Языки программирования: характеристика, описание, виды OTUS

Классификация языков программирования помогает понять, какие концепции и парадигмы заложены в той или иной методике написания программного обеспечения. Этот момент должен уяснить каждый будущий разработчик, иначе с созданием собственного контента возникнут серьезные проблемы.

В данной статье будет рассказано все о классификации языков программирования в 21 веке. Соответствующая информация поможет как новичкам, так и уже опытным разработчикам. А еще предстоит рассмотреть самые распространенные programming languages с их особенностями, преимуществами и недостатками.

ЯП – это…

Язык программирования – это формальный язык, который необходим для того, чтобы записывать разного рода компьютерные приложения, службы и драйверы. Представлен набором правил нескольких типов:

лексического;
семантического;
синтаксического.

За счет подобных «условий» будет определяться внешний вид программного обеспечения, а также спектр доступных функций и операций.

Основная классификация

Классификация языков разработки может быть совершенно разной. Здесь стоит обратить внимание на несколько способов «деления на категории».

Первый вариант – это классификация по зависимости от аппаратного устройства (компьютера):

языки низкого уровня;
языки высокого уровня.

По принципам программирования:

процедурные;
непроцедурные;
объектно-ориентированные.

По ориентации на класс задач, выполняемых получившимся софтом:

универсальные;
специализированные.

Есть логическое программирование, функциональное, объектно-ориентированное. Programming Languages бывают также кроссплатформенными и нативными. Классифицировать ЯП можно по разным признакам, но предложенные варианты являются «классическими». Они помогают быстрее остальных форм разделения ЯП по типам выбрать подходящий вариант для дальнейшего изучения.

Степень зависимости

Стоит начать рассмотрение с языков низкого уровня. Они носят название машинно-ориентированные. Это – языки, в которых команды и данные будут учитывать непосредственную архитектуру компьютера. Они широко применяются в разработке ПО. У языков низкого уровня есть одна особенность – ориентированность на конкретный тип устройства. Итоговый контент не будет запускаться на платформе, для которого он не был создан изначально.

Низкоуровневые ЯП хорошо интерпретируются устройствами, но обычному человеку понять их бывает не слишком легко. В основе заложены двоичные коды. Пример – Assembler.

Кроме языков низкого уровня есть ЯП высокого «класса». Они носят название машинно-независимых. Программы, получаемые на выходе, будут использоваться на устройствах разного типа. Обладают большей доступностью, чем низкоуровневые. Пример – первый высокоуровневый ЯП Fortran.

По принципам разработки

Программирование может быть процедурным, непроцедурным и объектно-ориентированным. Это – второй тип классификации.

Процедурный вариант предусматривает следующие особенности:

базируются на смене состояния устройства (значении ячеек памяти, процессора);
управление информацией осуществляется пошагово;
для реализации заданных операций используются так называемые инструкции%
предусматривается четкая структуризация приложений.

Непроцедурное программирование эффективно тогда, когда требуется искать информацию в больших количествах. Оно применяется в ситуациях, при которых выстроить точное решение не получается (пример – переводы и распознавание образов). Решения здесь будут опираться на встроенный интерпретатор. Непроцедурная разработка предусматривает языки логического программирования и функционального.

Объектно-ориентированное программирование в 21 веке стало наиболее популярным решением в разработке ПО. Данная концепция возникла впервые в прошлом столетии. Сюда относят ЯП, которые определяют объекты, работают с классами и располагают абстрактными данными. В основе заложены принципы наследования, инкапсуляции и абстракции. Приложение представлено связью объектов. Оно опирается на взаимодействие компонентов на экране, а не на чистую логику.

Ориентация на класс задач

ЯП могут быть универсальными или специализированными. Первый вариант подходит для решения самых разных задач и проблем. Они используются для веб-разработки, создания игр, бизнес-приложений и многого другого.

Специализированные ЯП принимают во внимание специфику выбранной предметной области. Сегодня известны десятки таких вариантов:

для web программирования;
скриптовые;
разметки;
гипертекста;
для мобильных платформ.

Часто специализированные языки применяются для того, чтобы создавать разного рода небольшие вспомогательные приложения.

Из чего состоит язык

Языки логического программирования, низкоуровневые, высокоуровневые и другие состоят из определенных компонентов. Сюда относят:

Алфавит. Это – символы, которые в сочетании будут образовывать разного рода конструкции языка.
Синтаксис. Совокупность правил записи функций, команд и иных языковых конструкций.
Семантика. Правила, согласно которым происходит толкование и обработка заданных в приложении конструкций.

Также есть словари. Это – определенные слова, которые используются «специфическим» образом. Они задействуются в коде в отдельных ситуациях и реализовывают строго установленное назначение. Такими являются ключевые слова. Примеры – printf, if, input.

Логическая разработка

Логическое программирование – подход к создание программного обеспечения, который базируется на доказательстве разнообразных теорем, а также выводах информации при помощи установленных фактов. Результат – побочный продукт функционирования утилиты.

Логическое программирование опирается на математические теоремы, а также дискретную математику. Оно не слишком понятно «обычному человеку». Это – достаточно сложный «раздел» написания ПО.

Особенности

Некоторые считают соответствующую концепцию функциональной. Подобное утверждение не является истиной. Логическое программирование подходит для создания средств искусственного интеллекта. Такой вариант идеален, когда переменные подразделяются на выходные и входные.

Ключевая особенность подобной разработки – то, что приложение представлено определенными отношениями между различными компонентами кода. Из недостатков стоит отметить тот факт, что далеко не все задачи можно описать логически. Для большинства современных решений соответствующая парадигма будет выступать устаревшей.

Когда пригодится

У логического программирования в 21 веке есть практическое применение, но оно встречается на практике не слишком часто. Изучать такую концепцию рекомендуется всем разработчикам: она помогает лучше мыслить.

Сферы, в которых пригодятся навыки логического программирования:

машинное обучение;
искусственный интеллект;
работа с информацией (особенно в больших объемах).

Также рекомендуется «для общего развития». В 21 веке соответствующая концепция – это «узкоспециализированное» направление.

Языки

Языков логического программирования не очень много. Связано это с тем, что соответствующее направление не получило широкого распространения на практике с развитием информационного и технологического прогресса. Чаще всего используются два языка, о которых речь зайдет далее.

Prolog

Первый вариант – это Prolog. С него началось логическое программирование. Создан в 1972 году некий Аленом Колмероэ. Выступает в качестве свежего и актуального по сей день. Синтаксис у Prolog далеко не самый простой, но он полезен в понимании логики ПК.

К преимуществам Пролога относят:

простоту изучения и понимания;
наличие фактов и выражений;
отсутствие зависимости от выбранного пути.

Но для комплексного программного обеспечения Prolog не годится. Пользователю предстоит использовать его в связке с другими ЯП. Вычислительные операции здесь отнимают немало времени – итоговый контент может отличаться медленной работой.

Mercury

Это – второй вариант логического программирования. Он обеспечивает лучшую отладку и повышенную производительность по сравнению с «предшественником». Синтаксис от Prolog сильно отличается, что делает изучение Mercury достаточно трудным.

На практике встречается редко из-за того, что развивается медленно. Финансирование соответствующего проекта дефицитное.

Языки программирования: характеристика, описание, виды

ЯП – это…