Средний уровень языка программирования

Виды языков программирования

Перед тем как начать изучать программирование, необходимо сначала определиться с технологией/языком. Для начала могут подойти так называемые низкоуровневые языки программирования по типу С и С++. Но для того чтобы познать реальный мир IT-технологий, потребуется изучить Java или C#. Некоторые предпочитают сразу начинать с высокоуровневого или скриптового языка, например, JavaScript, Ruby или Python. Далее будет рассмотрена основная классификация языков программирования, их преимущества и особенности.

Низкоуровневые языки

К ним относят: Assembler, С, С++ и некоторые другие. Из преимуществ таких языков программирования стоит выделить то, что они обеспечивают контроль над памятью, а также позволяют делать то, что в других языках выполнить сложно или даже невозможно. Но при этом стоит понимать, что дополнительный контроль может вызвать лишние трудности, например, решение простой задачи может оказаться более трудным.
Из минусов низкоуровневых языков можно выделить бедную стандартную библиотеку и потребность в использовании дополнительных кусков кода. Хотя такие языки позволяют понять, что именно происходит в сфере программирования и как в ней можно разобраться.

Языки программирования среднего уровня

Примерами здесь могут выступать Java и C#. У этих языков богатая стандартная библиотека, нет необходимости в управлении памятью, а также есть возможность компиляции в байт-код, с помощью которого можно упростить взаимодействие с другими языками. Но при этом стандартные куски кода все же потребуется вставлять, что усложнит разработку.

Высокоуровневые языки программирования

К ним относятся Python, JavaScript, Ruby и другие. Их особенностью является наличие абстракций, с помощью которых можно упростить сложные задачи. Стандартные библиотеки очень большие, а внесение изменений является интуитивно понятным. Но при этом может страдать архитектура, так как здесь вносить изменения можно в любом месте, а не только там, где они необходимы. Если же появятся проблемы, то выявить их причины может быть сложно из-за наличия большого количества скрытых деталей. Но вот из преимуществ стоит выделить более простой синтаксис и значительно меньше вставок стандартного кода.

Самые популярные языки программирования

На данный момент существуют тысячи языков программирования различного уровня, но при этом только несколько десятков из них пользуются особым спросом. Они будут рассмотрены далее.

PHP

Популярность PHP обусловлена повсеместным использованием движка WordPress. 8 из 10 сайтов в интернете созданы на этой CMS, поэтому более 10 миллионов пользователей работают именно с PHP. Интересно знать, что Wikipedia и Facebook написаны на этом языке программирования.

C++

Данный проект был продолжением проекта «С». На «С++» написаны Google Chrome, Adobe, Amazon’a и Microsoft Windows. Особенностью этого языка программирования является наличие большого набора инструментов, адаптированных к различным сферам деятельности, в том числе к финансам, играм, связи и так далее.

Python

Простой в освоении и применении Python имеет большое количество библиотек, которые ориентированы на нейронные сети, поэтому за ним будущее. Также этот язык характеризуется простотой кодинга и дружелюбным комьюнити.

JavaScript

Этот язык программирования на данный момент является самым востребованным в мире. Он выступает в качестве основы веб-технологий совместно с HTML и CSS. Начинать свой путь в мире веб-разработки стоит именно с этого языка. На данный момент с помощью JavaScript можно создать практически любое мобильное приложение или игру, а также приложение для ПК.

Java

Этот язык используется при разработке десктопных и серверных приложений, мобильного программного обеспечения и бэкэнд-систем. Кроме этого в ОС Android это основа для разработки нативных приложений.

C#

Данный язык предназначен для создания нативных приложений под Microsoft.

Swift

Он подходит для создания нативных приложений под Mac OS или iOS. Разработкой данного языка занималась компания Apple. Ваши ошибки будет проверять Xcode, благодаря чему их отслеживание является более простым.

Go

Здесь память используется только при необходимости, а время запуска очень короткое. Этот язык позволяет быстро и эффективно решать многопоточные задачи.

Kotlin

Это лаконичный язык программирования, который совместим с Java и поддерживается Google.

Rust

У этого языка программирования открытый исходный код. Его главные преимущества – это скорость, эргономичность и безопасность.

Фото автора RealToughCandy.com (RTC): Pexels

Источник

Чем отличаются низко- средне- и высокоуровневые языки программирования

Перевод статьи Клеофаса Мулонго «What Are Low, Middle, And High Level Programming Languages?».

Языки программирования можно разбить на три большие категории. Это высокоуровневые, среднеуровневые и низкоуровневые языки. Эти три вида языков отличаются друг от друга по многим характеристикам.

К высокоуровневым относят языки программирования, которые созданы с расчетом на то, что их должны понимать люди. Они независимы: программистам не нужно знать, на каком оборудовании будет запускаться программа. Примеры таких языков – C++ и Python.

Среднеуровневые языки служат как бы связующим звеном между аппаратной и программной частью компьютера. Они действуют на уровне абстракции.

Низкоуровневые языки, в свою очередь, созданы для удовлетворения нужд конкретной компьютерной архитектуры и учитывают требования «железа».

В этой статье мы рассмотрим некоторые ключевые отличия между вышеуказанными видами языков программирования.

1. Скорость

Что касается скорости, программы, написанные на низкоуровневых языках, являются более быстрыми, чем написанные на средне- или высокоуровневых языках. Причина этого в том, что эти программы не нуждаются в интерпретации или компиляции. Они взаимодействуют непосредственно с регистрами и памятью.

Программы, написанные на высокоуровневых языках, относительно медленные. Главая причина этого в том, что они пишутся на «человеческом» языке. Компьютеру приходится переводить и интерпретировать их, прежде чем выполнить. Все эти процессы занимают время.

Скорость среднеуровневых языков занимает промежуточное положение. Ее не назовешь ни слишком высокой, ни слишком низкой.

2. Требования к памяти

Это еще один параметр, с помощью которого можно разграничить три вида языков программирования. Низкоуровневые языки очень эффективны в этом плане, они потребляют мало памяти. Это их очень отличает от высокоуровневых языков, которые являются очень ёмкими в этом плане. А вот программы на среднеуровневых языках уже не требуют столько памяти.

3. Легкость использования

Низкоуровневые языки дружественны к машинам, но недружественны к программистам. Человеку довольно сложно иметь дело с бинарным кодом и мнемоникой. То, что каждая инструкция создается для конкретной архитектуры компьютера, делает низкоуровневые языки более техническими. Короче говоря, учить их сложно.

Высокоуровневые языки, напротив, дружественны к людям. Они состоят из фраз на английском языке, которые легко понять и запомнить. Это поясняет, почему именно языки высокого уровня являются наиболее популярными.

4. Портируемость

В данном случае портируемость означает возможность использовать язык на разных компьютерах. Низкоуровневые языки являются менее портируемыми, поскольку их инструкции «машинозависимы». То есть, каждая инструкция написана для конкретной машины. Код, написанный для конкретной машины, не запустится на на компьютере с другой архитектурой.

Высокоуровневые языки не зависят от аппаратной части. Один и тот же код может без проблем использоваться на разных машинах (и даже на машинах с разной архитектурой). Это означает, что высокоуровневые языки являются хорошо портируемыми. Вы можете перенести программу, написанную на таком языке, из одной среды в другую – и она все равно будет работать.

5. Абстракция

В этом контексте абстракция это отношения между языком и аппаратной частью компьютера. В случае с низкоуровневыми языками абстракция минимальная или вообще нулевая. Эти языки легко взаимодействуют с памятью компьютера и регистрами.

Расхождение между среднеуровневыми языками и аппаратной частью довольно существенное. Оно больше, чем у низкоуровневых языков, но меньше, чем у высокоуровневых.

Логично предположить, что высокоуровневые языки имеют максимальный уровень абстракции. Это потому, что они работают на самом верхнем уровне компьютера, где взаимодействие с аппаратной частью минимальное.

Как видите, низко-, средне- и высокоуровневые языки заметно отличаются. Каждый вид языков служит для определенных целей, а потому, конечно же, ни один не является лучше другого.

Источник

С — язык среднего уровня

Язык С часто называют языком программирования среднего уровня. Но это не значит, что С менее мощный, менее развитой или более трудный в использовании, чем языки высокого уровня, такие как Basic или Pascal. Это также не значит, что С такой же громоздкий и неудобный, как ассемблер. Языком среднего уровня его называют скорее потому, что он объединяет в себе лучшие черты языков высокого уровня с возможностями ассемблера. В табл. 1.1 показано, какое место занимает С среди других языков программирования.

Как язык среднего уровня С позволяет манипулировать битами, байтами и адресами, то есть теми базовыми элементами данных, с которыми работает компьютер. Несмотря на это программа, написанная на С, обладает высокой переносимостью. Переносимость — это свойство программного обеспечения, созданного для одного типа компьютера или операционной системы, позволяющее легко переделать его для другого типа, т.е. перенести в другую вычислительную среду. Например, если программу, работающую под управлением DOS, легко переделать так, чтобы она работала под управлением Windows 2000, то такая программа называется переносимой [1] .

Все языки высокого уровня придерживаются концепции типов данных . Тип данных представляет собой набор значений, хранящихся в переменных, а также набор операций, выполнение которых допускается над этими значениями. Обычные типы данных — это целые числа, символы и числа с плавающей точкой. Язык С имеет несколько встроенных типов данных, однако он не является сильно типизированным языком, как Pascal или Ada. В языке С допускаются почти все преобразования типов. Например, в выражениях можно свободно смешивать переменные символьного и целого типов.

В отличие от большинства языков высокого уровня, в С почти отсутствует контроль ошибок в процессе выполнения программы. Например, не проверяется нарушение границ массивов. Ответственность за подобные ошибки полностью возлагается на программиста.

Аналогично этому С не требует строгой совместимости параметров и аргументов функций. В языках программирования высокого уровня обычно необходимо, чтобы тип аргумента более или менее соответствовал типу параметра. Для С это не характерно, здесь аргумент может иметь почти любой тип, если его можно разумно преобразовать в тип параметра. Более того, компилятор С автоматически осуществляет все виды необходимых преобразований.

Отличительной особенностью языка С является возможность манипулирования непосредственно битами, байтами, словами и указателями. Поэтому С хорошо приспособлен для системного программирования.

Другая важная особенность С — это малое количество ключевых слов, составляющих команды языка. В С89 определено 32 ключевых слова, причем в С99 добавлено только 5 слов. Языки высокого уровня обычно имеют значительно больше ключевых слов, например, в большинстве версий языка Basic их количество превышает сотню!

[1] А также машинонезависимой , мобильной , а иногда даже портабильной .

Источник