Языки программирования. Основные понятия

1.

ЯЗЫКИ
ПРОГРАММИРОВАНИЯ.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

2.

Цель:
выяснить
суть
понятия
«язык
программирования»,
познакомиться
с
видами языков программирования, их
назначением и сферой применения.

3.

Основные этапы решения задач на
компьютере
1)постановка задачи,
2)формализация задачи,
3)создание алгоритма решения,
4)программирование,
5)тестирование и отладка,
6)сопровождение программы,
7)использование программы и обработка результатов.

4.

Понятие «язык программирования»
Программа – это набор инструкций, которые сообщают
компьютеру, что и как делать.
Языки
программирования
это
формализованные
искусственные языки, предназначенные для написания
компьютерных программ.
Составляющие языка:
■ алфавит,
■ синтаксис,
■ семантика.

5.

Понятие «язык программирования»
Алфавит – разрешенный к использованию набор символов, с
помощью которого могут быть образованы слова и величины
данного языка.
Алфавит С++:
латинские прописные и строчные буквы (A-Z, a-z),
арабские цифры (0, 1, 2, …, 9),
специальные символы (» { } , I [ ] ( ) + - / %),
пробельные знаки: пробелы, символы табуляции, символы
перехода на новую строку.

6.

Понятие «язык программирования»
Синтаксис – система правил, определяющих допустимые
конструкции языка программирования из букв алфавита.
Семантика – система правил однозначного толкования каждой
языковой конструкции, позволяющих производить процесс
обработки данных.
Python
C++
cout <<
"Привет";
print("Привет")

7.

Уровни языка

8.

Языки низкого уровня
Языки программирования, ориентированные на команды
процессора и учитывающие его особенности, называют языками
низкого уровня. Операторы этого языка близки к машинному коду
и ориентированы на конкретные команды процессора.
Ассамблер – язык самого низкого уровня. Программа,
написанная на нем, представляет последовательность команд
машинных кодов, но записанных с помощью символьных
мнемоник.
Область применения языков низкого уровня:
небольшие системные приложения,
драйверы устройств,
модули состыковки с нестандартным оборудованием.

9.

Языки высокого уровня
Языки программирования, имитирующие естественные,
обладающие
укрупненными
командами,
ориентированные «на человека», называют языками
высокого уровня.
Язык высокого уровня обеспечивает возможность
введения смысловых конструкций, способных коротко
описать форматы данных и операции с ними в тех
случаях, когда описания на языке низкого уровня будут
сложными для восприятия и очень длинными.

10.

Языки высокого уровня
Первые высокоуровневые языки программирования
создавались с целью предотвращения зависимости сути
алгоритмов от платформы.
В
этом
случая
платформенная
независимость
обеспечивается
перекладыванием
связей
на
инструментальные программы, которые осуществляют
перевод текстов с высокоуровневых языков на
машинный
код.
Инструментальные
программы
выступают своего рода трансляторами.

11.

Трансляторы
Транслятор – обрабатывающая программа,
предназначенная для преобразования исходной
программы в объектным модуль.
Трансляция – преобразование программы,
представленной
на
одном
из
языков
программирования, в программу на другом языке.

12.

Интерпретатор
Интерпретатор – программа, анализирующая команды
или операторы программы и тут же выполняющая их.
Алгоритм работы интерпретатора:
1) прочитать инструкцию,
2) проанализировать
инструкцию
и
определить
соответствующие действия,
3) выполнить соответствующие действия,
4) если не достигнуто условие завершения программы,
перейти к пункту 2.

13.

Компилятор
Компилятор – программа или техническое
средство, выполняющее компиляцию.
Компиляция – трансляция программы на
машинный язык или близкий к машинному.

14.

Процесс создания программы

15.

Основные классы языков
программирования

16.

Основные классы языков
программирования
Процедурный язык программирования. Особенность
таких языков программирования состоит в том, что
задачи разбиваются на шаги и решаются шаг за шагом.
Используя процедурный язык, программист определяет
языковые
конструкции
для
выполнения
последовательности алгоритмических шагов.

17.

Процедурные языки программирования
Фортран,
Кобол,
Алгол,
BASIC,
Паскаль,
C.

18.

Основные классы языков
программирования
Функциональное программирование объединяет
разные подходы к определению процессов
вычисления
на
основе
достаточно
строгих
абстрактных понятий и методов символьной
обработки данных.
Первым
языком
функционального
программирования стал Лисп, созданный в 1959 г.
Джоном Маккарти.

19.

Основные классы языков
программирования
Создание языка искусственного интеллекта Пролог в
1973 г. открыло новую область – логическое или
реляционное программирование.
Логическое программирование – парадигма
программирования, основанная на автоматическом
доказательстве теорем, a также раздел дискретной
математики, изучающий принципы логического
вывода информации на основе заданных фактов и
правил вывода.

20.

Основные классы языков
программирования
Объектно-ориентированный язык программирования.
B основе концепции объектно - ориентированного
программирования лежит понятие объекта - некой
субстанции, которая объединяет в себе поля и методы.
Языки, использующие парадигму ООП:
Smalltalk,
С++,
Java.

21.

Объектно-ориентированное
программирование
Основные принципы ООП:
инкапсуляция. Предполагает упаковку данных и
методов, работающих с этими данными, в единые
объекты, называемые классами,
полиморфизм. Позволяет объектам разных классов
выполнять одинаковые действия, используя общий
интерфейс,
наследование. Позволяет создавать новые классы
на основе существующих.

22.

Области применения языков
программирования
Языки программирования широко используются в
различных областях и индустриях для создания
разнообразных программ и приложений. Некоторые
области применения языков программирования:
веб-программирование,
разработка игр,
мобильная разработка,
разработка ПО,
нейронные сети.

23.

Веб-программирование
Направления сферы веб-разработки:
backend-разработка,
frontend-разработка,
верстка страниц.
Бэкенд-разработка — это создание серверной части, которая
обеспечивает правильную работу сайта.
Задача фронтенд-разработчика — обеспечить максимально
позитивный пользовательский опыт при взаимодействии с сайтом.
Верстальщик отвечает только за отдельные страницы: он верстает их
по техническому заданию, переводит задумки дизайнера в код на
HTML и CSS.

24.

Разработка игр
Направления сферы разработки игр:
геймдизайнер: Создание концепции игры, геймплея, уровней и
персонажей.
графика и анимация: Разработка 2D и 3D-графики, создание
текстур, моделей и анимаций.
разработчик игровой логики: Разработка игровой механики,
искусственного интеллекта, физики и управления.
тестирование и оптимизация: Проверка игры на ошибки,
тестирование производительности и оптимизация для разных
платформ.

25.

Мобильная разработка
Самые популярные мобильные платформы — iOS и Android.
Для каждой платформы есть свои языки программирования: для iOS чаще
всего пишут код на Swift, а для Android — на Java или Kotlin.
Разработка ПО
Выбор языка программирования, который применяется в разработке ПО для
компьютеров, тоже нужно сделать между несколькими популярными
вариантами:
Для Linux или Windows подойдет Си, С++, C#. И, конечно же, универсальный
Java;
Для Mac лучше выбрать Си, Swift или, опять же, Java.
Нейронные сети
Разработчикам нейронных сетей, наверное, лучше всех – здесь подходит
практически любой язык программирования. «Секрет» в том, что разработка
нейронной сети заключается в написании математических функций и
алгоритмов. А с этой задачей справляется абсолютно любой язык.

26.

Стандартизация языков программирования
Язык программирования может быть представлен в виде
набора спецификаций, определяющих его синтаксис и
семантику.
Для
многих
широко
распространенных
языков
программирования созданы международные стандарты.
Специальные организации проводят регулярное обновление
и публикацию спецификаций и формальных определений
соответствующего языка.

27.

Организации, занимающиеся вопросами
стандартизации