Язык программирования. Система программирования

Научиться понимать, что такое язык программирования и система программирования, и как они связаны в процессе создания компьютерных программ.

Языки программирования — это способ общения человека с компьютером. Понимание их устройства и роли систем программирования помогает осознанно выбирать инструменты для решения задач, от школьных проектов до профессиональной разработки, и объясняет, как работают все цифровые технологии вокруг нас.

• Язык программирования — это формальный язык, предназначенный для записи алгоритмов в виде, понятном компьютеру и человеку.
• В отличие от естественного языка, язык программирования имеет строгие правила синтаксиса и однозначную семантику.
• Система программирования — это комплекс программных средств, который обеспечивает создание, трансляцию, отладку и выполнение программ на конкретном языке программирования.
• Транслятор — ключевой компонент системы программирования, который переводит исходный код в машинный код (компилятор) или выполняет его построчно (интерпретатор).
• Современные системы программирования включают редактор кода, компилятор или интерпретатор, отладчик и библиотеки готовых функций.
• Программа — это алгоритм, записанный на языке программирования, который может быть выполнен компьютером.
• Выбор языка программирования зависит от решаемой задачи: для веб-сайтов — JavaScript, для научных расчётов — Python, для системного ПО — C++.

Язык программирования

Формальный язык со строгими правилами записи команд и данных, который используется для создания программ, управляющих работой компьютера.

Система программирования

Набор программных инструментов (редактор, транслятор, отладчик, библиотеки), которые помогают программисту разрабатывать и запускать программы на определённом языке программирования.

Компилятор

Программа, которая переводит весь исходный код программы в машинный код сразу, создавая исполняемый файл.

Интерпретатор

Программа, которая переводит и выполняет исходный код программы построчно, без создания отдельного исполняемого файла.

Исходный код

Текст программы, написанный программистом на языке программирования, который ещё не переведён в машинный код.

Машинный код

Набор инструкций в двоичном виде, который процессор компьютера может выполнять напрямую.

Среда разработки

Интегрированное приложение, объединяющее редактор кода, компилятор, отладчик и другие инструменты для удобной разработки программ.

• Языки программирования делятся на низкоуровневые (близкие к машинному коду, например, ассемблер) и высокоуровневые (близкие к человеческому языку, например, Python, Pascal).
• Компилируемые языки (C++, Pascal) требуют компиляции перед запуском, а интерпретируемые (Python, JavaScript) выполняются интерпретатором на лету.
• Каждый язык программирования имеет свой синтаксис — набор правил записи команд, нарушение которых приводит к ошибкам.
• Система программирования включает транслятор, который бывает компилятором или интерпретатором, а также библиотеки стандартных функций (например, math.h в C).
• Отладчик — инструмент системы программирования, который позволяет находить и исправлять ошибки в программе, выполняя её по шагам.
• Первая программа, которую пишут на новом языке, обычно выводит на экран сообщение 'Hello, world!' — это традиция, зародившаяся в книге по языку C.

1. Пример 1случай

   Написание программы на Python

   Пояснение

   • print('Привет, мир!') — это исходный код, который интерпретатор Python выполняет построчно и выводит сообщение на экран
2. Пример 2случай

   Компиляция программы на C++

   Пояснение

   • исходный код (например, cout << 'Привет';) компилируется в исполняемый файл .exe, который можно запускать без установки компилятора
3. Пример 3случай

   Среда разработки PyCharm

   Пояснение

   • пример системы программирования для Python: она включает редактор с подсветкой синтаксиса, отладчик и автодополнение кода
4. Пример 4случай
   • Когда вы открываете веб-страницу, браузер интерпретирует JavaScript-код, встроенный в неё, чтобы сделать страницу интерактивной

• Первый язык программирования высокого уровня — Plankalkül, созданный Конрадом Цузе в 1940-х годах, но он так и не был реализован на компьютерах того времени.
• Язык Python назван в честь комедийного шоу «Летающий цирк Монти Пайтона», а не в честь змеи.
• Существуют языки программирования, созданные для обучения, например, Scratch, где программы собираются из блоков, как конструктор.

• Алгоритмы и исполнители
• Основы алгоритмизации
• Введение в программирование на Python
• Компьютер как универсальное устройство для работы с информацией