Языки программирования высокого уровня

Понятие и основные термины

Язык программирования представляет собой систему обозначений, предназначенную для четкого описания алгоритма (т.е упорядоченного набора действий) для вычислительной машины. «Слова» такого языка называют командами (или операторами). Из ключевого отличия языков программирования от естественных автоматически вытекает еще одно отличие — свободное толкование выражений, которое характерно для естественных языков, в языках программирования недопустимо.

К языкам программирования предъявляются очень строгие требования. Основными из них являются:

• · —наглядность — в языке, насколько это возможно, должны использоваться уже существующие символы, являющиеся хорошо известными и понятными для разработчиков и пользователей;
• · —единство — в различных фрагментах алгоритма, при обозначении идентичных или родственных терминов, необходимо использовать одни и те же символы. При этом необходимо, по возможности, минимизировать количество этих символов;
• · —гибкость — имеющийся в языке ограниченный набор средств представления должен обеспечивать сравнительно удобное, несложное описание известных методов математических вычислений;
• · —модульность — должна обеспечивать возможность описывать сложные алгоритмы в формате комплекса элементарных модулей, которые, в свою очередь, можно составлять по отдельности и использовать в алгоритмах различной сложности;
• · —однозначность — запись одного алгоритма должна приводить только к одному результату.

Количество реально применяемых языков программирования, на сегодняшний день, составляет несколько сотен; каждый из них имеет свою область применения.

Все алгоритмы, по сути, представляют собой предопределенную последовательность действий, при выполнении которых за определенное количество шагов, осуществляется переход от исходных данных к конечному результату.

Уровень языка определяется степенью детализации последовательных действий (предписаний), и уровень тем выше, чем менее детализированы предписания.

Данный критерий подразумевает разделение языков программирования на следующие три уровня[4:

• · —машинные языки;
• · —машинно-оpиентиpованные языки (ассемблеры);
• · —машинно-независимые (высокоуровневые) языки.

Машинно-ориентированные и машинные языки условно относят к низкоуровневым языкам. Такие языки требуют описания процесса обработки информации в мельчайших деталях. В свое время, высокоуровневые языки больше напоминают имитацию естественных языков. В них используются некоторые наборы слов разговорных языков, а также множество общепринятых математических символов. Разумеется, такие языки гораздо удобнее для человека и ориентированы именно на разработчика, в то время как низкоуровневые языки ориентированы на команды процессора. 12].

Программирование на низкоуровневых языках позволяет разработчику полностью контролировать все команды и ячейки памяти, что, в результате, позволяет, при необходимости, написать более эффективную программу. Но, в таком случае, процесс разработки становится крайне трудоемким и утомительным, а сам программный код получается громоздким, трудно воспринимаем, и как следствие, программа плохо поддается отладке, модификации и модернизации.

Для решения этих проблем и были разработаны высокоуровневые языки. Они позволили разработчикам освободиться от учета специфик конкретных систем и их архитектур. Высокоуровневые языки позволили записывать алгоритмы вычисления сложных формул без разбиения на отдельно взятые операции, таким образом, каждая громоздкая последовательность действий была заменена компактным выражением, в котором использовалась привычная математическая символика. Такой подход значительно упростил процесс написания программного кода, но еще больше упростилось восприятие чужого кода.