Самые востребованные языки программирования. Языки программирования для начинающих. Рейтинг языков программирования

Многие люди, не связанные с IT-сферой, в начале своего пути размышляют на тему: какой язык программирования учить? Ведь языков очень много, порядка тысячи . Однако не существует единственно правильного ответа на вопрос, какой язык программирования лучше всех. Каждый язык создавался для решения определенных задач. Со временем некоторые из них потеряли актуальность, соответственно эти языки отошли на второй план. Лидирующие позиции заняли языки, удовлетворяющие потребности крупных корпораций, бизнеса, занимающихся деятельностью на платформе интернета. Узнать востребованность языка на рынке IT-технологий, а также упростить себе задачу выбора, если вы решили заняться программированием, вам помогут рейтинги языков программирования.

Что такое рейтинг?

Рейтинг языка программирования – это мера его популярности, определяемая на основании одного или нескольких критериев. Например, языковые запросы пользователей в интернете, количество загруженного программного обеспечения, количество обсуждений на форумах, количество вакансий на рынке. Вот, например, как можно вычислить рейтинг Java среди четырёх языков по запросам пользователей в интернете:

Где n – количество запросов пользователей по языку в интернете.

Какие бывают рейтинги?

Рейтинг не дает ответ на вопрос, какой язык программирования лучше, скорее он характеризует популярность его использования. Ниже приведены рейтинги от различных компаний, которые занимаются мониторингом популярности языков программирования длительное время. Рейтинг компании TIOBE Software (рис.1). Анализ результатов рейтинга включает данные на основе поисковой выдачи 25 основных поисковых систем, включая Google, Ebay, YouTube, Yahoo!, Wikipedia, Amazon, Bing. Рисунок 1. Рейтинг от компании TIOBE Software Рейтинг Red Monk (рис.2) для сравнения языков использует данные GitHub и StackOverFlow. Параметры, по которым составляется рейтинг -частота обсуждения и использования языка в проектах. Рисунок 2. Рейтинг от компании Red Monk Рейтинг PYPL (рис.3) основан на анализе частоты поиска языковых документаций в Google. Чем больше запросов, тем более популярным считается этот язык. Исходные данные поступают от Google Trends. Рисунок 3. Рейтинг PYPL Рейтинг, составленный институтом инженеров электротехники и электроники IEEE Spectrum (рис 4). Здесь используются данные из 12 источников, включая Google, GitHub, StackOverFlow, Reddit,Twitter, Career Builder,Dice, IEEE Xplore. Рисунок 4. Рейтинг IEEE Spectrum за 2017 г. На рис.5 представлены лидеры среди языковых запросов на StackOverFlow (данные на конец июня 2018). Рисунок 5. Языковые запросы на StackOverFlow А на рис.6 приведена динамика популярности языковых запросов от Google Trends за последние 12 месяцев (данные на конец июня 2018). Рисунок 6. Динамика запросов по языкам Java, C++, Python, JavaScript, C#

Анализируем рейтинги и сужаем поиск

Какие выводы можно сделать, анализируя эти рейтинги? Несмотря на некоторые отличия в распределении мест языков, лидерами являются Java, JavaScript, Python, С. Именно эти четыре языка занимают порядка 60% всего объема использования языков программирования в мире. Поэтому, остановив выбор на одном из них, вы будете в тренде технологий.

Изучаем «кандидатов» поближе

Так какой язык программирования учить, если выбирать из этой четвёрки? Чтобы определиться, нужно учесть несколько важных моментов. Если вы хотите зарабатывать с помощью программирования, и чтобы к вам относились как к серьёзному разработчику – присмотритесь к Java и семейству языков Си. Изучив один из этих языков, вы овладеете базовыми понятиями и фундаментальными основами программирования нужными для любого программиста: переменные, типы, возвращаемые значения, методы, функции, выражения, инициализация и жизненный цикл, алгоритмы, потоки ввода/вывода. С++ стоит учить, если хотите, например, писать разнообразные прикладные программы или игры. С - поближе к «железу» и используется для низкоуровнего программирования. Подходит, например, для написания драйверов и операционных систем. Язык С# создан по образу и подобию Java, только с синтаксисом ещё ближе к С++ и используется преимущественно для разработки программных продуктов под платформы NET.Framework и Windows. Что касается Java, то он зарекомендовал себя как быстрый (рис.7), надежный и платформонезависимый язык, что делает его лучшим языком программирования для разработки enterprise-приложений – приложений масштаба предприятия. На рынке вакансий программистов Java уже долгое время удерживает лидирующую позицию. Об этом свидетельствуют результаты мониторинга вакансий от IEEE Spectrum за последние 4 года, а также данные от компании Indeed :

Язык Java создавался, чтобы упростить работу программистам и снизить требования к их квалификации, поэтому он более прост и «отказоустойчив» в использовании по сравнению с языками С и С++. Чтобы правильно программировать на С или С++ нужно иметь достаточно высокую квалификацию, поскольку эти языки имеют возможность использовать низкоуровневые средства программирования. При недостаточном уровне знаний, вероятность написания с помощью этих языков небезопасного и запутанного программного кода, с трудом поддающегося отладке, гораздо выше, чем в Java. Java - несложный в изучении язык, освоить который возможно «не выходя из дома», благодаря огромному количеству материала в интернете и различным обучающим интернет-ресурсам, поэтому советую внимательнее присмотреться к нему, в качестве первого языка для изучения. Благодаря существованию таких форумов как StackOverFlow , Javatalks , и Сyberforum при изучении Java вы легко найдете ответ на любой вопрос по теме программирования. Кроме того, Java-разработчики - одни из самых высокооплачиваемых программистов. Подробнее об этом можно почитать .

Подытожим

Итак, если вы ещё не определились с первым языком для изучения, проделайте следующие шаги:
  1. Подумайте, чем бы вы хотели заниматься в перспективе (веб-разработка, разработка прикладных программ и ПО для игр, мобильная разработка, разработка серверных enterprise-приложений)
  2. Просмотрите два-три основных рейтинга языков, сделайте обзор популярности языков в интернете
  3. Изучите рынок вакансий и зарплат вашего региона (например, на сайтах по поиску работы)
  4. Оцените свои силы и время, которое сможете уделять изучению программирования

Java - лучший выбор

Почему именно Java – лучший язык программирования для подавляющего большинства начинающих?
  • Зная Java, с большой долей вероятности вы будете заниматься разработкой enterprise-приложений. Эта работа хорошо оплачивается, ведь заказчики – корпорации, банки и крупные игроки бизнеса.
  • Знание Java дает вам возможность заниматься перспективной, активно развивающейся и также достойно оплачиваемой разработкой мобильных приложений.
  • Подавляющее большинство работающих серверных enterprise-приложений в мире написано на Java, поэтому язык даже при самом пессимистичном раскладе будет поддерживаться ещё много лет.
  • Уже много лет Java лидирует по количеству вакансий. Часто работодателями являются крупные компании, а в крупной компании «джуну» легче развиваться, чем в маленькой.
  • Java достаточно прост в изучении. Освоив его, вы овладеете фундаментальными основами программирования, нужными для любого программиста. При этом после него совсем просто изучить JavaScript или Python и гораздо проще подойти к относительно сложному С++.
  • Язык Java более прост в использовании по сравнению с языками семейства С. В то же время знание Java позволяет по праву считать вас профессиональным разработчиком.
  • И последний, но не менее важный пункт: Java-разработка хорошо оплачивается.

Одной из наиболее используемых систем оценки популярности языка программирования является TIOBE , суть которой заключается в подсчете количества веб-страниц, на которых есть название того или иного ЯП.

Однако, это не всегда говорит о том, сколько людей на самом деле в данный момент хотят использовать или используют какой-либо язык программирования, поэтому команда GitHub подошла к этому вопросу с другой стороны.

Их система под названием PYPL (PopularitY of Programming Languages) основана на количестве поисковых запросов туториалов: чем больше людей ищут руководства по конкретному языку программирования, тем выше он в рейтинге PYPL.

10. Swift

Язык появился не так давно, но Apple хочет, чтобы он стал ключевым по всему миру и для всех платформ, включая веб и Android, уже в ближайшие 20 лет.

9. R

R был создан в 1993 году и сегодня используется крупными компаниями для машинного обучения и анализа больших данных.

8. Objective-C

Несмотря на то, что изначально Swift был выпущен, чтобы заменить Objective-C, этот язык всё ещё остается популярным и является передовым для разработки на iOS. Но, вероятно, это скоро изменится.

7. С++

Наиболее популярными продуктами, написанными на C++, являются Windows и Google Chrome.

6. C

Папа может в Си. Наверное, поэтому этот язык используется везде, и код на нем можно запустить буквально на любой вычислительной платформе.

5. JavaScript

Именно этот язык обычно расположен на первом месте в различных рейтингах. Однако по мнению GitHub он не является самым популярным. JavaScript используется в основном для разработки веб-приложений, но на самом деле ограничений для него нет.

4. C#

C# разработан компанией Microsoft и используется в основном в связанных с ней системах, например, в Windows Phone. Также на C# написан поисковик Bing.

3. PHP

Этот язык - самый популярный выбор для разработки бэкенда. На нем написаны такие сайты, как Facebook, ВКонтакте, Yahoo.

2. Python

Python был создан в 1989 году и с того времени, кажется, становится всё более популярным.

Оставаться на высоте — это главный фактор в мире IT. При этом выбрать из более 600 уникальных языков программирования лучший язык — нелегкая задача.

И чтобы помочь вам с этим решением, мы составили список из 10 языков программирования, которые можно выучить в 2018 году. Чтобы определиться с подходящим языком программирования для вашего проекта, нужно оценить потребности проекта.

Список языков программирования:

1. Swift

За последние годы Swift стал более популярен, чем Objective-C. Это язык программирования для разработки нативных приложений для iOS или Mac OS. Также можно сказать, что это язык программирования с наибольшим потенциалом для изменения будущего. Было обнаружено, что нативные приложения превосходят кросс-платформенные гибридные приложения, а движок SpriteKit при этом упрощает создание 2D-игр. На деле Swift опирается на успехи C и Objective-C, но при этом без ограничений совместимости.

Большую роль в становлении Swift оказало влияние на него таких языков программирования, как Ruby и Python. Он считается удобным для пользователя и интересным в использовании. Swift — это высокоуровневый мультипарадигмальный язык, разработанный Apple для iOS. Если работа с продуктами Apple является вашей целью, то это язык для вас. Swift — статически типизированный язык. Это означает, что Xcode проверяет ваши ошибки за вас, поэтому их легче отслеживать.

У Swift есть преимущество перед конкурентами, так как в нем также имеется автоматический счетчик ссылок (ARC), известная функция, которая управляет использованием памяти приложения в реальном времени, etc. Использование этого языка может дать вам преимущество, поскольку приложения iOS зачастую более выгодны, чем приложения Android.

2. Go

Go – язык 2009 года – эпохи многоядерных процессоров, тогда как языки вроде Python и Java появились в годы однопоточной среды разработки. Именно поэтому язык Go учитывает многозадачность и работает в соответствии с ней. Вместо всем известных потоков (Thread), которые у большинства языков занимают уйму памяти (например, в Java это 1 Мб на каждый поток), в Go предусмотрены горутины, «съедающие» всего 2 Кб памяти. Можно создать хоть тысячу или миллион горутин, и это практически не отразится на работе приложения.

Быстрое время запуска, использование памяти, только если это необходимо (сегментированные, но расширяемые стеки горутин), и другие преимущества делают Go чрезвычайно востребованным в решении многопоточных задач. Это без преувеличений серверный язык будущего, и в 2018 он точно не сдаст свои позиции.

3. PHP

PHP используется повсеместно благодаря WordPress. 80% сайтов с посещаемостью свыше 10 млн. пользователей используют PHP. Примерами таких сайтов могут стать Facebook и Wikipedia. В PHP не существует каких-либо строгих правил в написании кода, а также он гибок в решении различных проблем. PHP — это отличный выбор для веб-разработчиков, поскольку он является серверным скриптовым языком и для Worldpress, и для Facebook.

В большинстве случаев изучение PHP для веб-разработчика является залогом успеха, так как его знание позволяет вам создавать потрясающие динамические веб-сайты. Вы можете использовать PHP для различных веб-проектов. Это довольно простой язык с открытым исходным кодом, хорошей поддержкой многих баз данных, а также многочисленными инструментами и различными направлениями для использования.

4. C++

С++ был создан в 1983, как альтернатива С, и сразу же приобрел заслуженную популярность. Его главной особенностью являются предопределенные классы. Microsoft Windows и Google Chrome являются самыми известными примерами проектов, созданных на С++. Этот список могут пополнить проекты Adobe и Amazon’a. Данный язык программирования остаётся востребованным и по сей день, поскольку имеет мощный инструментарий, который может быть адаптированы в различных сферах, таких как финансы, банки, игры, связь, электронные платежные системы, розничная торговля и многое другое.

Знание С++ позволит вам с легкостью писать игры и сложные коммерческие системы наряду с простыми приложениями. Он является одним из самых мощных языков программирования, который предоставляет немало полезных функций.

5. Python

За этим языком будущее, и это не преувеличение. Во-первых, он прост в понимании и использовании: Python постепенно вводят в учебную программу, повсеместно вытесняя отживший свое Паскаль и прочие «деревянные» языки. Во-вторых, это нейронные сети: если разработчик ударяется в машинное обучение, то сразу же обращает свое внимание на Python. Почему? Да просто данный ЯП оброс достаточным количеством библиотек, ориентированных на нейронные сети (Ruby в этом плане сильно проигрывает).

Качественные фреймворки, огромное количество учебных материалов, дружелюбное комьюнити, простота кодинга: все это делает Python действительно конкурентоспособным языком, который вряд ли сдаст свои позиции в наступившем 2018-ом.

6. JavaScript

По статистике, собранной сайтом Stackoverflow (Stack Overflow Developer Survey), который охватил аудиторию составом больше, чем 64000 разработчиков из 173 стран, JavaScript стал самым используемым языком программирования в мире. Он предоставляет возможность создавать интерактивные сайты и является одной из основных веб-технологий наряду с HTML и CSS, поскольку большинство браузеров в том или ином виде могут использовать JS.

JavaScript отличный язык, чтобы начать свой путь в веб-разработке. Этот ЯП подойдёт для создания интерактивных сайтов в интернете. В последнее время JavaScript расширился, и теперь на нём можно писать мобильные приложения, игры, а также десктопные приложения. Это определённо повлияло на популярность языка.

7. Java

Java — один из самых практичных языков программирования для изучения. Его популярность нельзя переоценить, так как большинство (90%) компаний из списка Fortune используют Java для разработки бэкэнд-систем и десктопных приложений. Кроссплатформенность достигнута благодаря JVM.

В Java, как и во многих современных языках, включая C++, Python, etc, используется принцип объектно-ориентированного программирования (ООП). Java в основном используется для создания серверных приложений и мобильных ПО. Также это основа нативных приложений под Android. Данный язык чрезвычайно популярен среди разработчиков, хоть и есть вероятность, что в плане мобильных приложений всю популярность вскоре может отобрать Kotlin.

8. C#

Разработанный Microsoft, этот мультипарадигмальный язык программирования общего назначения использовался для разработки приложений на платформе Microsoft. C# — это объектно-ориентированный язык, который используется для разработки приложений, основанных на.NET frameworks. И, если это ваш рынок, то C# — лучший язык для создания нативных приложений для платформы Microsoft. Кроме того, он является рекомендуемым языком для разработки игр с использованием движка Unity Game.

Приоритетом разработчиков этого языка была его простота, и так как это язык высокого уровня, он больше похож на английский, чем другие. C# позволяет разработчику сосредоточиться на алгоритме, а не на деталях реализации, так как сложные конструкции в нём заключены в абстракции.

На C# вы можете написать что угодно: веб-сервисы, мобильные ПО, серверные приложения и так далее. И в то время как эксперты утверждают, что спрос на C# падает, Xamarin опровергает эти утверждения, поскольку оказывается, что эта платформа упрощает создание приложений для Android и iOS.

9. Kotlin

Kotlin стремительно развивается и обладает рядом преимуществ. Среди них:

  • лаконичность языка программирования;
  • совместимость с Java;
  • поддерживается Google;
  • растет комьюнити.

Вполне возможно, что скоро приложения для Android-девайсов будут писаться исключительно на Kotlin, поэтому желающим развиваться в направлении мобильной разработки настоятельно рекомендуется присмотреться к данному ЯП.

10. Rust

В 2016 году Rust занял первое место в опросе «что разработчики любят больше всего» на Stack Overflow . Rust оказался языком программирования, который разработчики действительно ценят (79.1% голосов). Язык разработки с открытым исходным кодом, разработанный Mozilla Foundation, работает как низкоуровневый.

Самое интересное здесь то, что Rust делает акцент на безопасном коде (т. е. объекты управляются языком программирования от начала до конца). В нем хоть и нет наследования, зато имеются способности (traits) и структуры. Данный ЯП универсален и зиждется на трех китах: эргономика, скорость и безопасность.

Выбрать верный язык программирования — это очень важно, поэтому действительно подумайте о том, для чего вы собираетесь его использовать.

Спор о том, какой язык программирования лучше, не утихает долгие годы. Многие соглашаются с тем, что все же нельзя говорит о «лучшем языке программирования». Какие-то более распространенные, какие-то - менее. Причем изучая один какой-то язык программирования, приходится учить связанные с ним вещи, что нередко приводит к изучению еще одного языка программирования, потом - следующего и так далее…

Для того, чтобы показать, какие языки программирования более востребованы или распространены на данный момент, ряд организаций ведут собственные рейтинги. Данные этих рейтингов берутся из ряда источников данных. Это форумы, предложения работы для программистов, упоминания в социальных сетях, опросы, репозитории кода. Такого рода рейтинги полезны для отслеживания трендов. В продолжении - несколько рейтингов, которые считаются наиболее авторитетными.

Рейтинг RedMonk

Эта аналитическая компания регулярно публикует собственный рейтинг языков программирования. Он строится на основе оценки сочетания популярности на GitHub, плюс активность обсуждений на Stack Overflow. Лидерами здесь являются JavaScript, Java, PHP и Python.
  • JavaScript
  • Python
  • Objective-C
  • Shell
  • Scala
  • Haskell
  • Swift
  • Matlab
  • Visual Basic
  • Clojure

IEEE Spectrum

IEEE Spectrum - это журнал, который издается Институтом инженеров электротехники и электроники (IEEE). Несколько дней назад этот журнал опубликовал свой рейтинг популярности языков программирования. Как видим, лидером здесь является Си, следом идут Java, Python и C++.

В этом рейтинге довольно необычным является выход R на пятое место. Объяснение здесь простое - этот язык востребован в системах обработки больших объемов данных. Соответственно, растет количество запросов на Stack Overflow. Следует учесть и то, что на GitHub появилось сразу 62 тысячи новых репозиториев. Много новых вакансий и упоминаний языка в научно-исследовательских публикациях.

Для создания своего рейтинга специалисты IEEE использовалис 12 различных метрик из 10 источников. Основное - это поиск результатов по запросу «название языка programming» на ряде популярных сайтов. Учитываются и материалы, которые выдаются в поисковой выдаче Google, данные Google Trends, упоминания в социальных сетях.

TIOBE

Компания TIOBE Software, публикуя свой рейтинг , отмечает рост популярности ассемблера. Согласно этому рейтингу язык поднялся на две позиции - с 12 на 10 место. Это объясняется бурным развитием сферы интернета вещей. Анализ данных проводится на основе результатов поисковой выдачи многих систем, включая Google, Google Blogs, Yahoo!, Wikipedia, MSN, YouTube, Bing, Amazon и Baidu.

Что все это значит?

Только то, что лучшего в мире языка программирования попросту не существует. Многие разработчики работают не с одним, а несколькими языками программирования, попутно изучая новые технологии. Кроме того, популярность и востребованность языка программирования во многом зависит от востребованности технологии, которая требует использования определенного языка. Сейчас трендом является Big Data, и, как видим, начинает расти значимость R. Еще мы видим, что однозначными лидерами всех трех рейтингов можно назвать С, Java и Python. Хотите учить какой-то из этих языков? Вряд ли прогадаете.

Но рейтинги - это всего лишь информация к размышлению. Если вы собираетесь приступать к изучению языка программирования, эта информация может быть вам очень полезна. Но не стоит слепо доверять рейтингу, лучше изучите особенности каждого языка. Если же вы уже опытный программист, то вам все равно будет интересно взглянуть на статистику - может, ради спортивного интереса, а может, и ради того, чтобы знать, какие высоты преодолевать в следующий раз.

Другие наши публикации:

ТЕМА: Современные языки программирования

Проверил_______________

История развития.

Первые программы заключались в установке ключевых переключателей на передней панели вычислительного устройства. Очевидно, таким способом можно было составить только небольшие программы. С развитием компьютерной техники появился машинный язык, с помощью которого программист мог задавать команды, оперируя с ячейками памяти, полностью используя возможности машины. Однако использование большинства компьютеров на уровне машинного языка затруднительно, особенно это касается ввода-вывода. Поэтому от его использования пришлось отказаться. Например, для организации чтения блока данных с гибкого диска программист может использовать 16 различных команд, каждая из которых требует 13 параметров, таких как номер блока на диске, номер сектора на дорожке и т. п. Когда выполнение операции с диском завершается, контроллер возвращает 23 значения, отражающие наличие и типы ошибок, которые надо анализировать. «Слова» на машинном языке называются инструкции, каждая из которых представляет собой одно элементарное действие для центрального процессора, такое, например, как считывание информации из ячейки памяти. Каждая модель процессора имеет свой собственный набор машинных команд, хотя большинство из них совпадает. Если Процессор А полностью понимает язык Процессора Б, то говорится, что Процессор А совместим с Процессором Б. Процессор Б будет называться не совместимым с Процессором А если А имеет команды, не распознаваемые Процессором Б. В случае, когда нужно иметь эффективную программу, вместо машинных языков используются близкие к ним машинно-ориентированные языки - ассемблеры. Люди используют мнемонические команды взамен машинных команд.

Но даже работа с ассемблером достаточно сложна и требует специальной подготовки. Например, для процессора Zilog Z80 машинная команда 00000101 предписывает процессору уменьшить на единицу свой регистр B. На языке ассемблера это же будет записано как DEC B.

Структурное программирование

Следующий шаг был сделан в 1954 году, когда был создан первый язык высокого уровня - Фортран (англ. FORTRAN - FORmula TRANslator ). Языки высокого уровня имитируют естественные языки, используя некоторые слова разговорного языка и общепринятые математические символы. Эти языки более удобны для человека, с помощью них, можно писать программы до нескольких тысяч строк длиной. Однако легко понимаемый в коротких программах, этот язык становился нечитаемым и трудно управляемым, когда дело касалось больших программ. Решение этой проблемы пришло после изобретения языков структурного программирования (англ. structured programming language ), таких как Алгол(1958), Паскаль(1970), Си(1972). Структурное программирование предполагает точно обозначенные управляющие структуры, программные блоки, отсутствие инструкций безусловного перехода (GOTO), автономные подпрограммы, поддержка рекурсии и локальных переменных. Суть такого подхода заключается в возможности разбиения программы на составляющие элементы. Также создавались функциональные (аппликативные) языки (Пример: Lisp - англ. LISt Processing , 1958) илогические языки (пример: Prolog - англ.PROgramming in LOGic , 1972). Хотя структурное программирование, при его использовании, дало выдающиеся результаты, даже оно оказывалось несостоятельным тогда, когда программа достигала определенной длины. Для того чтобы написать более сложную (и длинную) программу, нужен был новый подход к программированию.

ООП

В итоге в конце 1970-х и начале 1980-х были разработаны принципы объектно-ориентированного программирования. ООП сочетает лучшие принципы структурного программирования с новыми мощными концепциями, базовые из которых называются инкапсуляцией, полиморфизмом и наследованием. Примером объектно-ориентированных языков являются: Object Pascal, C++, Java и др. ООП позволяет оптимально организовывать программы, разбивая проблему на составные части, и работая с каждой по отдельности. Программа на объектно-ориентированном языке, решая некоторую задачу, по сути, описывает часть мира, относящуюся к этой задаче.

Основные концепции языков программирования

Стандартизация языков программирования

Язык программирования может быть представлен в виде набора спецификаций, определяющих его синтаксис и семантику. Для многих широко распространённых языков программирования созданы международные стандарты. Специальные организации проводят регулярное обновление и публикацию спецификаций и формальных определений соответствующего языка. В рамках таких комитетов продолжается разработка и модернизация языков программирования и решаются вопросы о расширении или поддержке уже существующих и новых языковых конструкций.

Типы данных

Современные цифровые компьютеры обычно являются двоичными и данные хранят в двоичном (бинарном) коде (хотя возможны реализации и в других системах счисления). Эти данные как правило отражают информацию из реального мира (имена, банковские счета, измерения и др.), представляющую высокоуровневые концепции. Особая система, по которой данные организуются в программе, - это система типов языка программирования; разработка и изучение систем типов известна под названием теория типов. Языки могут быть классифицированы как системы со статической типизацией и языки с динамической типизацией . Статически-типизированные языки могут быть в дальнейшем подразделены на языки с обязательной декларацией , где каждая переменная и объявление функции имеет обязательное объявление типа, и языки с выводимыми типами . Иногда динамически-типизированные языки называются латентно-типизированными .

Структуры данных

Системы типов в языках высокого уровня позволяют определять сложные, составные типы, так называемые структуры данных. Как правило, структурные типы данных образуются как декартово произведение базовых (атомарных) типов и ранее определённых составных типов. Основные структуры данных (списки, очереди, хеш-таблицы, двоичные деревья и пары) часто представлены особыми синтаксическими конструкциями в языках высокого уровня. Такие данные структурируются автоматически.

Семантика языков программирования

Существует несколько подходов к определению семантики языков программирования. Наиболее широко распространены разновидности следующих трёх: операционного, денотационного (математического) и деривационного (аксиоматического). При описании семантики в рамках операционного подхода обычно исполнение конструкций языка программирования интерпретируется с помощью некоторой воображаемой (абстрактной) ЭВМ. Деривационная семантика описывает последствия выполнения конструкций языка с помощью языка логики и задания пред- и постусловий. Денотационная семантика оперирует понятиями, типичными для математики - множества, соответствия, а также суждения, утверждения и др. Язык программирования строится в соответствии с той или иной базовой моделью вычислений и парадигмой программирования. Несмотря на то, что большинство языков ориентировано на императивную модель вычислений, задаваемую фоннеймановской архитектурой ЭВМ, существуют и другие подходы. Можно упомянуть языки со стековой вычислительной моделью (Forth, Factor, Postscript и др.), а также функциональное (Лисп, Haskell, ML и др.) и логическое программирование (Пролог) и язык Рефал, основанный на модели вычислений, введённой советским математиком А.А. Марковым-младшим. В настоящее время также активно развиваются проблемно-ориентированные, декларативные и визуальные языки программирования.

Компилируемые и интерпретируемые языки

Языки программирования могут быть разделены на компилируемые и интерпретируемые. Программа на компилируемом языке при помощи специальной программы компилятора преобразуется (компилируется) в набор инструкций для данного типа процессора (машинный код) и далее записывается в исполнимый модуль, который может быть запущен на выполнение как отдельная программа. Другими словами, компилятор переводит исходный текст программы с языка программирования высокого уровня в двоичные коды инструкций процессора. Если программа написана на интерпретируемом языке, то интерпретатор непосредственно выполняет (интерпретирует) исходный текст без предварительного перевода. При этом программа остаётся на исходном языке и не может быть запущена без интерпретатора. Можно сказать, что процессор компьютера - это интерпретатор машинного кода. Кратко говоря, компилятор переводит исходный текст программы на машинный язык сразу и целиком, создавая при этом отдельную исполняемую программу, а интерпретатор выполняет исходный текст прямо во время исполнения программы. Разделение на компилируемые и интерпретируемые языки является несколько условным. Так, для любого традиционно компилируемого языка, как, например, Паскаль, можно написать интерпретатор. Кроме того, большинство современных «чистых» интерпретаторов не исполняют конструкции языка непосредственно, а компилируют их в некоторое высокоуровневое промежуточное представление (например, с разыменованием переменных и раскрытием макросов). Для любого интерпретируемого языка можно создать компилятор - например, язык Лисп, изначально интерпретируемый, может компилироваться без каких бы то ни было ограничений. Создаваемый во время исполнения программы код может так же динамически компилироваться во время исполнения. Интерпретируемые языки обладают некоторыми специфическими дополнительными возможностями (см. выше), кроме того, программы на них можно запускать сразу же после изменения, что облегчает разработку. Программа на интерпретируемом языке может быть зачастую запущена на разных типах машин и операционных систем без дополнительных усилий. Однако интерпретируемые программы выполняются заметно медленнее, чем компилируемые, кроме того, они не могут выполняться без дополнительной программы-интерпретатора. Современные языки программирования рассчитаны на использование ASCII, то есть доступность всех графических символов ASCII является необходимым и достаточным условием для записи любых конструкций языка. Управляющие символы ASCII используются ограниченно: допускаются только возврат каретки CR, перевод строки LF и горизонтальная табуляция HT (иногда также вертикальная табуляция VT и переход к следующей странице FF). Ранние языки, возникшие в эпоху 6-битных символов, использовали более ограниченный набор. Например, алфавит Фортрана включает 49 символов (включая пробел): 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 = + - * / () . , $ " : Заметным исключением является язык APL, в котором используется очень много специальных символов. Использование символов за пределами ASCII (например, символов KOI8-R или символов Юникода) зависит от реализации: иногда они разрешаются только в комментариях и символьных/строковых константах, а иногда и в идентификаторах. В СССР существовали языки, где все ключевые слова писались русскими буквами, но большую популярность подобные языки не завоевали (исключение составляет. Встроенный язык программирования 1С: Предприятие). Расширение набора используемых символов сдерживается тем, что многие проекты по разработке программного обеспечения являются международными. Очень сложно было бы работать с кодом, где имена одних переменных записаны русскими буквами, других -- арабскими, а третьих -- китайскими иероглифами. Вместе с тем, для работы с текстовыми данными языки программирования нового поколения (Delphi 2006, C#, Java) поддерживают Unicode.

  • Сергей Савенков

    какой то “куцый” обзор… как будто спешили куда то