آشنایی با انواع زبان برنامه نویسی کامپیوتر

0
56
زبان برنامه نویسی

زبان‌های برنامه‌نویسی ساختارهای زبانی‌ دستورمداری در رایانه‌ها هستند که به‌وسیلهٔ آنها می‌توان یک الگوریتم را به‌وسیلهٔ ساختارهای دستوری متفاوت برای اجرای رایانه توصیف کرد. اساساً دو نوع زبان برنامه نویسی وجود دارد که در مطلب زیر به آنها اشاره می‌کنیم:

زبان سطح پایین
زبان سطح بالا

آشنایی با انواع زبان برنامه نویسی کامپیوتر

زبان سطح پایین

زبان‌های برنامه نویسی که بسیار شبیه کد ماشین (۰ و ۱) هستند، زبان‌های برنامه نویسی سطح پایین نام دارند. مثال‌های زبان سطح پایین:
زبان ماشین
زبان اسمبلی

زبان ماشین
به دستورالعمل‌های باینری که بدون ترجمه و به صورت مستقیم توسط کامپیوتر (CPU) قابل درک است، زبان ماشین یا کد دستگاه گفته می‌شود. زبان ماشین همچنین به عنوان نسل اول زبان برنامه نویسی نیز شناخته می‌شود. زبان ماشین زبان اصلی رایانه است و دستورالعمل‌های برنامه در این زبان به صورت دودویی (یعنی ۰ و ۱) صورت می‌گیرد. این زبان برای رایانه‌های مختلف متفاوت است و یادگیری آن آسان نیست.

مزایای زبان ماشین:
تنها مزیت زبان ماشین این است که برنامه زبان ماشین خیلی سریع اجرا می‌شود زیرا مستقیماً توسط واحد پردازش مرکزی یک رایانه (CPU) اجرا می‌شود.

معایب زبان ماشین:
در اینجا برخی از معایب اصلی زبان ماشین آورده شده است:

  • وابسته به ماشین است: طراحی داخلی هر رایانه‌ای با رایانه دیگر متفاوت است، زبان ماشین نیز از یک کامپیوتر به کامپیوتر دیگر متفاوت است. با این وجود اگر یک زبان ماشین در رایانه‌ای پیشرفت کرد و شرکت مورد نظر قصد تغییر آن را داشت برنامه نویس آن مجبور است یک زبان ماشین جدید یاد بگیرد و کلیه برنامه‌های موجود را بازنویسی کند.
  • اصلاح آن دشوار است: بررسی دستورالعمل‌های دستگاه برای پیدا کردن خطاها بسیار دشوار و وقت گیر است.
  • برنامه نویسی آن سخت است: یک کامپیوتر، برنامه زبان ماشین را به طور مستقیم و کارآمد اجرا می‌کند، بنابراین برنامه نویسی به زبان ماشین بسیار دشوار است. از طرفی یک برنامه نویس زبان ماشین باید از ساختار سخت افزاری رایانه آگاهی کافی داشته باشد.
زبان ماشین یکی از انواع زبان برنامه نویسی
زبان ماشین زبان اصلی رایانه است و دستورالعمل‌های برنامه در این زبان به صورت دودویی (یعنی ۰ و ۱) صورت می‌گیرد

زبان اسمبلی
زبان اسمبلی یکی دیگر از زبان‌های برنامه نویسی سطح پایین است که دستورالعمل‌های برنامه نوشته شده بسیار شبیه زبان ماشین است. زبان اسمبلی همچنین به عنوان نسل دوم زبان برنامه نویسی نیز شناخته می‌شود. اسمبلی برای دستورات کد ماشین از کلمات اختصاری استفاده می‌کند، این کلمات اختصاری بر خلاف کدهای باینری و هگز به راحتی به خاطر سپرده می‌شوند. کدهای سمبولیک اختصارهای معناداری هستند از جمله اینکه SUB برای عملیات فرعی و MUL برای عملیات ضرب و غیره استفاده می‌شود؛ بنابراین این زبان به عنوان زبان نمادین سطح پایین نیز خوانده می‌شود. مجموعه دستورالعمل‌های برنامه که به زبان اسمبلی نوشته شده است به عنوان کد mnemonic نیز خوانده می‌شود. لازم به ذکر است که زبان اسمبلی امکاناتی برای کنترل سخت افزار فراهم می‌کند.

مزایای زبان اسمبلی:
در اینجا برخی از مزایای اصلی استفاده از زبان اسمبلی بیان شده است:

  • فهم و استفاده آن آسان است: دستورات اسمبلی هر یک به صورت خط به خط به کد ماشین ترجمه می‌شود و پردازنده تنها لازم است وظیفه مورد نیاز را انجام دهد، دیگر خبری از حلقه‌های اضافه و کدهای اضافی نیست.
  • پیدا کردن و تصحیح خطاها آسان است: برنامه نویسان نیازی به پیگیری محل ذخیره داده‌ها و دستورالعمل‌ها ندارند، زبان اسمبلی نسبت به زبان ماشین، برنامه نویسی را سریع‌تر کرده و خطا در برنامه نویسی را کاهش می‌دهد.
  • اصلاح آن آسان است: زبان اسمبلی بسیار قابل درک است، به راحتی می‌توان دستورالعمل یک برنامه زبان اسمبلی را پیدا کرد و آن را تصحیح یا اصلاح کرد.
  • کارآیی بالایی دارد: نکتهٔ قابل‌توجه دربارهٔ زبان اسمبلی تناظر یک به یک کدهای آن با کدهای زبان ماشین برای هر معماری خاص کامپیوتری است. به عبارت دیگر، هر کامپیوتری معماری خاص خود و هر معماری کدهای ویژۀ خود را دارد.

معایب زبان اسمبلی:
در ادامه برخی معایب اصلی استفاده از زبان اسمبلی بیان شده است:

  • وابسته به ماشین است: هر دستورالعمل برنامه زبان اسمبلی دقیقاً به یک دستورالعمل زبان ماشین ترجمه می‌شود، پس برنامه نوشته شده به زبان اسمبلی به زبان دستگاه بستگی دارد.
  • باید در مورد سخت افزار رایانه اطلاعات کافی داشته باشید: زبان‌های اسمبلی به دستگاه وابسته هستند، یک برنامه نویس زبان اسمبلی باید دانش خوبی از خصوصیات و ساختار رایانه خود داشته باشد تا یک کد رایانه‌ای را به زبان اسمبلی بنویسد.
  • وقت گیر و دشوار است: زبان سطح پایین به زبانی گفته می‌شود که مستقیماً با ساختار داخلی CPU سروکار دارد. دستورالعمل زبان اسمبلی جایگزین یک دستورالعمل زبان ماشین می‌شود از این رو مانند برنامه‌های زبان ماشین، نوشتن برنامه تحت زبان اسمبلی نیز وقت گیر و دشوار است.
زبان اسمبلی یکی از انواع زبان برنامه نویسی
زبان اسمبلی یکی دیگر از زبان‌های برنامه نویسی سطح پایین است که بسیار شبیه زبان ماشین است

زبان سطح بالا

زبان‌های برنامه نویسی که به زبان‌های انسانی نزدیک هستند به زبان‌های سطح بالا معروف هستند. زبان‌های سطح بالا شبیه به زبان انگلیسی هستند، بنابراین این گونه زبان‌ها به زبان‌های انسانی بسیار شبیه است. منظور از زبان انسانی آن زبانی نیست که ما در زندگی روزمره خود صحبت می‌کنیم بلکه به این معنی است که کدهای آن را با دانستن برخی از اصول در برنامه نویسی بهتر و راحت‌تر درک می‌کنیم.

انواع زبان‌های سطح بالا:

  • پایتون
  • سی شارپ
  • فورترن
  • جاوا
  • دلفی
  • ویژوال بیسیک
  • ویژوال بیسیک دات نت
  • پاسکال
زبان سطح بالا یکی از انواع زبان برنامه نویسی
زبان‌های برنامه نویسی که به زبان‌های انسانی نزدیک هستند به زبان‌های سطح بالا معروف هستند

مزایای زبان سطح بالا:
زبان برنامه نویسی سطح بالا چندین مزیت دارد که در ادامه به آنها اشاره می‌کنیم:

  • یادگیری آن آسان است: یادگیری زبان‌های سطح بالا از یادگیری زبان‌های سطح پایین بسیار آسان‌تر است، زیرا جمله‌هایی که برای این برنامه نوشته شده مشابه جمله‌های انگلیسی است.
  • درک آن بسیار آسان است: برنامه‌ای که توسط یک برنامه نویس زبان سطح بالا نوشته شده است به راحتی توسط دیگران قابل درک است زیرا دستورالعمل‌های برنامه مشابه زبان انگلیسی است.
  • نوشتن برنامه آسان است: نوشتن یک برنامه جدید به زبان سطح بالا در مدت زمان بسیار کوتاهی قابل انجام است، مثلاً یک نرم افزار بزرگ و پیچیده می‌تواند در چند روز یا چند ماه توسعه یابد.
  • تشخیص و حذف خطاها آسان است: خطاها در یک زبان سطح بالا به راحتی قابل شناسایی و حذف هستند زیرا بیشتر خطاها هنگام تدوین برنامه جدید رخ می‌دهند.
  • دارای توابع کتابخانه داخلی است: هر زبان سطح بالایی تعداد زیادی از کارکردها یا رویکردهای داخلی را در اختیار شما قرار می‌دهد که می‌توانند در هنگام طراحی برنامه‌های جدید وظایف خاصی را انجام دهند. در این روش در زمان و وقت برنامه نویس صرفه جویی می‌شود.
  • مستقل از دستگاه است: برنامه‌ای که به زبان سطح بالا نوشته می‌شود مستقل از دستگاه است. این بدان معناست که یک برنامه نوشته شده در کامپیوتر می‌تواند بر کامپیوتر دیگری هم اجرا شود.

معایب زبان سطح بالا:
دو محدودیت اصلی در زبان‌های سطح بالا وجود دارد:

  • راندمان آن پایین است: برنامه‌ای که به زبان‌های سطح بالا نوشته شده، کارایی کمتری نسبت به برنامه‌ای دارد که برای انجام همان کار به زبان ماشین / اسمبلی نوشته شده است. یعنی برنامه‌ای که به زبان‌های سطح بالا نوشته شده است منجر به آموزش چند زبان ماشین می‌شود که ممکن است بهینه نباشد زیرا زمان بیشتری را برای اجرا و نیاز به فضای حافظۀ بیشتر می‌برد.
  • انعطاف پذیری کمتری دارد: زبان‌های سطح بالا نسبت به زبان‌های اسمبلی انعطاف پذیری کمتری دارند زیرا به طور معمول دستورالعمل یا مکانیزم کنترل CPU، حافظه و ثبت نام رایانه را ندارند.

منبع: types of computer programming languages

ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید