Czym jest programowanie? Języki programowania. Programowanie komputerowe

W okresie, w którym pojawiły się pierwsze systemy komputerowe, pojawiło się poważne pytanie, jak "nauczyć" maszyny, aby postrzegała zadania wskazane przez daną osobę. Tutaj pojawiło się określenie "programowanie komputerowe". Dzisiaj wielu użytkowników, którzy nie znają podstaw i subtelności tych procesów, uważa, że ​​jest to coś z dziedziny fantazji, niedostępnej dla zwykłego człowieka na ulicy. Jednakże, jeśli chcesz, możesz opanować programowanie i większość. Ale nie wyprzedzajmy siebie i nie kładźmy wszystkiego, jak to mówią, na półkach.

Czym jest programowanie w sensie ogólnym?

Jeśli spojrzysz na podstawowe interpretacje tego terminu, nietrudno wyciągnąć najprostszy wniosek. Czym jest programowanie? To jest pisanie programów.

Natychmiast pytanie, co to jest program. Program lub aplikacja to w przybliżeniu zestaw wyspecjalizowanych poleceń, instrukcji, dyrektyw lub wykonywalnych skryptów, które mają być wykonywane przez maszynę i na poziomie zarówno "żelaznych" urządzeń, jak i innych zaangażowanych środków.

Aby wyjaśnić, czym jest programowanie, możesz podać najprostszy przykład. Zainstalowana aplikacja użytkownika, mająca na celu wykonanie określonego zadania, adresuje nie tylko pamięć RAM i procesor, ale także wykorzystuje inne urządzenia fizyczne za pomocą narzędzi do zarządzania, zwanych sterownikami, które również są programami.

Trochę historii

Mówiąc o tym, co jest programowaniem w nowoczesnej interpretacji, należy zwrócić uwagę na historię jego występowania. W rzeczywistości zautomatyzowane wykonywanie pewnych działań, na przykład w dziedzinie obliczeń matematycznych, było znane ludzkości od dawna.

Przypomnijmy przynajmniej Starożytną Grecję, w której zastosowano urządzenie o różnych rozmiarach, co pozwoliło nam wykonywać proste operacje arytmetyczne. To był prawdziwy prototyp nowoczesnego kalkulatora.

W 1206 roku pojawiła się unikalna aparatura do śledzenia tak zwanego cyklu metonowego, zbudowana przez Al-Dżazari, która wykorzystywała w tym czasie złożone mechanizmy oparte na zaciskach i krzywkach.

Dopiero w 1804 roku świat zobaczył żakard krosna, który był w stanie odtworzyć wzory na tkaninach, stworzone na podstawie wykrawanych kart.

Ale prawdziwym przełomem było programowalne urządzenie analityczne opracowane przez Charlesa Babbage'a, które niestety nigdy nie powstało podczas jego życia.

Ale w 1846 r. Córka Byrona stworzył pierwszy na świecie program do maszyny analitycznej, która rozwiązała równanie Bernoulliego. Oczywiście algorytmy programistyczne, które wykorzystała hrabina Ada Augusta Lovelace, były bardzo prymitywne, ale położyły one ziarno, które było używane do tworzenia nowoczesnych programów komputerowych. I jest uważany za progenitress programowania na całym świecie.

Jak komputer postrzega polecenia?

Każdy program komputerowy musi być w jakiś sposób wykonany przez maszynę. Nie wystarczy jej pisać, mówią, robić to i tamto. W tym celu stworzono języki programowania.

Ale napisanie sekwencji poleceń w jakimś języku, którego jest bardzo dużo dzisiaj, nie wystarczy. Maszyna nadal nie będzie akceptować zwrotów lub formuł matematycznych.

Używanie binarnego (binarnego) kodu składającego się z sekwencji zer i jedynek, które są postrzegane przez dowolne urządzenie komputerowe, stało się uniwersalnym narzędziem. Ale jak tłumaczyć semantyczne wyrażenia i formuły w tę formę? W tym celu używane są kompilatory, które konwertują listę poleceń na kod binarny zrozumiały dla maszyny. Możesz znaleźć kody trójskładnikowe i szesnastkowe, ale są one rzadko używane.

Kody mnemoniczne

Jest oczywiste, że niezwykle trudno było wprowadzić polecenia binarne nawet na urządzeniach pierwotnych, ponieważ osoba z natury po prostu nie jest w stanie zapamiętać takich sekwencji.

Dlatego w celu ujednolicenia takich procesów wymyślono tak zwane kody mnemoniczne, które w postaci poleceń tekstowych były pełnymi analogami kombinacji binarnych. Polecenie tekstowe, jak już jest jasne, jest o wiele łatwiejsze do zapamiętania niż długa sekwencja składająca się z zer i jedynek.

Pojęcie zmiennych

Ale to nie koniec. Algorytmy programowania stosowane w początkowej fazie rozwoju wymagały wprowadzenia nowej wartości, zwanej zmienną.

Istotą jego użycia w dowolnym języku programowania jest przypisanie określonego obszaru pamięci, w którym przechowywana jest wartość, oznaczenie litery. Aby przetłumaczyć kody mnememoniczne na instrukcje i zmienne w obszarze pamięci, użyto narzędzi zwanych tłumaczami. Wszystkie języki, które używały tej techniki, nazywały się asemblerami.

Języki programowania

Same same narzędzia językowe na którym napisane są programy komputerowe (lub zostały napisane w odpowiednim czasie) można podzielić na niskie i wysokopoziomowe.

Jeśli jedno ze starszych pokoleń pamięta, nawet w czasach sowieckich, język podstawowy był nauczany w szkołach na zajęciach informatyki. Przy jego pomocy maszyny KUVT firmy Yamaha mogą tworzyć prymitywne programy obliczeń matematycznych, programować proste obrazy lub muzykę z dynamiki systemu. W przypadku matematyki można używać operatorów logicznych, takich jak "if", "then", "otherwise". Jednak problem wszystkich tych, którzy dokładnie opanowali ten język, polegał na tym, że nie byli w stanie opanować nowych narzędzi.

Nie wspominając o tym, że język asemblera wywołał prawdziwą rewolucję i nadal jest używany do dzisiaj, pojawiły się dość konkretne środki, na przykład, językowe języki programowania lub obiektowe (OOP).

Bezpiecznie jest powiązać język C + / ++ z OOP, na podstawie komend, dla których stworzono te same systemy operacyjne Windows. Programowanie na "C" jest dość skomplikowane, ale jeśli chcesz, możesz go opanować. Jak mówią, będzie pożądanie. Możesz przejść do tych samych kursów programowania lub skorzystać z odpowiedniej literatury na szkolenia. Jednak, jak uważa większość ekspertów, nadal można przeniknąć podstawy języka, ale niezwykle trudno jest rozwinąć wiedzę w praktyce. Tutaj nie pomoże książek takich jak "Programowanie dla opornych".

Ale wracaj do języków. Stosunkowo niedawno pojawiły się języki oparte na interpreterach (.NET Framework, Python, Java, Perl itp.). Zamiast kodu maszynowego generują specjalny kod bajtowy, który jest kodem binarnym maszyny wirtualnej.

Nawiasem mówiąc, programowanie w Javie można opanować najbardziej bez większego wysiłku. Na przykład na urządzenia mobilne oparte na systemach Android możesz jednocześnie korzystać z Androida Studio i Java SDK i instalować Genymotion jako tester. Możesz to zrobić jeszcze łatwiej, kontaktując się z projektantem aplikacji online Inventor, w którym tworzenie sekwencji poleceń odbywa się jak składanie puzzli.

Pojęcie paradygmatów

Koncepcja paradygmatów nie pochodziła od zera. W najogólniejszym rozumieniu tego paradygmatu reprezentują pewien pogląd na otaczający nas świat i działania, które można podjąć w związku z nim. W świecie komputerów termin ten rozumiany jest jako rodzaj uogólnienia w stosunku do pracy programu.

Istnieją aplikacje ukierunkowane wyłącznie na jeden paradygmat lub wykonanie tylko jednego zadania, ale wszystkie współczesne języki i programy tworzone na ich podstawie rozwiązują kilka problemów. Stąd termin wielozadaniowość.

Nowoczesne programowanie i jego funkcje

Na obecnym etapie rozwoju technologii komputerowych priorytetem dla wielu programistów jest programowanie OOP i Java. Należy zauważyć, że pakiety platformy Java są obsługiwane przez dowolny z obecnie znanych systemów operacyjnych, nie wspominając o urządzeniach mobilnych.

I chociaż, jak się uważa, język C ++ jest dominujący, nie powinieneś lekceważyć asemblera. O dziwo, większość wirusów jest na nim napisana. A jeśli weźmiemy pod uwagę programowanie internetowe, powiedzmy, oparte na Delphi, ogólnie otwierają się takie szerokie możliwości i perspektywy, że wielu początkujących programistów nawet o tym nie wie.

Czy możliwe jest samodzielne nauczenie się programowania?

Pytania dotyczące samokształcenia, bezpośrednio zależą od tego, czego dokładnie chcesz się uczyć. Literatura w formie książek "Programowanie dla opornych" dostarcza tylko częściowych odpowiedzi bez określania głównych aspektów dotyczących posługiwania się określonym językiem. To, że tak powiem, dla wspólnego zrozumienia. Kursy programistyczne są również kwestią kontrowersyjną, ponieważ w tym przypadku wszystko zależy nie tylko od percepcji ucznia, ale także od tego, jaką wiedzę ma nauczyciel, w jaki sposób nadaje materiał itp. Ale jeśli stało się konieczne studiowanie określonego języka lub metody programowania, nie stanowi to problemu w tym wieku Internetu. Możesz nawet znaleźć kursy online lub szczegółowy opis lekcji na tej samej platformie Java, programując urządzenia z systemem Android lub iOS.

Krótkie podsumowanie

To, co ogólnie jest programowaniem, jest dla nikogo jasne. Tutaj jednak poruszono tylko ogólne pytania bez określania użycia każdego języka, narzędzi do pisania aplikacji lub powiązanych modułów oprogramowania, interpretowania lub tłumaczenia poleceń, a także jak wszystko to odbywa się na poziomie procesora, pamięci RAM lub systemu operacyjnego. Wszystko to jest dość trudne do zrozumienia, a osoba nieprzygotowana nie będzie tak łatwo zrozumieć istotę wszystkich tych procesów. Jeśli jednak chcesz i masz wystarczająco wysoki poziom motywacji, możesz uczyć się dowolnego języka, aw przyszłości możesz zostać wysokiej klasy programistą.