Как устроены языки программирования. Какой язык выбрать начинающему

С помощью языков программисты описывают логику и поведение программы, манипулируют данными, вычисляют и взаимодействуют с оборудованием и программами.

Читайте статью, если любите зреть в корень и хотите понять, как устроены языки программирования.

Из чего состоит язык

Из лексических элементов, синтаксических правил, семантики, библиотеки функций.

Каждый язык программирования (ЯП) имеет свои особенности, предназначение и набор инструментов, поэтому выбор языка зависит от требований проекта, целей программиста и характеристик самого языка.

Лексические элементы (токены). Это базовые строительные блоки языка: ключевые слова, идентификаторы, операторы, числа и строки. 

Пример токенов на языке Python:

• ключевые слова — if, else, for, while, def, class
• идентификаторы — переменные и функции, которые вы определяете. Например, x, count, my_function
• операторы: +, -, *, /, >, <, ==
• числа — 123, 3.14, -5
• строки — «Hello, world!»

Синтаксические правила. Определяют, как лексические элементы могут быть скомбинированы для создания правильной структуры программы. 

Например, синтаксис определяет, как объявлять переменные, как использовать операторы и как создавать функции:

Семантика. Определяет поведение программы. Семантика говорит компьютеру, что делать при выполнении различных конструкций языка. 

Например, семантика может определять, как выполнять математические операции.

Стандартная библиотека. Это коллекция функций, классов и модулей, предоставляемых языком программирования. 

Стандартная библиотека обычно содержит множество полезных инструментов, которые программисты используют для упрощения разработки приложений.

Языки программирования имеют и другие компоненты, такие как системы типов, модули, пакеты и фреймворки, которые расширяют возможности языка или предоставляют дополнительные инструменты для разработки.

Основные классификации языков

Чтобы понять, с какой стороны подобраться к программированию и с какого языка начать, можно разделить языки по следующим классам:

Уровень абстракции

В программировании уровень абстракции — степень сложности языка. Чем более он многосоставной, то есть, более абстрактный, тем больший функционал он может предложить. 

Чтобы понять концепцию, представьте человеческий язык, состоящий из отдельных букв или звуков без конкретного смысла. Это низкий уровень абстракции.

Язык, в котором есть словарь, правила синтаксиса, грамматики, построения речи — высокоуровневый.

Низкоуровневые языки (например, Ассемблер). В их основе лежат двоичные коды, с которыми человеку может быть тяжело разобраться. Такие языки еще называют машинно-ориентированными — они зависимы от типа устройства и не будут поддерживаться на других платформах. Низкоуровневые ЯП широко используют в разработке.

Высокоуровневые языки (C++, Java, Python) имеют инструменты для более удобного и продуктивного программирования, скрывая низкоуровневые детали аппаратуры. Это машинно-независимые языки, которые будут воспроизводиться на разных типах устройств.

Тип использования

Языки общего назначения. Их используют для разработки широкого спектра приложений, игр, ПО, решения любых задач.

Специализированные языки. Они предназначены для конкретных задач или областей, таких как математические вычисления (MATLAB), обработка данных (R), разработка веб-страниц (HTML), запросы к базам данных (SQL).

Парадигма программирования

Процедурные языки (C, Pascal) ориентированы на выполнение последовательности команд и процедур.

Объектно-ориентированные языки (Java, C++, Python) позволяют организовать программу вокруг объектов, которые включают данные и функции для их обработки.

Функциональные языки (Haskell, Lisp) ориентированы на вычисление значений функций и избегают изменяемого состояния.

Языки скриптов (JavaScript, Ruby, Python) используются для написания скриптов, которые обычно выполняют небольшие задачи или автоматизируют определенные процессы.

Языки программирования можно классифицировать по нескольким критериям одновременно. Каждый язык имеет свои особенности и подходит для определенных типов задач, поэтому выбор языка зависит от целей и требований программиста.

Популярные языки разработки

Python. Высокоуровневый язык с акцентом на простоту и читаемость кода. Широко используется в веб-разработке, научных вычислениях, анализе данных и в искусственном интеллекте.

Java. Универсальный объектно-ориентированный язык, известен своей платформенной независимостью. Его используют для разработки мобильных приложений, веб-серверов, встроенных систем.

JavaScript. Используется в вебе для создания интерактива на страницах — создает динамическое изменение содержимого веб-страницы, валидацию форм, взаимодействие с сервером и создает веб-эффекты.

C++. Язык общего назначения с высокой производительностью и возможностью к низкоуровневому программированию. Используется в системном программировании, игровой разработке, создании приложений и драйверов.

C# («си шарп»). Объектно-ориентированный язык, разработанный корпорацией Microsoft. С его помощью разрабатывают приложения под платформу .NET, включая настольные программы, веб-приложения и игры.

Ruby. Динамический, интерпретируемый язык, который принял философию «улучшить жизнь программиста». Известен простотой и элегантностью синтаксиса, а также широким использованием веб-фреймворка Ruby on Rails.

Swift. Язык, созданный компанией Apple для разработки приложений под свои же сервисы и устройства. 

SQL (Structured Query Language). Этот язык используют для управления и взаимодействия с базами данных. Позволяет создавать, изменять и извлекать данные, управлять их структурой и отношениями между таблицами.

HTML (Hypertext Markup Language). Язык разметки, который используется для создания и структурирования веб-страниц. С помощью HTML можно определить структуру документа, разместить текст, изображения, ссылки, таблицы, формы и другие элементы веб-страницы.

Какой язык выбрать новичку

Если вы в самом начале пути, попробуйте провести самоанализ и ответить на следующие вопросы:

Какие области программирования вас привлекают? Например, веб-разработка, разработка мобильных приложений или игр. 

Какой доступен учебный материал и поддержка? Проверьте наличие учебных материалов, онлайн-курсов, книг и сообществ, которые помогут в продуктивном изучении выбранного языка. 

Какие требования и перспективы на рынке IT? Если у вас есть конкретные карьерные амбиции, исследуйте, какие языки программирования востребованы в выбранной сфере.

Какой язык программирования имеет широкое применение? Если пока сложно ответить на предыдущие вопросы, выбирайте то, что широко применяется прямо сейчас и явно будет востребовано в будущем. 

Какой бы язык вы ни выбрали, на этом обучение программированию не закончится. Особенно, если вы планируете строить карьеру и создавать масштабные проекты — для этого разработчики используют несколько языков.

В онлайн-академии «Сигма» доступны три направления в программировании: веб-разработка, 1С-программирование, тестирование ПО.

Курсы подходят новичкам и на 75% состоят из практики, длятся до 3 месяцев. В конце обучения студенты получают дипломы государственного образца, а также получают помощь в трудоустройстве от карьерного центра.

Помогаем найти вашу работу мечты

Лучшая инвестиция — это инвестиция в себя, в свои знания и будущее. Оставьте заявку на обучение прямо сейчас и станьте участником проекта

Принять участие