La introducción de las computadoras en todas las esferas de la actividad humana requiere que especialistas de diversos perfiles dominen las habilidades de uso de la tecnología informática. Cada vez es mayor el nivel de formación de los estudiantes universitarios, quienes desde el primer año se familiarizan con el uso de computadoras y métodos numéricos simples, sin mencionar que al realizar trabajos de curso y proyectos de diploma, el uso de tecnología informática se está convirtiendo en la norma en la gran mayoría de las universidades.

La tecnología informática se utiliza ahora no sólo en cálculos de ingeniería y ciencias económicas, sino también en especialidades tradicionalmente no matemáticas como la medicina, la lingüística y la psicología. En este sentido, se puede afirmar que el uso de la informática se ha generalizado. Ha surgido una gran categoría de especialistas: usuarios de computadoras que necesitan conocimientos sobre el uso de computadoras en su industria, habilidades para trabajar con software existente, así como para crear su propio software adaptado para resolver un problema específico. Y aquí las descripciones de los lenguajes de programación ayudan al usuario.

2. ¿Qué es un lenguaje de programación?

Lenguaje de programación- un sistema de signos formal diseñado para describir algoritmos en una forma que sea conveniente para el ejecutante (por ejemplo, una computadora). Un lenguaje de programación define un conjunto de reglas léxicas, sintácticas y semánticas utilizadas para componer un programa de computadora. Permite al programador determinar exactamente a qué eventos reaccionará la computadora, cómo se almacenarán y transmitirán los datos y qué acciones se deben realizar sobre estos en diversas circunstancias.

Desde la creación de las primeras máquinas programables, la humanidad ya ha creado más de dos mil quinientos lenguajes de programación. Cada año su número se repone con otros nuevos. Algunos idiomas son utilizados sólo por un pequeño número de sus propios desarrolladores, mientras que otros llegan a ser conocidos por millones de personas. Los programadores profesionales a veces utilizan más de una docena de lenguajes de programación diferentes en su trabajo.

Los creadores del lenguaje interpretan el concepto de manera diferente. lenguaje de programación. Entre los puntos comunes reconocidos por la mayoría de los desarrolladores se encuentran los siguientes:

· Función: un lenguaje de programación diseñado para escribir programas de computadora, que se utilizan para transmitir instrucciones a la computadora para realizar un proceso computacional particular y organizar el control. dispositivos separados.

· Tarea: Un lenguaje de programación se diferencia de los lenguajes naturales en que está diseñado para transmitir comandos y datos de una persona a una computadora, mientras que los lenguajes naturales se usan solo para que las personas se comuniquen entre sí. En principio, podemos generalizar la definición de "lenguajes de programación": esta es una forma de transmitir comandos, órdenes, instrucciones claras para la acción; mientras que los lenguajes humanos también sirven para intercambiar información.

· Ejecución: Un lenguaje de programación puede utilizar construcciones especiales para definir y manipular estructuras de datos y controlar el proceso de cálculo.

3. Etapas de la resolución de un problema en una computadora.

VT ha encontrado su uso más eficaz al realizar cálculos que requieren mucha mano de obra en investigaciones científicas y cálculos de ingeniería. Al resolver un problema en una computadora, el papel principal sigue correspondiendo a la persona. La máquina sólo realiza sus tareas según el programa desarrollado. El papel del hombre y de la máquina es fácil de entender si el proceso de resolución de un problema se divide en las etapas que se enumeran a continuación.

Declaración del problema. Esta etapa consiste en una formulación significativa (física) del problema y la determinación de las soluciones finales.

Construcción modelo matemático. El modelo debe describir correctamente (adecuadamente) las leyes básicas del proceso físico. La construcción o selección de un modelo matemático a partir de los existentes requiere una comprensión profunda del problema y el conocimiento de las ramas relevantes de las matemáticas.

Desarrollo de la Copa del Mundo. Dado que una computadora sólo puede realizar las operaciones más simples, “no comprende” la formulación del problema, ni siquiera en una formulación matemática. Para solucionarlo se debe encontrar un método numérico que permita reducir el problema a algún algoritmo computacional. En cada caso concreto, es necesario seleccionar una solución adecuada entre las estándar ya desarrolladas.

Desarrollo de algoritmos. El proceso de resolución de un problema (proceso computacional) se escribe como una secuencia de operaciones lógicas y aritméticas elementales que conducen al resultado final y se denomina algoritmo de resolución de problemas.

Programación. El algoritmo para resolver un problema está escrito en un lenguaje comprensible para máquinas en forma de una secuencia de operaciones definida con precisión: un programa. El proceso se suele realizar utilizando algún lenguaje intermedio, y su traducción la realiza la propia máquina y su sistema.

Ajuste del programa. El programa compilado contiene varios tipos de errores, imprecisiones y errores administrativos. La depuración incluye monitorear el programa, diagnosticar (buscar y determinar el contenido de) errores y eliminarlos. El programa se prueba resolviendo problemas de control (prueba) para ganar confianza en la confiabilidad de los resultados.

Realización de cálculos. En esta etapa, se preparan los datos iniciales para los cálculos y los cálculos se llevan a cabo utilizando un programa bien establecido. Al mismo tiempo, para reducir el trabajo manual en el procesamiento de resultados, se pueden utilizar ampliamente formas convenientes de emitir resultados en forma de texto e información gráfica, en una forma comprensible para los humanos.

Análisis de resultados. Los resultados del cálculo se analizan cuidadosamente y se elabora la documentación científica y técnica.

4. ¿Para qué sirven los lenguajes de programación?

El proceso de funcionamiento de una computadora consiste en ejecutar un programa, es decir, un conjunto de comandos muy concretos en un orden muy concreto. La forma de máquina de la instrucción, que consta de ceros y unos, indica exactamente qué acción debe realizar el procesador central. Esto significa que para darle a la computadora una secuencia de acciones que debe realizar, es necesario especificar una secuencia de códigos binarios para los comandos correspondientes. Los programas de código de máquina constan de miles de instrucciones. Escribir programas de este tipo es una tarea difícil y tediosa. El programador debe recordar la combinación de ceros y unos del código binario de cada programa, así como los códigos binarios de las direcciones de datos utilizadas en su ejecución. Es mucho más fácil escribir un programa en algún lenguaje que se acerque más al lenguaje humano natural y confiar el trabajo de traducir este programa a códigos de máquina a una computadora. Así surgieron los lenguajes diseñados específicamente para escribir programas: lenguajes de programación.

Hay muchos lenguajes de programación diferentes disponibles. De hecho, puedes utilizar cualquiera de ellos para resolver la mayoría de los problemas. Los programadores experimentados saben qué lenguaje es mejor utilizar para resolver cada problema específico, ya que cada lenguaje tiene sus propias capacidades, orientación hacia cierto tipo de problemas y su propia forma de describir conceptos y objetos utilizados en la resolución de problemas.

Todos los lenguajes de programación se pueden dividir en dos grupos: lenguajes de bajo nivel Y lenguajes de alto nivel.

Los lenguajes de bajo nivel incluyen lenguajes ensambladores (desde el inglés hasta ensamblar - ensamblar, ensamblar). El lenguaje ensamblador utiliza comandos simbólicos que son fáciles de entender y rápidos de recordar. En lugar de una secuencia de códigos binarios de comandos, se escriben sus designaciones simbólicas, y en lugar de direcciones binarias de datos utilizados al ejecutar un comando, se escriben nombres simbólicos de estos datos elegidos por el programador. El lenguaje ensamblador a veces se denomina código mnemotécnico o código automático.

La mayoría de los programadores utilizan lenguajes de alto nivel para escribir programas. Al igual que el lenguaje humano común, este lenguaje tiene su propio alfabeto: un conjunto de símbolos utilizados en el lenguaje. Estos símbolos se utilizan para formar las llamadas palabras clave del idioma. Cada una de las palabras clave cumple su propia función, al igual que en nuestro idioma familiar, las palabras formadas por letras del alfabeto. de este idioma, puede realizar funciones diferentes partes discurso. Las palabras clave se unen en oraciones de acuerdo con ciertas reglas sintácticas del idioma. Cada frase define una determinada secuencia de acciones que la computadora debe realizar.

Un lenguaje de alto nivel actúa como intermediario entre una persona y una computadora, permitiendo que una persona se comunique con una computadora de una manera más familiar para los humanos. A menudo, ese lenguaje ayuda a elegir el método correcto para resolver un problema.

Antes de escribir un programa en un lenguaje de alto nivel, el programador debe escribir algoritmo resolver un problema, es decir, un plan de acción paso a paso que debe completarse para resolver este problema. Por lo tanto, los lenguajes que requieren una compilación preliminar de un algoritmo a menudo se denominan lenguajes algorítmicos.

Si quieres aprender programación informática y estás buscando guía rápida, explicando cómo aprender este arte, este artículo es solo para ti.

Aquí le brindaré consejos sobre cómo aprender a escribir programas de computadora por su cuenta.

La programación informática es uno de los campos más apasionantes y gratificantes para trabajar. Cada día se escriben millones de líneas de código en todo el mundo, lo que da como resultado nuevas aplicaciones y software. Si te gusta pensar analíticamente y resolver acertijos y problemas de todo tipo, la programación es lo tuyo. La clave para aprender a programar es dominar los lenguajes de programación y aprender a utilizarlos para resolver problemas complejos.

La forma estándar de aprender a codificar, ir a la universidad y obtener un título en informática. Sin embargo, hay muchas personas que nunca han estudiado en instituciones, pero a pesar de ello, tienen las habilidades y el talento para el pensamiento analítico. Escribí este artículo para aquellos de ustedes que no estudiaron para convertirse en programadores, pero que ya descubrieron la belleza de la programación y les gustaría dominar esta ciencia. Internet ha creado una cultura de codificación que puede guiarlo a través de este proceso. Con autodisciplina y perseverancia, puedes aprender a programar y escribir tu propio software. Este no es sólo un método para ejercitar la mente, sino también una excelente manera de ganar dinero vendiendo su propio software o encontrar trabajo en una empresa especializada si realmente se le da bien.

¿Cómo aprender a programar?

La informática es el campo principal a dominar, te brindará conocimientos y experiencia mínimos en programación. A continuación se ofrecen algunas recomendaciones sobre cómo convertirse en programador.

Aprende lenguajes de programación

Primero, necesita una computadora de escritorio o portátil que le permita leer y ejecutar sus programas. La programación es la capacidad de comunicarse con la configuración de hardware de una computadora para realizar diversas tareas informáticas. Una computadora solo entiende el lenguaje de máquina, escrito en 1 y 0, para que los humanos podamos comunicarnos con las computadoras, se han creado lenguajes de programación cuyo código puede ser convertido a un formato legible por máquina mediante compiladores. Existen varios lenguajes de programación que varían en sus aplicaciones. Tendrás que aprender al menos una docena de lenguajes de programación importantes, que incluyen C, C++, Java, Perl, Lisp y Python.

Para aprender los conceptos básicos de la programación, comience a aprender C o Python desde el principio. Utilice recursos en línea y libros de programación para obtener los conceptos básicos. Instale programas de codificación y ejecútelos en su computadora. Trabaje a partir de los ejemplos y problemas proporcionados en libros y libros de texto electrónicos para escribir su propio código. Uno de los mejores libros para empezar a aprender "C" es "". Otro buen libro "".

Adquiera la habilidad "C" y luego pase a la programación orientada a objetos, posible gracias a C++. Luego, adquiera habilidades en Java, Perl y , que se utilizan ampliamente para el desarrollo web. Aprenda HTML si planea trabajar en desarrollo web. Como puede ver, hay mucho material que aprender y se necesitarán al menos entre 5 y 6 años para dominar la mayoría de los idiomas.

Empezar a escribir código

Este mejor manera practica lo que has aprendido. Escriba su código, cometa errores, aprenda, depure el código. Participe en concursos de codificación en línea y pruebe sus habilidades de programación. Consíguelo software código abierto, leer el código y comprender cómo se escriben los buenos programas. Descubra cómo los programadores maestros logran ahorro de código y claridad lógica. Conozca su computadora y su hardware principal. Aprende cómo funciona una computadora a niveles básicos con memoria y procesadores.

Aprenda a ejecutar Linux o Unix

No puede llamarse programador hasta que domine los sistemas operativos Linux y Unix. Instale la distribución de Ubuntu en su computadora y familiarícese con ella. Esto le brindará todas las herramientas de programación que necesita, junto con los compiladores.

Un compilador es un programa que realiza la compilación (traducción de un programa compilado a partir del código fuente).

Estudiante - Experto - Programador

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Sigue escribiendo tu propio código informático y pensando en cómo podrías mejorarlo. Únase al movimiento de código abierto y analice la anatomía buenos programas. Crea tu sitio web y profundiza constantemente tus conocimientos. ¡Recuerda que siempre hay margen de mejora!

No nos hagamos ilusiones de que programar no es una tarea fácil. Se necesitarán al menos de diez a quince años para llegar al punto en el que puedas empezar a llamarte programador de pleno derecho. Tu éxito en programación es directamente proporcional a la dedicación y perseverancia con la que persigues tu aprendizaje.

El propósito de este artículo es darle un empujón en la dirección correcta. Espero que este objetivo se haya logrado en cierta medida. ¡Libera tu mente y entra al mundo de la programación con diversión!

La programación es toda una ciencia que te permite crear programas de computadora. Incluye una gran cantidad de operaciones y algoritmos diferentes que forman un único lenguaje de programación. Entonces, ¿qué es y cuáles son los diferentes lenguajes de programación? El artículo proporciona respuestas y también proporciona una descripción general de los lenguajes de programación.

La historia del surgimiento y cambios de los lenguajes de programa debe estudiarse junto con la historia del desarrollo. tecnología informática, porque estos conceptos están directamente relacionados entre sí. Sin lenguajes de programación sería imposible crear ningún programa para que funcione una computadora, lo que significa que crear computadoras se convertiría en un ejercicio inútil.

El primer lenguaje de máquina fue inventado en 1941 por Konrad Zuse, inventor de la máquina analítica. Un poco más tarde, en 1943, Howard Aiken creó la máquina Mark 1, capaz de leer instrucciones a nivel de código de máquina.

En la década de 1950, había una fuerte demanda de desarrollo de software y el lenguaje de máquina no podía manejar grandes cantidades de código, por lo que se creó nueva manera comunicación con computadoras. "Ensamblador" es el primer lenguaje mnemotécnico que reemplaza las instrucciones de la máquina. Con el paso de los años, la lista de lenguajes de programación solo aumenta, porque el alcance de la tecnología informática se vuelve más amplio.

Clasificación de lenguajes de programación.

En en este momento Existen más de 300 lenguajes de programación. Cada uno de ellos tiene sus propias características y es adecuado para una tarea específica. Todos los lenguajes de programación se pueden dividir en varios grupos:

• Orientado a aspectos (la idea principal es la separación de funcionalidades para aumentar la eficiencia de los módulos de software).
• Estructural (basado en la idea de crear una estructura jerárquica de bloques de programa individuales).
• Lógico (basado en la teoría del aparato de lógica matemática y las reglas de resolución).
• Orientado a objetos (en dicha programación ya no se utilizan algoritmos, sino objetos que pertenecen a una determinada clase).
• Multiparadigma (combina varios paradigmas y el propio programador decide qué lenguaje utilizar en un caso determinado).
• Funcional (los elementos principales son funciones que cambian su valor dependiendo de los resultados de los cálculos de los datos originales).

Programación para principiantes

Mucha gente se pregunta ¿qué es la programación? Básicamente, es una forma de comunicarse con una computadora. Gracias a los lenguajes de programación podemos anteponer varios dispositivos ciertas tareas, creando aplicaciones especiales o programas. Al estudiar esta ciencia en la etapa inicial, lo más importante es elegir lenguajes de programación adecuados (que le interesen). A continuación se proporciona una lista para principiantes:

• Basic fue inventado en 1964, pertenece a la familia de lenguajes de alto nivel y se utiliza para escribir programas de aplicaciones.
• Python es bastante fácil de aprender debido a su sintaxis simple y legible, pero la ventaja es que puede usarse para crear tanto programas de escritorio normales como aplicaciones web.
• Pascal es uno de los idiomas más antiguos (1969) creado para la enseñanza a los estudiantes. Su modificación moderna está estrictamente tipificada y estructurada, pero Pascal es un lenguaje completamente lógico y comprensible a nivel intuitivo.

esto no es lista completa Lenguajes de programación para principiantes. Hay una gran cantidad de sintaxis que son fáciles de entender y definitivamente tendrán demanda en los próximos años. Todos tienen derecho a elegir de forma independiente la dirección que les resulte interesante.

Los principiantes tienen la oportunidad de acelerar su aprendizaje de la programación y sus fundamentos gracias a herramientas especiales. El asistente principal es el entorno de desarrollo integrado de programas y aplicaciones Visual Basic (“Visual Basic” es también un lenguaje de programación que heredó el estilo del lenguaje Basic de los años 1970).

Niveles de lenguajes de programación.

Todos los lenguajes formalizados destinados a crear, describir programas y algoritmos para resolver problemas en computadoras se dividen en dos categorías principales: lenguajes de programación de bajo nivel (la lista se proporciona a continuación) y de alto nivel. Hablemos de cada uno de ellos por separado.

Los lenguajes de bajo nivel están diseñados para crear instrucciones de máquina para procesadores. Su principal ventaja es que utilizan notaciones mnemotécnicas, es decir, en lugar de una secuencia de ceros y unos (del sistema numérico binario), la computadora recuerda una palabra abreviada significativa del idioma inglés. Los lenguajes de bajo nivel más famosos son "Ensamblador" (hay varios subtipos de este lenguaje, cada uno de los cuales tiene mucho en común, pero se diferencia solo en un conjunto de directivas y macros adicionales), CIL (disponible en .Net plataforma) y código de bytes JAVA.

Lenguajes de programación de alto nivel: lista

Los lenguajes de alto nivel se crean para mayor comodidad y eficiencia de las aplicaciones, son exactamente lo opuesto a los lenguajes de bajo nivel. Su característica distintiva es la presencia de construcciones semánticas que describen de manera sucinta y concisa las estructuras y algoritmos de los programas. En lenguajes de bajo nivel, su descripción en código máquina sería demasiado larga y poco clara. Los lenguajes de alto nivel son independientes de la plataforma. En cambio, los compiladores realizan la función de traducción: traducen el texto del programa en instrucciones elementales de máquina.

La siguiente lista de lenguajes de programación: C ("C"), C# ("C-sharp"), "Fortran", "Pascal", Java ("Java") - se encuentra entre las sintaxis de alto nivel más utilizadas. Tiene las siguientes propiedades: estos lenguajes trabajan con estructuras complejas, admiten tipos de datos de cadena y operaciones con información de E/S de archivos, y también tienen la ventaja de ser mucho más fácil de trabajar debido a su legibilidad y sintaxis comprensible.

Lenguajes de programación más utilizados

En principio, puedes escribir un programa en cualquier idioma. La pregunta es: ¿funcionará de manera eficiente y sin fallas? Es por eso que conviene elegir los lenguajes de programación más adecuados para resolver diversos problemas. La lista por popularidad se puede describir de la siguiente manera:

• Lenguajes OOP: Java, C++, Python, PHP, VisualBasic y JavaScript;
• grupo de lenguajes estructurales: Basic, Fortran y Pascal;
• multiparadigma: C#, Delphi, Curry y Scala.

Alcance de los programas y aplicaciones.

La elección del idioma en el que se escribe un programa en particular depende en gran medida del ámbito de su aplicación. Entonces, por ejemplo, para trabajar con el hardware de la computadora (escribir controladores y programas de soporte), la mejor opción sería C (“C”) o C++, que están incluidos en los principales lenguajes de programación (consulte la lista anterior) . y para el desarrollo aplicaciones moviles, incluidos los juegos, debes elegir Java o C# (“C sostenido”).

Si aún no has decidido en qué dirección trabajar, te recomendamos empezar a estudiar con C o C++. Tienen una sintaxis muy clara y una clara división estructural en clases y funciones. Además, conociendo C o C++, podrás aprender fácilmente cualquier otro lenguaje de programación.

Capítulo 2: ¿Qué es un lenguaje informático?

¿Cuál es la esencia de un lenguaje informático? ¿Por qué las computadoras lo necesitan? ¿Por qué existen tantos lenguajes informáticos en el mundo?

Así como no es necesario conducir un automóvil para comprender cómo funciona un motor, no es necesario programar para comprender la respuesta a estas preguntas. Pero para mejorar su conocimiento sobre el tema, es necesario comprender cómo funciona una computadora. Aquí se da una breve explicación.

2.1 Breve historia de la programación

Las computadoras son electrónica digital. Su percepción de los datos es la presencia o ausencia de voltaje en los cables. La ausencia de voltaje parece cero para la computadora, la presencia de voltaje parece uno. De hecho, las computadoras no conocen ningún otro número, por lo que termina teniendo que combinar ceros y unos para formar números.

Anteriormente, se utilizaban interruptores especiales para cargar unos y ceros en la memoria de la computadora. Esta imagen, propiedad de Wikimedia Commons, muestra un Altair 8800. Los interruptores del panel frontal se utilizaron para cargar el programa. Las luces mostraron el resultado. No había ningún monitor.

Cada conjunto de interruptores representa un número. Cada número representa datos o una instrucción que la computadora debe hacer con él. Este sistema, que utiliza sólo ceros y unos para representar números, se llama sistema numérico binario. Este tipo de lenguaje informático se denomina 1GL o lenguaje de programación de primera generación.

Los números en el sistema binario suelen representarse en combinaciones de cuatro dígitos. Por ejemplo:

1010 0010 0011

Una mejora para cambiar la entrada fue la introducción de códigos hexadecimales. Los números decimales utilizados en la vida cotidiana están formados por los números del 0 al 9. El sistema numérico hexadecimal consta de los dígitos del 0 al 9, así como de los caracteres del A al F para representar un conjunto de cuatro interruptores, con valores posibles del 0 al 15.

El siguiente vídeo explica un poco más sobre cómo funciona el sistema numérico: Vídeo: sistemas decimales, binarios y hexadecimales

Para facilitar la entrada de programas, las computadoras posteriores permitieron ingresar programas utilizando lenguaje ensamblador. Cada comando utilizaba una mnemotecnia y un programa llamado compilador convertía los mnemotécnicos en números que representaban los comandos. Este tipo de lenguaje se llama 2GL o lenguaje de segunda generación.

A continuación se muestra parte del programa en lenguaje ensamblador, cortesía de Wikimedia Commons.
Figura 2.2: Ejemplo de lenguaje ensamblador

Aunque esto fue una mejora, todavía no fue suficiente para facilitar la programación. La próxima generación de lenguajes proporcionó abstracciones de nivel superior. Los primeros lenguajes de tercera generación: (COBOL, FORTRAN y LISP) eran mucho más fáciles de entender y programar.

Los lenguajes de segunda y tercera generación utilizaron un programa llamado compilador. El compilador toma el programa ingresado por el usuario (el llamado código fuente) y lo convierte en código de máquina. El programador ejecuta el código de máquina. El código fuente original no se ejecuta.

Si un programa utiliza código fuente de diferentes fuentes, se pueden vincular en uno usando un programa llamado enlazador (enlazador, editor de enlaces, enlazador). El vinculador funciona con código de máquina generado por el compilador para crear la versión final del programa. Esta versión final es la que ejecuta el usuario. No se necesita ningún código fuente para esto.

La desventaja del lenguaje de máquina es que el programa sólo se ejecutará en ciertos tipos de computadora. Los programas compilados para computadoras con Windows probablemente no funcionarán en computadoras Apple Macintosh y viceversa.

Debido a que todo el proceso de compilación y vinculación puede resultar difícil para los programadores novatos, algunos lenguajes han comenzado a utilizarlo. intérpretes. Estos programas analizan el código fuente y lo convierten en código de máquina sobre la marcha. También permite que los mismos programas se ejecuten en computadoras Windows, Mac y Unix, siempre que cada una de estas plataformas tenga acceso a un intérprete.

La desventaja de utilizar un intérprete es que es más lento que el lenguaje de máquina original.

Figura 2.4: Intérprete

1. Python es un ejemplo de lenguaje interpretado. Es más fácil escribir en Python que en C, pero Python es más lento y requiere un intérprete para ejecutarse correctamente.
2. Da un ejemplo de un número en el sistema binario. (Aunque el número "1" puede ser binario, decimal o hexadecimal, intenta encontrar un ejemplo que muestre la diferencia entre los sistemas numéricos).
3. Da un ejemplo de un número en el sistema decimal.
4. Da un ejemplo de un número en notación hexadecimal.
5. Convierte los números 1, 10, 100, 1000 y 10000 de binario a decimal.
6. ¿Qué es un compilador?
7. ¿Qué es el código fuente?
8. ¿Qué es el lenguaje de máquina?
9. ¿Qué es un lenguaje de programación de primera generación?
10. ¿Qué es un lenguaje de programación de segunda generación?
11. ¿Qué es un lenguaje de programación de tercera generación?

¿Qué es un intérprete?

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Lenguaje de programación Lenguaje de programación - un sistema de signos formal diseñado para grabar programas informáticos. Un lenguaje de programación define un conjunto de reglas léxicas, sintácticas y semánticas que definen apariencia

• Función: programas y acciones que el ejecutante (computadora) realizará bajo su control.
• Tarea: Un lenguaje de programación se diferencia de los lenguajes naturales en que está diseñado para transmitir comandos y datos de una persona a una computadora, mientras que los lenguajes naturales se utilizan para comunicarse entre personas. Podemos generalizar la definición de "lenguajes de programación": esta es una forma de transmitir comandos, órdenes, instrucciones claras para la acción; mientras que los lenguajes humanos también sirven para intercambiar información.
• Ejecución: Un lenguaje de programación puede utilizar construcciones especiales para definir y manipular estructuras de datos y controlar el proceso de cálculo.

Estandarización de lenguajes de programación.

Un lenguaje de programación se puede representar como un conjunto de especificaciones que definen su sintaxis y semántica.

Se han creado estándares internacionales para muchos lenguajes de programación ampliamente utilizados. Organizaciones especiales actualizan y publican periódicamente especificaciones y definiciones formales del idioma correspondiente. En el marco de dichos comités, continúa el desarrollo y modernización de los lenguajes de programación y se resuelven los problemas de expansión o soporte de construcciones de lenguajes nuevos y existentes.

Tipos de datos

Las computadoras digitales modernas suelen ser binarias y almacenan datos en código binario (aunque también son posibles implementaciones en otros sistemas numéricos). Estos datos normalmente reflejan información del mundo real (nombres, cuentas bancarias, mediciones, etc.) que representan conceptos de alto nivel.

El sistema especial mediante el cual se organizan los datos en un programa es sistema de tipos lenguaje de programación; El desarrollo y estudio de sistemas de tipos se conoce como teoría de tipos. Los lenguajes se pueden clasificar como sistemas. con escritura estática y idiomas con escritura dinámica.

Los idiomas escritos estáticamente se pueden subdividir en idiomas con declaración obligatoria, donde cada declaración de variable y función tiene una declaración de tipo requerida y lenguajes con tipos inferidos. Los lenguajes escritos dinámicamente a veces se denominan mecanografiado latente.

Estructuras de datos

Los sistemas de tipos en lenguajes de alto nivel permiten la definición de tipos compuestos complejos, las llamadas estructuras de datos. Normalmente, los tipos de datos estructurales se forman como un producto cartesiano de tipos básicos (atómicos) y tipos compuestos previamente definidos.

Las estructuras de datos básicas (listas, colas, tablas hash, árboles binarios y pares) a menudo se representan mediante construcciones sintácticas especiales en lenguajes de alto nivel. Estos datos se estructuran automáticamente.

Semántica de los lenguajes de programación.

Existen varios enfoques para definir la semántica de los lenguajes de programación.

Las variedades más extendidas son las tres siguientes: operativa, derivacional (axiomática) y denotacional (matemática).

• Al describir la semántica dentro operacional En este enfoque, normalmente la ejecución de las construcciones del lenguaje de programación se interpreta utilizando alguna computadora imaginaria (abstracta).

• derivacional La semántica describe las consecuencias de ejecutar construcciones del lenguaje utilizando el lenguaje de la lógica y especificando condiciones previas y posteriores.

• denotacional La semántica opera con conceptos típicos de las matemáticas: conjuntos, correspondencia, así como juicios, enunciados, etc.

Paradigma de programación

Un lenguaje de programación se construye de acuerdo con uno u otro modelo informático básico y paradigma de programación.

A pesar de que la mayoría de los lenguajes se centran en el modelo imperativo de informática, definido por la arquitectura informática de von Neumann, existen otros enfoques. Podemos mencionar lenguajes con modelo de computación stack (Forth, Factor, PostScript, etc.), así como programación funcional (Lisp, Haskell, etc.) y lógica (Prolog) y el lenguaje REFAL, basado en el modelo de computación. introducido por el matemático soviético A. Markov Jr.

Actualmente, también se están desarrollando activamente lenguajes de programación visual, declarativos y orientados a problemas.

Formas de implementar idiomas.

Los lenguajes de programación se pueden implementar como compilados o interpretados.

Un programa en un lenguaje compilado, utilizando un compilador (un programa especial), se convierte (compila) en código de máquina (un conjunto de instrucciones) para un tipo determinado de procesador y luego se ensambla en un módulo ejecutable, que puede iniciarse para su ejecución. como un programa separado. En otras palabras, el compilador traduce el código fuente del programa de un lenguaje de programación de alto nivel a códigos binarios de instrucciones del procesador.

Si el programa está escrito en un lenguaje interpretado, entonces el intérprete ejecuta (interpreta) directamente el texto fuente sin traducción previa. En este caso, el programa permanece en el idioma original y no se puede iniciar sin un intérprete. El procesador de la computadora, en este sentido, puede denominarse intérprete de código de máquina.

La división en lenguajes compilados e interpretados es condicional. Entonces, para cualquier lenguaje compilado tradicionalmente, como Pascal, puedes escribir un intérprete. Además, la mayoría de los intérpretes "puros" modernos no ejecutan construcciones del lenguaje directamente, sino que las compilan en alguna representación intermedia de alto nivel (por ejemplo, con desreferenciación de variables y expansión macro).

Se puede crear un compilador para cualquier lenguaje interpretado; por ejemplo, el lenguaje Lisp, que se interpreta de forma nativa, se puede compilar sin restricciones. El código generado durante la ejecución del programa también se puede compilar dinámicamente durante la ejecución.

En general, los programas compilados se ejecutan más rápido y no requieren programas adicionales, ya que ya han sido traducidos al lenguaje de máquina. Al mismo tiempo, cada vez que cambia el texto del programa, es necesario volver a compilarlo, lo que ralentiza el proceso de desarrollo. Además, el programa compilado sólo se puede ejecutar en el mismo tipo de computadora y generalmente bajo el mismo sistema operativo para el cual fue diseñado el compilador. Para crear un ejecutable para un tipo diferente de máquina, se requiere una nueva compilación.

Los lenguajes interpretados tienen algunas características adicionales específicas (ver arriba), además, los programas en ellos se pueden ejecutar inmediatamente después de la modificación, lo que facilita el desarrollo. Un programa en un lenguaje interpretado a menudo se puede ejecutar en diferentes tipos coches y sistemas operativos sin esfuerzo adicional.

Sin embargo, los programas interpretados se ejecutan notablemente más lento que los compilados y no pueden ejecutarse sin un programa intérprete.

Este enfoque, en cierto sentido, le permite aprovechar las ventajas tanto de los intérpretes como de los compiladores. Cabe mencionar que existen lenguajes que cuentan tanto con un intérprete como con un compilador (Forth).

Símbolos utilizados

Los lenguajes de programación modernos están diseñados para utilizar ASCII, es decir, accesibilidad para todos. gráfico Los caracteres ASCII son una condición necesaria y suficiente para escribir cualquier construcción lingüística. Gerentes Los caracteres ASCII se utilizan de forma limitada: sólo se permiten el retorno de carro CR, el avance de línea LF y la pestaña horizontal HT (a veces también la pestaña vertical VT y el avance de página FF).

Los primeros idiomas, que surgieron en la era de los caracteres de 6 bits, utilizaban un conjunto más limitado. Por ejemplo, el alfabeto Fortran tiene 49 caracteres (incluido el espacio): A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 = + - * / (). , $ ":

Una excepción notable es el lenguaje APL, que utiliza muchos caracteres especiales.

El uso de caracteres no ASCII (como caracteres KOI8-R o caracteres Unicode) depende de la implementación: a veces solo se permiten en comentarios y constantes de caracteres/cadenas y, a veces, en identificadores. En la URSS había idiomas donde todas las palabras clave estaban escritas en letras rusas, pero las más populares idiomas similares no conquistó (la excepción es el lenguaje de programación integrado 1C:Enterprise).

La expansión del conjunto de caracteres utilizados está limitada por el hecho de que muchos proyectos de desarrollo de software son internacionales. Sería muy difícil trabajar con un código en el que los nombres de algunas variables estén escritos en letras rusas, otras en árabe y otras en caracteres chinos. Al mismo tiempo, para trabajar con datos de texto, los lenguajes de programación de nueva generación (Delphi 2006, Java) admiten Unicode.

Clases de lenguaje de programación

Ver también

Notas

Literatura

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• - ISBN 5-8459-0192-8 (ruso), ISBN 0-201-75295-6 (inglés) Wolfenhagen V.E.
• Construcciones del lenguaje de programación. Técnicas de descripción. - M.: Centro YurInfoR, 2001. - 276 p. -ISBN 5-89158-079-9 Paronjanov V.D.
• Cómo mejorar tu mente. Algoritmos sin programadores: ¡es muy simple! - M.: Delo, 2001. - 360 p. -ISBN 5-7749-0211-0 F. Biancuzzi, S. Worden.

Pioneros de la programación. Diálogos con los creadores de los lenguajes de programación más populares. - San Petersburgo. : Símbolo-Plus, 2010. - 608 p. -ISBN 978-5-93286-170-7

• Campo de golf
• La lista de idiomas (inglés): más de 2500 idiomas con breves descripciones

• Historia de los lenguajes informáticos (inglés): historia de los lenguajes de programación (desde 1954 hasta mayo de 2004) (contiene un gráfico actualizado periódicamente)
• Ejemplos (inglés) - ejemplos de programación en 162 idiomas
• Popularidad del lenguaje de programación (inglés): estudio de la popularidad de los lenguajes de programación para 2004
• Índice de la comunidad de programación (inglés): clasificación actualizada periódicamente de la popularidad de los lenguajes de programación
• Puntos de referencia de Computer Language Shootout (inglés): comparación de lenguajes de programación por eficiencia
• Lenguajes de programación amados (inglés): comparación de lenguajes de programación por "amor" y "odio" hacia ellos

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