Лекция №1. Общая характеристика языков программирования.

ЭВМ - это устройство для автоматической обработки информации (данных). ЭВМ может выполнять только специальные, присущие ей команды. Чтобы машина сделала что-либо полезное, необходимо задать последовательность команд на том языке, который она понимает. Такая последовательность называется программой.

Известно, что ЦП каждого типа ЭВМ имеет свою систему команд и каждая команда внутри ЭВМ (в памяти) представляется в виде последовательности нулей и единиц - машинного кода. На этапе становления программирования программы для ЭВМ составлялись именно в машинных кодах, что стало довольно затруднительно при решении более сложных задач. Поэтому были разработаны языки программирования.

1.Языки программирования

Языки программирования - это формальные языки, применяемые для описания информации и алгоритма ее обработки на ЭВМ. Они подразделяются на языки низкого и высокого уровней.

Язык низкого уровня представляет собой систему двоичных или шестнадцатеричных команд, написанных в машинных кодах. Программист общается с машиной на "ее языке". Он понимается ею без преобразований. К таким языкам можно отнести АССЕМБЛЕР. Этот язык используется, в основном, программистами профессионалами и обладает существенным недостатком - машинная зависимость, т.е. невозможность переноса программы на другой тип машин.

Работа с языками высокого уровня в машине происходит более сложно. Она вначале преобразует команды языка в шестнадцатеричные коды, затем расшифровывает их ( ставит в соответствие каждому коду одну или несколько своих команд ) и только после этого выполняет программу. Примерами языков высокого уровня являются Паскаль, Бейсик, Си и другие языки. В отличие от языков низкого уровня, на языках высокого уровня легче программировать, т.е. общаться с машиной. Однако часто с простотой общения теряются некоторые возможности машины, поэтому практически в каждом языке высокого уровня есть возможность писать команды непосредственно на машинном языке (программировать в "кодах").

2.Трансляторы

Процесс перевода программы с языка программирования высокого уровня на машинный язык называется трансляцией. Трансляция осуществляется с помощью специальной программы, называемой транслятором. Различают два вида трансляции: интерпретация и компиляция, а соотвествующие им программы - интерпретаторы и компиляторы. Трансляторы с языков являются составной частью самой системы программирования, поэтому запуск программы предполагает сначала ее трансляцию, а потом собственно выполнение.

Рассмотрим процесс выполнения программы, написанной на языках интерпретаторах, а затем компиляторах.

ИНТЕРПРЕТАТОР

1. Машина считывает очередной оператор программы.

2. Переводит оператор в свои, ей понятные команды.

3. При обнаружении ошибки интерпретация прерывается и машина указывает на это.

4. Выполняет переведенные команды.

5. "Забывает" считанный оператор.

6. Продолжает данный процесс, пока не выполнятся все операторы, т.е. пока не дойдет до указателя конца программы.

7. "Забывает" выполненную программу.

КОМПИЛЯТОР

1. Машина считывает очередной оператор, написанный на языке.

2. Переводит оператор в свои, ей понятные команды.

3. При попадании на ошибку процесс перевода прерывается, и машина указывает на это.

4. Продолжает данный процесс, пока не иссякнут все строки программы, т.е. пока не дойдет до указателя конца программы.

5. Выполняет переведенную программу целиком.

Из указанного выше процесса выполнения программы следует, что языки интерпретаторы работают медленнее, при запуске не "вылавливают" всех ошибок (лишь при попадании на них машина указывает на ошибку).