Развитие компьютеров привело к созданию большого количества систем программирования. Они предназначены для реализации разнообразных алгоритмов. Речь идёт о языках программирования, на которых пишут программы.
Каждый из них создавался для решения определённых задач. Зная особенности каждой системы программирования, можно подобрать ту, которая будет наиболее эффективной в конкретных условиях.
Что такое система программирования
Когда использование компьютеров было редкостью, существовало несколько десятков языков программирования. Впоследствии их количество стало стремительно расти.
Система программирования обеспечивает возможность отдавать команды компьютеру. При этом реализуется задуманный программистом алгоритм. Работа может происходить в пакетном или интерактивном режиме. В программе может быть столько команд, сколько необходимо.
В первом случае с помощью транслятора и компилятора программа будет преобразована в код, состоящий из машинных команд. При интерактивном подходе каждая команда будет выполняться отдельно. Предоставляя программисту результаты выполнения.
Машинно-орентированные системы используют особенности конкретной аппаратной реализации. В этом случае непосредственный перенос программы на другой компьютер сопряжён со значительными трудностями. При работе с такими системами программист должен хорошо знать особенности, которые существуют у конкретного компьютера.
Использование машинно-независимых языков программирования является более предпочтительным. Программа, созданная на одном компьютере, может быть легко перенесена на другой, использующий ту же операционную систему. Такте системы программирования подразделяются на следующие разновидности:
- Те, которые ориентированы на реализацию определённых алгоритмов. В них обеспечивается простая и понятная формулировка задач и имеется возможность получения решения в нужной программисту форме.
- Диалоговые языки дают возможность осуществлять общение с человеком во время работы программы. При этом есть возможность передачи информации между оператором и компьютером. На её основе производит изменение структуры программы в соответствии с дополнительными данными.
- Проблемно-ориентированные языки имеют синтаксис, ориентированный на формулировку проблемы и на пути её возможного решения.
- Непроцедурные языки предусматривают описание алгоритма в наглядной форме. Язык в процессе трансляции преобразует такую схему с помощью встроенных схем в соответствующий алгоритм для работы.
Визуальное программирование становится всё более популярным. Хотя по качеству работы оно зачастую уступает традиционным языкам программирования, тем не менее позволяет облегчить процесс создания программ для наиболее распространённых задач, чего часто не хватает традиционным языкам.
Рейтинг систем
Использование различных систем программирования имеет свои особенности. Их плюсы и минусы нужно рассматривать в связи с задачами, которые старается решить программист с их помощью. Далее будут рассмотрены характерные черты наиболее эффективных систем программирования. Нужно понимать, что программный язык представляет собой более общее понятие по сравнению с системой программирования. Например для языка Си доступно несколько таких систем.
| Наименование | Описание | Рейтинг |
| Java | Развитая кроссплатформенная система программирования. | ★★★★★ |
| Delphi | Система программирования с универсальными возможностями. | ★★★★★ |
| Erlang | Специализированный язык для распределённых систем. | ★★★★★ |
| Haskell | Язык для параллельного и многозадачного программирования. | ★★★★★ |
| Perl | Система программирования для обработки символьной информации. | ★★★★★ |
| Ruby | Интерпретируемый объектно-ориентируемый язык. | ★★★★ |
| Visual Basic | Язык для создания Windows приложений. | ★★★★ |
| Python | Универсальная система программирования. | ★★★★ |
| Borland Turbo Pascal | Традиционная система программирования, предоставляющая все основные возможности для работы. | ★★★★ |
| Brainfuck | Язык для изучения возможностей программирования. | ★★★★ |
Java
Этот язык имеет огромную популярность. Он имеет всё необходимое для программирования в различных ситуациях. Регулярно выходят его обновления. Одним из важных достоинств этой системы программирования является её кроссплатформенность. Программы, написанные, например, для Windows, будут легко перенесены на другую операционную систему, в которой установлен язык Java, например, на Linux.
В этом языке есть большое количество библиотек, которые разработаны для реализации возможностей этой системы программирования. Здесь, в частности, предоставляется возможность реализовать обработку исключений, многопоточность, создание коллекций, выполнение логирования, работу с интерфейсом и многое другое.
Здесь предусмотрены продвинутые средства для создания эффективного взаимодействия с пользователем. Есть возможность организовать работу с базами данных. При трансляции программа предварительно переводится в специальный байт-код. На втором шаге он преобразуется в последовательность команд для виртуальной машины Java.
Delphi
Речь идёт о высокоуровневом объектно-ориентированном языке. Он сочетает возможности развитых языков с доступностью программирования на системном уровне. Delphi произошёл от языка Object Pascal и фактически является одним из его диалектов.
Первоначально система программирования была предназначена только для работы в среде Windows. По мере своего развития Delphi стала доступна для Linux, iOS и Android.
Хотя этот язык обладает множеством возможностей Си, при его разработке не ставилась возможность достижения максимальной производительности. Главным считалось обеспечение стройности алгоритмов и их хорошей читаемости. Дело в том, что Delphi на первых порах создавался для обучения программированию.
Такой подход позволил расширять возможности Delphi без существенного усложнения системы программирования. Версии, начиная с восьмой, могут создавать не только 32-разрядные приложения, но байт-код для работы со средой .NET.
Erlang
Это язык высокого уровня, предназначенный для создания распределённых вычислительных систем. Он был разработан на основе языка Пролог. Erlang поддерживает большое количество типов данных. Он предназначен для работы в реальном времени. Система программирования позволяет создавать пакеты программ с высокой отказоустойчивостью.
Рост популярности языка возник в связи с его массовым использованием при программировании телекоммуникационных систем и использовании для веб программирования распределённых систем. Использования языка Erlang позволит в максимальной мере использовать преимущества многоядерных процессоров.
Haskell
Это функциональный язык общего назначения. В нём используются отложенные вычисления. Система программирования уделяет серьёзное внимание типизации. Имеются многочисленные средства для взаимодействия с модулями, написанными на других языках программирования.
Haskell поддерживает выполнение параллельного, а также многозадачного программирования. Предусмотрена возможность использования развитых средств отладки, профилирования и тестирования. Программисты могут использовать в своей работе тысячи библиотек.
Этот язык был разработал на основе языка Miranda, который был чисто функциональным. В 2009 году был создан базовый дистрибутив, который чаще всего используется до настоящего времени. При этом постоянно идёт работа над развитием этого языка программирования.
Perl
Система программирования предназначена для активной работы с различными типами символьных данных, в том числе с текстом. Perl позволяет писать программы, которые автоматизируют рутинную работу с компьютером.
Недостатком языка является сложность команд. В частности, здесь могут использоваться сложные регулярные выражения. Этот язык позволяет работать в интерактивном или в пакетном режиме.
Perl позволяет писать программы, которые работают надёжно и без сбоев. Однако, чтобы успешно работать на нём, нужно обладать навыками программирования, которые существенно превышают начальный уровень.
Ruby
Он был создан в 1995 году японским программистом Юкихиро Мацумото. Особенностями языка являются:
- Язык не требует компиляции. Ruby представляет собой интерпретатор. Команды выполняются последовательно без необходимости компиляции. Это даёт возможность писать более короткие программы.
- Работа на этом языке позволяет создавать платформонезависимые программы.
- Ruby применяется как язык общего назначения.
- Нет необходимости заранее объявлять типы данных — они определяются во время выполнения программы.
Язык был сделан на основе Perl и Python. Его разработчик стремился создать объектно-ориентированную систему программирования.
Visual Basic
Первая версия Basic появилась в 1964 году. Этот язык создавался максимально простым. Предполагалось, что им могут легко пользоваться даже неопытные пользователи. В 80 годы появилось много новых языков программирования и его популярность стал падать.
Компания Microsoft выпустила на его основе Visual Basic, который был предназначен для программирования в Windows. Он в значительной степени унаследовал простоту предшественника. В 1995 году вышла 4 версия, которая позволяла писать программы в Windows 95. Компилятор позволял создавать полноценный 16 или 32-битные приложения. После 1998 года Были созданы специализированные версии этого языка — для платформы .NET, для создания макросов в Microsoft Office.
Последние версии Visual Basic имеют следующие особенности:
- Применение многопоточности.
- Использование предварительной компиляции в байт-код с последующим выполнением при помощи CLR.
- Предусмотрена структурная обработка исключений.
- Поддержка принципов объектно-ориентированного программирования.
Работа на основе платформы .NET позволяет программисту пользоваться её библиотеками для написания программ.
Python
Язык Python является универсальным. Он подходит и для прикладного и для системного программирования. Python можно использовать для автоматизации рутинных задач в операционной системе. Язык активно используется для программирования в интернете. Здесь имеется огромное количество разнообразных библиотек, предназначенных для решения самых разных задач.
Это интерпретируемый язык — он не требует проведения компиляции перед выполнении. Важной особенностью такого языка является меньший размер программ по сравнению с другими языками.
Borland Turbo Pascal
Язык Pascal был разработан Никлаусом Виртом в 1968-1971 годах. Целью разработчика было создания языка как средства для обучения. Однако по мере распространения стала очевидна высокая эффективность этого языка.
Pascal отразил в себе основные принципы рационального программирования. Здесь имеется развитая система определения типов. В языке отражена необходимость применения принципов структурного программирования.
В этой системе программирования поддерживаются принципы последовательной разработки. Хорошо продуманная структура языка сделала его эффективным для работы в самых разных сферах программирования.
https://www.youtube.com/watch?v=FKkt1OU-W6U
Диалект языка Turbo Pascal был создан фирмой Borland. Она использовала существующий компилятор, добавила текстовый редактор и на их основе создана интегрированную среду программирования, которая была очень популярна в течение многих лет.
Brainfuck
Этот язык относится к редкому типу систем программирования — эзотерическому. Это означает, что он был создан, для более тщательного изучения принципиальных возможностей программирования.
В нём имеется всего восемь команд. Идеей его создания было максимально возможное уменьшение объёма компилятора. Дословный перевод названия в вольном переводе означает «Мозг, занимающийся ерундой». Существует компилятор Brainfuck, который занимает менее 200 байт. Небольшое количество команд приводит к тому что программирование на этом языке является очень сложным. Примером работы на нём является программа для вывода на экран «Hello World», состоящая из 389 операторов и использующая только одну ячейку памяти.
Текст программы «Hello World» на языке Brainfuck
Эта система программирования создана для теоретических целей. Язык не используется для решения практических задач, хотя в принципе это является возможным в большинстве случаев.
Каждая система программирования создавалась для определённых целей. Когда программист ищет язык программирования. Подходящий для него, ему стоит выбрать наиболее соответствующий этой цели. Рейтинг систем программирования охватывает наиболее популярные из них. Составив представление о каждой, можно решить, какой язык больше подойдёт для работы над программой.
