Blog

زبان برنامه‌نویسی

توسط برنامه نویسیدر 2 نوامبر 2020

زبان برنامه‌نویسی

زبان برنامه‌نویسی . یک زبان برنامه‌نویسی یک زبان مصنوعی انگلیسی است که برای بیان محاسباتی که توسط یک ماشین،

(مخصوصا رایانه) قابل انجام است، طراحی شده‌است.زبان‌های برنامه‌نویسی برای ایجاد برنامه‌هایی به کار می‌روند،

که رفتار یک ماشین را مشخص می‌کنند، الگوریتم دقیق را بیان می‌کنند، یا روشی برای ارتباط انسانند.

بسیاری از زبان‌های برنامه‌نویسی تعدادی قالب از ویژگی‌های نوشته شده دستوری(syntax) و معناشناسی (semantics) دارند،

چرا که رایانه‌ها دستورهای دقیقاً مشخص نیاز دارند. برخی توسط سند خصوصیات (specification document) تعیین شده‌اند،

(برای مثال یک استاندارد ISO)، در حالی که برخی دیگر دارای پیاده‌سازی غالبی می‌باشند.

(مانند Perl) اولین زبان برنامه‌نویسی به قبل از اختراع رایانه بازمی‌گردد، و برای هدایت رفتار ماشین‌هایی مانند،

دستگاه‌های نساجی اتوماتیک و نوازنده‌های پیانو به کار می‌رفت. هزاران زبان برنامه‌نویسی خلق شده‌اند،

بیشتر در زمینهٔ رایانه، زمینه‌ای که هر ساله بسیاری دیگر ایجاد می‌شوند.

هزاران زبان مختلف برنامه نویسی ایجاد شده است ، و هر ساله تعداد بیشتری از آنها ایجاد می شوند.

تقسیم بندی زبان‌های برنامه‌نویسی

روش‌های برنامه‌نویسی :

زیر روالی
ساخت یافته
مدولار
شیء گرا

نزدیکی به زبان ماشین :

سطح پایین
سطح میانی
سطح بالا

نوع ترجمه :

مفسری
کامپایلری

رابط برنامه‌نویسی :

مبتنی بر متن
مبتنی بر گرافیک (ویژوال)

دستور(syntax) :

فرم سطحی یک زبان برنامه‌نویسی دستور آن نامیده می‌شود. غالب زبان‌های برنامه‌نویسی کاملاً متنی اند؛

و از دنبالهٔ متون شامل کلمات، اعداد، نشانگذاری، بسیار شبیه زبان نوشتاری طبیعی استفاده می‌کنند.

از طرف دیگر، برنامه‌هایی نیز وجود دارند که بیشتر گرافیکی اند، و از روابط بصری بین سمبل‌ها،

برای مشخص کردن برنامه استفاده می‌کنند. دستور یک زبان ترکیبات ممکن سمبل‌ها،
برای ایجاد یک برنامهٔ درست را از نظر دستوری مشخص می‌کند. معنایی که به یک ترکیب سمبل‌ها داده می‌شود،
با معناشناسی اداره می‌شود (قراردادی یا نوشته شده در پیاده‌سازی منبع). از آنجا که اغلب زبان‌ها متنی هستند،

این مقاله دستور متنی را مورد بحث قرار می‌دهد.

معناشناسی ایستا :

معناشناسی ایستا محدودیت‌هایی بر روی ساختار مجاز متن‌ها تعیین می‌کند که بیان آن‌ها،

در فرمول دستوری استاندارد مشکل یا غیرممکن است. مهم‌ترین این محدودیت‌ها به وسیله سیستم نوع‌گذاری انجام می‌شود.

برخلاف باور برخی از برنامه‌نویسان محدودیت‌های اعمال شده، اعمال نشده‌اند بلکه در واقع،

ناشی از زیرساخت‌های آن زبان برنامه‌نویسی هستند تا سرعت پردازش را افزایش دهند،

و قدرت پردازش پردازنده را برای تایپ‌کستینگ‌های خودکار متعدد صرف نکنند. استفاده از روش ایستا ،

صرفاً سرعت پردازش‌هایی را افزایش می‌دهد که در کسری از ثانیه به محاسبه حجم انبوهی از داده‌ها نیاز دارند.

این موضوع بهبود پردازش برای مثال خودش را در گرافیک‌های سنگین بازی‌های کامپیوتری نشان می‌دهد ،

همچنین برای مثال در سرورهای بک‌اند (پشتی) بانکداری با حجم انبوهی از ثبت ترنزاکشن‌ها،

که از زبان ایستای جاوا استفاده می‌شود اما حتی در موضوع گرافیک جاوا به دلیل استفاده از گاربیج‌کالکشن ،

یا جمع‌آوری زباله و البته استفاده از ماشین مجازی برای مدیریت حافظه سرعت پردازشی C++ را ندارد،

از طرفی استفاده دات نت از زبان میانجی IL برای پشتیبانی از زبان‌های متعدد مانند C# یا F# ۷،

و کامپایل نکردن مستقیم به باینری ماشینی باعث می‌شود که سرعت پردازش C# نیز از جاوا پایین‌تر باشد،

اما امکانات گسترده‌تری را در زمینه‌های خاصی مانند طراحی وب یا ساخت برنامه‌های سبک‌پردازشی،

روی سیستم‌عامل را فراهم کند اگرچه با صرف میزان بیشتری از منابع حافظه و پردازشی.

سیستم نوع‌گذاری :

یک سیستم نوع‌گذاری مشخص می‌کند که یک زبان برنامه‌نویسی چگونه مقادیر و عبارات را در نوع(type) دسته‌بندی می‌کند،

چگونه می‌تواند آن نوع‌ها را تغییر دهد و رفتار متقابل آن‌ها چگونه‌است. این کار عموماً توضیح داده ساختارهایی که می‌توانند،

در آن زبان ایجاد شوند را شامل می‌شود. طراحی و مطالعه سیستم‌های نوع‌گذاری به وسیلهٔ ریاضیات قراردادی را تئوری نوع‌گذاری گویند.

زبان‌های نوع‌گذاری شده و بدون نوع‌گذاری :

یک زبان نوع‌گذاری شده‌است اگر مشخصات هر عملیات، نوع داده‌های قابل اجرا توسط آن را با نشان دادن،

نوع‌هایی که برای آن‌ها قابل اجرا نیست، تعیین کند. برای مثال، «این متن درون گیومه قرار دارد» یک رشته‌است.

در غالب زبان‌های برنامه‌نویسی، تقسیم یک رشته با یک عدد معنایی ندارد. در نتیجه غالب زبان‌های برنامه‌نویسی مدرن،

ممکن است اجرای این عملیات را توسط برنامه‌ها رد کنند. در برخی زبان‌ها، عبارات بی‌معنی ممکن است هنگام ترجمه(compile) ،

پیدا شود (چک‌کننده نوع ایستا)، و توسط کامپایلر رد شود، در حالی که در سایر برنامه‌ها، هنگام اجرا پیدا شود.

(چک‌کننده نوع دینامیک) که به استثنای در حال اجرا منتج شود(runtime exception). حالت خاص زبان‌های نوع دار زبان‌های تک نوعند.

این زبان‌ها غالباً اسکریپتی یا مارک آپ هستند، مانند rexx وSGML و فقط یک داده گونه دارند—

غالباً رشته‌های کاراکتری که هم برای داده‌های عددی و هم برای داده‌های سمبلی کاربرد دارند. در مقابل، یک زبان بدون نوع گذاری،

مثل اکثر زبان‌های اسمبلی، این امکان را می‌دهد که هر عملیاتی روی هر داده‌ای انجام شود،

که معمولاً دنباله‌ای از بیت‌ها با طول‌های متفاوت در نظر گرفته می‌شوند. زبان‌های سطح بالا که بی نوع هستند،

شامل زبان‌های ساده رایانه‌ای و برخی از انواع زبان‌های نسل چهارم.

نوع‌گذاری ایستا و پویا :

در نوع‌گذاری ایستا تمام عبارات نوع‌های خود را قبل از اجرای برنامه تعیین می‌کنند (معمولاً در زمان کامپایل).

برای مثال، ۱ و (۲+۲) عبارات عددی هستند؛ آن‌ها نمی‌توانند به تابعی که نیاز به یک رشته دارد داده شوند،

یا در متغیری که تعریف شده تا تاریخ را نگه دارد، ذخیره شوند.زبان‌های نوع‌گذاری شده ایستا می‌توانند،

با مانیفست نوع‌گذاری شوند یا با استفاده از نوع استنباط شوند. در حالت اول، برنامه‌نویس بیشتر صریحاً نوع‌ها را ،

در جایگاه‌های متنی مشخص می‌نویسد (برای مثال، در تعریف متغیرها). در حالت دوم، کامپایلر نوع عبارات،

و تعریف‌ها را بر اساس متن استنباط می‌کند. غالب زبان‌های مسیر اصلی(mainstream) ایستا نوع‌گذاری شده،

مانند C#,C++ و Java، با مانیفست نوع‌گذاری می‌شوند.

نوع‌گذاری قوی و ضعیف :

نوع‌گذاری ضعیف این امکان را ایجاد می‌کند که با متغیری به جای متغیری دیگر برخورد شود،

برای مثال رفتار با یک رشته به عنوان یک عدد. این ویژگی بعضی اوقات ممکن است مفید باشد،

اما ممکن است باعث ایجاد برخی مشکلات برنامه شود که موقع کامپایل و حتی اجرا پنهان بمانند.

دیدگاه خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

    سبد خرید
    question