Hva er et programmeringsspråk? (2023)

Et programmeringsspråk er et språk folk bruker når de utvikler programvare for å fortelle en datamaskin hva de skal gjøre. De kommer i mange former, men de fleste programmeringsspråk er avhengige av en tolk som oversetter det menneskelesbare språket til binært, slik at datamaskinen kan sette instruksjonene til handling.

I grunnlaget for datamaskiner og programmene deres er programmeringsspråk, de rare kodelinjene som sannsynligvis får hodet til å få vondt bare ved å se på dem. Men hva er programmeringsspråk, og hvordan fungerer de?

Hva er programmeringsspråk?

Kort sagt, et programmeringsspråk er måten en dataprogrammerer "snakker" til en enhet på. Hvis du vet hvordan du "snakker" et av disse språkene – og det er hundrevis – kan du lage et program som kan utføre oppgaver. Disse kan variere fra de veldig enkle, som et manus somflytter en fil fra ett sted til et annet, til det svært komplekse, som å gjengi en 3D-verden i et videospill.

Programmeringsspråk er grunnen til at vi kan gjøre komplekse ting med datamaskiner. I kjernen er datamaskiner fortsatt i driftbinær—også kalt maskinspråk — et system der nuller og enere bestemmer hva datamaskinen gjør, og hvordan. Du kan tenke på programmeringsspråk som et lag over denne kjernen, så mennesker trenger ikke å bytte nullene til enere og tilbake igjen.

Dette er en veldig god ting: hvis vi fortsatt måtte bruke binær for å programmere, ville det ta lang tid å lage selv et enkelt skript. Avanserte programmer vil sannsynligvis aldri bli laget ettersom å få alle enerne og nullene i det riktige palasset ville kreve en hær av mennesker. Programmeringsspråk, selv om det er vanskelig å lære og bruke, er i kjernen arbeidsbesparende enheter.

Språknivåer

Grovt sett faller programmeringsspråk inn i to kategorier: lavnivå- og høynivåspråk. Språk på lavt nivå kalles at fordi de er "nær" maskinen, kan de snakke direkte til den. Dette inkluderer maskinspråk og assembly-språk, som er programmeringsspråk som bare er litt fjernet fra binær.

Språk på høyt nivå er et skritt over språk på lavt nivå. De er lenger unna maskinen, men kan leses av mennesker. "Lesbar" betyr i dette tilfellet at hvis du kan det aktuelle språket, kan du se på noen få linjer med kode og finne ut hva som skjer. Dette fungerer også omvendt: du kan skrive inn kommandoer som deretter vil bli utført av maskinen.

Tolket tale

Når det er sagt, bør det bemerkes at programmering ikke er fullt så direkte som det. Når du skriver kommandoer på et høyt nivå, forteller du ikke en enhet hva den skal gjøre. I stedet snakker du med en såkalt tolk, et program som er en del av språket som gjør en kommando til binær. Du forteller tolken hva du vil, og den forteller igjen datamaskinen hva du sa, men på maskinspråk.

Tolken bygger bro mellom deg og maskinen, og hvert språk har en annen tolk. Monteringsspråk er litt rare siden kommandoene deres også må tolkes, men de bruker det som kalles en assembler i stedet for en tolk, da kommandoene deres er nærmere relatert til det "rene" maskinspråket og derfor ikke trenger full oversettelse.

Tolken er en finurlig bit av teknologi: den må snakkes til på en bestemt måte for at den skal gjøre jobben sin med å fortelle datamaskinen hvordan den skal flytte rundt nuller og enere. I stedet for å si «få den blå boksen til å gå øverst til høyre», må vi skrive inn en kodelinje som tolken forstår, som varierer etter programmeringsspråk. Tolken tar så dette innspillet og forteller datamaskinen hva den skal gjøre.

Siden naturlig språk er for vanskelig å forstå for datamaskiner og tolker - noe som kan endre seg medrevolusjon uten kode—Vi bruker programmeringsspråk, språk som kan forstås av både tolker og mennesker. Tolken videresender det deretter til maskinspråk, og skaper en liten seriekjede.

Hvordan programmeringsspråk fungerer

Valget for ordet "språk" ble heller ikke tatt ved et uhell: akkurat som på menneskelige språk, har programmeringsspråk interne regler som hindrer alt fra å gå av stabelen.

Et programmeringsspråk vil ha en syntaks, et sett med regler angående ordrekkefølge og ordbruk, akkurat som i et menneskespråk. På engelsk kan du for eksempel si "Gary ga Fred en bok." I denne setningen vet du nøyaktig hvem som ga hva og til hvem; endre ordene og du får en annen setning: "Fred ga Gary en bok." Det gir fortsatt mening, men hvis du sier "en bok til Gary Fred ga" har vi et problem på hånden.

Programmeringsspråk er ikke annerledes: de riktige bitene må gå inn på de riktige stedene for at en setning - vanligvis kalt en "linje" - skal gi mening. Det er bare det at programmeringsspråk bruker forskjellige måter å uttrykke seg på.

Making Do

Noen ting er det samme: mange programmeringsspråk vil bruke verb, for eksempel. IPython, som generelt anses å være et av de enkleste språkene å lære, kan du fortelle det tilskrive uten tekstlinje.

print("Hei, verden")

I dette tilfellet vil ordene "Hei, verden" dukke opp på skjermen. Naturligvis kan kommandoer bli mye mer kompliserte enn som så; de fleste språk har et enormt sett med verb som kan brukes til å utføre alle slags handlinger.

Selvfølgelig gir ikke alt så mye mening med en gang: det meste av koden du kommer over har en vanvittig mengde symboler og skilletegn du ikke ville brukt i daglig tale. Men når du først får hodet rundt dem, er de mindre rare enn du tror.

På menneskelig språk kan vi bruke forskjellige ord for å betegne forskjellige ting. På engelsk, for eksempel, betegner vi objekter med «det» og personer med «hun» eller «han». Hvis du bytter på disse, vil en setning falle fra hverandre. Programmeringsspråk er ikke mye forskjellige: parenteser og parenteser angir bare forskjellige handlingsklasser. Bytt dem rundt og setningen faller fra hverandre.

Naturligvis kan disse tingene også endre seg på tvers av språk: en parentes i Python gjør noe helt annet enn de gjør i Lisp, som er forskjellig igjen fra C. Akkurat som i menneskelige språk, kan bruk og mening endres, noe som gjør noen språk bedre på visse ting enn andre.

Hvilket programmeringsspråk bør du lære?

Så hvilket språk er best åbegynne å lære? Det er mye – og vi mener detmye– av krangel mellom fans av forskjellige språk om hva hvert språk kan og ikke kan gjøre, og hva som er best. Men resultatet er at hvilket språk som er best avhenger egentlig av den aktuelle programmereren. Akkurat som med menneskelige språk, er din mening påvirket av tankemønstrene dine og hva som naturlig gir mening for deg.

Hvis du vil være en av de få som kan "snakke" med maskiner og få dem til å gjøre det du vil, kan du sjekke ut Python, som har rykte på seg for å være lett å lære. Hvis du vil ha mer av en utfordring, kan du sjekke ut C, som er grunnlaget for de flesteoperativsystemer. Uansett hva du velger å gå med, er det veldig gøy å begynne å tenke som en programmerer.

I SLEKT: Lær å kode med disse fantastiske appene og nettstedene