنین در همه مواردی که با فناوری رایانه ارتباط دارد.

جاوا برای نوشتن بسیاری از برنامه های معروف برای تلفن های هوشمند و همچنین تلفن ها استفاده می شود. علاوه بر این ، این زبان برنامه نویسی از امنیت نسبتاً بالایی برخوردار است. استفاده از برنامه اقدام در حدود اختیارات خود توسط کنترل می شود ماشین مجازی، که این دستور را به دستگاه ها منتقل می کند.

بنابراین ، وقتی تلاش برای انجام کار دیگری انجام می شود ، برنامه بلافاصله کار خود را متوقف می کند. هنگام در نظر گرفتن سادگی زبان ، لازم است به مطالعاتی اشاره کنیم که نشان می دهد همان عملیات 1.2-2 برابر بیشتر از C ++ نوشته شده است. علاوه بر این ، منابع بسیار بیشتری برای اجرای دستورات مورد نیاز است. با این حال ، تیم توسعه به طور منظم بسیاری از به روزرسانی ها را منتشر می کند که تمام مضرات این زبان برنامه نویسی را به حداقل می رساند.

اگر سایت خود را ایجاد می کنید یا قادر به ایجاد صفحات پویا هستید. وقتی صحبت از ساخت وب سایت و نوشتن برنامه های وب می شود به عنوان یکی از شناخته شده ترین زبان ها عمل می کند. با توجه به این واقعیت که این زبان برنامه نویسی با منبع باز توسعه یافته است ، به کمال رسیده است. بنابراین ، محبوبیت رشک برانگیزی پیدا کرد. PHP به راحتی با پایگاه داده های مختلف از MySQL گرفته تا Access ارتباط برقرار می کند. معروف ترین سایت ها در اینترنت مانند فیس بوک یا ویکی پدیا با استفاده از این زبان خاص ایجاد می شوند. استفاده از آن کاملاً آسان است. حتی آماری وجود دارد که نتایج آن نشان می دهد بیش از 60٪ برنامه نویسان از سراسر جهان که روی کد PHP کار می کنند ، تا حدودی از زبان انگلیسی محدود هستند. سواد رایانه ای در این مورد فقط با آگاهی از عملکردها و رویه های مورد نیاز محدود می شود.

همچنین باید به مضرات این زبان اشاره کرد. با توجه به اینکه در رتبه بندی محبوب ترین زبان ها در سال 2015 جایگاه 6 را به خود اختصاص داده است ، باز هم بررسی های منفی وجود دارد. لازم به ذکر است که توسط بیش از یک گروه از برنامه نویسان ایجاد شده است. بنابراین ، نحو زبان یکپارچه نیست ، فاقد یک معماری واحد است. روشهای مختلفی وجود دارد که باید بدون رعایت الگوی استاندارد به روشی خاص توصیف شوند. علاوه بر این ، یک مشکل بسیار مهم وجود دارد ، عدم سازگاری بین نسخه های مختلف زبان ها. نسخه های قبلی به هیچ وجه از کار با به روزرسانی امتناع می ورزند. این اغلب برای انتقال کد از یک نسخه به نسخه دیگر یک مشکل است.

دانش و درک مدرن زبانهای برنامه نویسی

در اخیرا ارتباطات انسان و رایانه در حال کسب محبوبیت است. این تعجب آور نیست ، زیرا فناوری اطلاعات با سرعت بالایی در حال توسعه است. یک تکنسین واجد شرایط باید کد را برنامه ریزی کرده و به دستگاه ها سرویس دهد. بنابراین ، همیشه تقاضای برنامه نویسان ذی صلاح وجود دارد. دلیل دیگر محبوبیت ، افت اقتصاد کشور است. کاربری که می داند چگونه در سطح حرفه ای با جاوا کار کند ، می تواند از راه دور برای یک شرکت خارجی که برنامه ایجاد می کند کار کند.

در نتیجه ، اگر بتواند فعالیت مشابهی انجام دهد ، او می تواند ماهانه مبلغ زیادی را بدست آورد که در کشور خودش هرگز به او پرداخت نمی شود. اگرچه ، اگر به آن فکر کنید ، شروع موفقیت آمیز در برنامه نویسی و همچنین نوشتن برنامه های رایانه ای بسیار دشوار است. انگلیسی مانع اصلی برای مبتدیان انگلیسی است. همانطور که می دانید بسیاری از برنامه ها و زبان ها با توجه به لغات وی نوشته شده اند.

زبانها را بصورت آنلاین بیاموزید بنابراین یادگیری یک زبان خارجی و دانستن آن حداقل در سطح مقدماتی ضروری است. امروز می توان بصورت آنلاین انجام داد. تمام کاری که شما باید انجام دهید این است که یک رایانه به اینترنت متصل باشید.