Основные понятия программирования

Информационная модель задачи – структурированное описание объектов предметной области, их свойств и связей, имеющих отношение к поставленной задаче. В процессе постановки задачи и проектирования решающей её программы информационная модель проходит разные стадии формализации, пока не находит полностью формализованное представление в исходных и результирующих структурах данных программы.

Алгоритм – это описание последовательности действий, которую надо выполнить, чтобы получить решение поставленной задачи. Предполагается, что каждое действие в этом описании реально выполнимо за определённый промежуток времени.

Описание алгоритма можно делать на обычном, естественном (русском, английском и т.п.) языке. Такое описание является неформализованным, так как может использовать совершенно произвольные понятия и изображения. Неформализованное описание алгоритма в текстовой форме с соблюдением некоторых заранее оговоренных правил называется псевдокодом. Описание алгоритма, использующее графическую форму для представления последовательности действий, называется схемой или блок-схемой.

Другие языки, специально созданные для описания алгоритмов, полностью или почти полностью формализованы. Они называются алгоритми­­ческими языками.

Программа – это описание алгоритма и обрабатываемых им структур данных, которое полностью может быть выполнено компьютером. Такое описание должно быть абсолютно формализованным, иначе оно не может быть выполнено.

Язык программирования – это алгоритмический язык, предназначенный для записи программ. Таким образом, языки программирования полностью формализованы и доступны для «понимания» компьютера.

Особое место среди языков программирования занимают машинные языки. Программа на машинном языке состоит из машинных команд, которые записываются в цифровой форме (двоичной или шестнадцатеричной) и непосредственно исполняются процессором компьютера, т.е. реальной машиной или аппаратно.

Программирование на машинном языке чрезвычайно трудоёмко, т.к. машинные команды и понятия слишком малы и детализированы по сравнению с действиями и понятиями, используемыми человеком для описания алгоритмов. Поэтому обычно пишут программы на языках программирования высокого уровня, которые непосредственно на компьютере исполняться не могут. Для их исполнения необходимы специальные программные средства – компиляторы или интерпретаторы.

Компилятор – это программа, преобразующая исходную программу на языке высокого уровня в машинную программу, после чего та может исполняться реальной машиной.

Интерпретатор – это программа, которая сама исполняет исходную программу на языке высокого уровня, не преобразуя её в машинный код. Интерпретатор часто называют программной или виртуальной машиной. Сам интерпретатор представляет собой машинную программу, исполняемую аппаратно.

Система программирования – это программный комплекс, предназначенный для создания и исполнения программ на языке высокого уровня. В минимальном варианте система программирования состоит только из компилятора или интерпретатора. Обычно же она ещё содержит специализированный текстовый редактор для написания программ, библиотеки подпрограмм, которые могут подключаться к создаваемой или исполняемой программе, отладчик программ, а также учебники, справочники и многое другое.