- 2024/03/24
زبان ماشین شامل کدهای عددی برای عملیاتی است که یک کامپیوتر خاص می تواند مستقیماً اجرا کندکدها رشته های 0 و 1 هستند،یا باینری.دستورالعملهای زبان ماشین معمولاً از برخی بیتها برای نمایش عملیات، مانند جمع، و برخی برای نمایش عملوندها یا شاید مکان دستور بعدی استفاده میکنند.خواندن و نوشتن زبان ماشین دشوار است، زیرا شبیه نمادهای معمولی ریاضی یا زبان انسانی نیست و کدهای آن از رایانه ای به رایانه دیگر متفاوت است.زبان اسمبلی یک سطح بالاتر از زبان ماشین است.از کدهای کوتاه برای دستورالعملها استفاده میکند و به برنامهنویس اجازه میدهد تا نامهایی را برای بلوکهای حافظه که دادهها را نگهداری میکنند معرفی کند. بنابراین میتوان به جای «0110101100101000» برای دستورالعملی که دو عدد را جمع میکند، «اضافه کردن پرداخت، مجموع» را نوشت.
زبان اسمبلی طوری طراحی شده است که به راحتی به زبان ماشین ترجمه شود.اگرچه ممکن است بلوکهای داده با نام به جای آدرس ماشینشان ارجاع داده شوند، زبان اسمبلی ابزار پیچیدهتری برای سازماندهی اطلاعات پیچیده ارائه نمیکند.مانند زبان ماشین، زبان اسمبلی به دانش دقیق معماری داخلی کامپیوتر نیاز دارد.زمانی مفید است که چنین جزئیاتی مهم باشند، مانند برنامهریزی رایانه برای تعامل با دستگاههای جانبی (چاپگرها، اسکنرها، دستگاههای ذخیرهسازی و غیره).
فرترن
اولین زبان الگوریتمی مهم FORTRAN (ترجمه فرمول) بود که در سال 1957 توسط تیم IBM به رهبری جان بکوس طراحی شد.این برای محاسبات علمی با اعداد واقعی و مجموعه ای از آنها به عنوان آرایه های یک یا چند بعدی در نظر گرفته شده است.ساختارهای کنترلی آن شامل دستورات IF شرطی، حلقههای تکراری (به اصطلاح حلقههای DO) و یک دستور GOTO بود که امکان اجرای غیر متوالی کد برنامه را فراهم میکرد.FORTRAN داشتن زیربرنامهها را برای عملیاتهای رایج ریاضی راحت کرد و کتابخانههایی از آنها ساخت.
FORTRAN همچنین برای ترجمه به زبان ماشین کارآمد طراحی شده است. بلافاصله موفق شد و به تکامل خود ادامه می دهد.
زبان برنامه نویسی C :
زبان برنامه نویسی C در سال 1972 توسط دنیس ریچی و برایان کرنیگان در شرکت AT&T برای برنامه نویسی سیستم عامل های کامپیوتری توسعه یافت.ظرفیت آن برای ساختار داده ها و برنامه ها از طریق ترکیب واحدهای کوچکتر با ظرفیت ALGOL قابل مقایسه است.از یک نماد فشرده استفاده می کند و به برنامه نویس این امکان را می دهد که با آدرس داده ها و همچنین مقادیر آنها کار کند.این توانایی در برنامه نویسی سیستم ها مهم است و C با زبان اسمبلی قدرت بهره برداری از تمام ویژگی های معماری داخلی کامپیوتر را به اشتراک می گذارد.C به همراه نسل C++ خود یکی از رایج ترین زبان ها باقی مانده است.
زبان های تجاری محور
COBOL (زبان تجاری متداول) از زمان شروع آن در سال 1959 به شدت توسط مشاغل مورد استفاده قرار گرفته است.کمیتهای متشکل از تولیدکنندگان و کاربران رایانه و سازمانهای دولتی ایالات متحده CODASYL (کمیته سیستمهای داده و زبانها) را برای توسعه و نظارت بر استاندارد زبان به منظور اطمینان از قابلیت حمل آن در سیستمهای مختلف تأسیس کردند.
COBOL در هنگام معرفی از یک نماد انگلیسی مانند استفاده می کندمحاسبات تجاری مقادیر زیادی از داده ها را سازماندهی و دستکاری می کنند و COBOL ساختار داده رکورد را برای چنین وظایفی معرفی کرد. یک رکورد دادههای ناهمگون – مانند نام، شماره شناسه، سن و آدرس را در یک واحد واحد جمع میکند.این در تضاد با زبان های علمی است که در آنها آرایه های همگن اعداد رایج است.رکوردها نمونه مهمی از “تکه کردن” داده ها به یک شی واحد هستند و تقریباً در تمام زبان های مدرن ظاهر می شوند.
زبان برنامه نویسی SQL :
SQL (زبان پرس و جوی ساختاریافته) زبانی است برای مشخص کردن سازماندهی پایگاه های داده (مجموعه رکوردها)پایگاههای داده سازماندهیشده با SQL، رابطهای نامیده میشوند، زیرا SQL توانایی جستجو در پایگاه داده برای اطلاعاتی را که در یک رابطه معین قرار میگیرند را فراهم میکند.به عنوان مثال، یک پرس و جو ممکن است «همه رکوردها را با نام خانوادگی اسمیت و شهر نیویورک بیابید.برنامه های پایگاه داده تجاری معمولاً از یک زبان SQL مانند برای پرس و جوهای خود استفاده می کنند.
زبان های آموزش محور(Education-oriented languages):
(پایه ای)BASIC:
بیسیک (کد آموزش نمادین همه منظوره مبتدیان) در کالج دارتموث در اواسط دهه 1960 توسط جان کمنی و توماس کورتز طراحی شد.در نظر گرفته شده بود که یادگیری آن توسط افراد مبتدی، به ویژه رشته های علوم غیر کامپیوتری، آسان باشد و بر روی یک کامپیوتر با زمان اشتراک گذاری با بسیاری از کاربران به خوبی اجرا شود.این ساختار دادهها و نمادهای ساده داشت و تفسیر میشد: یک برنامه BASIC خط به خط ترجمه میشد و همانطور که ترجمه میشد اجرا میشد، که یافتن خطاهای برنامهنویسی را آسان میکرد.
اندازه کوچک و سادگی آن نیز BASIC را به یک زبان محبوب برای کامپیوترهای شخصی اولیه تبدیل کرده است.فرمهای اخیر آن بسیاری از دادهها و ساختارهای کنترلی دیگر زبانهای معاصر را پذیرفتهاند، که آن را قدرتمندتر میکند اما برای مبتدیان راحتتر میشود.
Pascal :
در حدود سال 1970، نیکلاوس ویرث از سوئیس، پاسکال را برای آموزش برنامهنویسی ساختاریافته طراحی کرد، که برای استفاده منظم از ساختارهای کنترل شرطی و حلقهای بدون دستورات GOTO تأکید داشت.اگر چه پاسکال از نظر نشانه گذاری شبیه به ALGOL بود، اما توانایی تعریف انواع داده برای سازماندهی اطلاعات پیچیده را فراهم کرد، این ویژگی فراتر از قابلیت های ALGOL و همچنین FORTRAN و COBOL است.انواع دادههای تعریفشده توسط کاربر به برنامهنویس اجازه میداد تا نامهایی را برای دادههای پیچیده معرفی کند، که مترجم زبان میتوانست قبل از اجرای برنامه، استفاده صحیح از آنها را بررسی کند.
در اواخر دهه 1970 و 1980، پاسکال یکی از پرکاربردترین زبان ها برای آموزش برنامه نویسی بود.تقریباً در همه رایانه ها موجود بود و به دلیل آشنایی، وضوح و امنیت آن برای تولید نرم افزار و همچنین برای آموزش استفاده می شد.
Logo:
لوگو در اواخر دهه 1960 به عنوان یک گویش ساده شده LISP برای آموزش ایجاد شد. سیمور پاپرت و دیگران از آن در MIT برای آموزش تفکر ریاضی به دانشآموزان استفاده کردنداین سینتکس معمولی تری نسبت به LISP داشت و “گرافیک لاک پشت” را که روشی ساده برای تولید گرافیک کامپیوتری بود، نشان می داد.(این نام از یک پروژه اولیه برای برنامه ریزی یک ربات لاک پشتی شکل گرفته شده است.)گرافیک لاک پشت از دستورالعمل های بدن محور استفاده می کرد، که در آن یک شی با دستوراتی مانند “چپ 90” و “به جلو” در اطراف صفحه حرکت می کرد، که اقدامات مربوط به موقعیت فعلی و جهت گیری جسم را به جای اینکه بر حسب یک چارچوب ثابت همراه با روتین های بازگشتی، این تکنیک برنامه ریزی الگوهای پیچیده و جذاب را آسان کرد.
C++ :
زبان C++ که توسط Bjarne Stroustrup در AT&T در اواسط دهه 1980 توسعه یافت، زبان C را با افزودن اشیا به آن و در عین حال حفظ کارایی برنامه های C گسترش داد.این یکی از مهم ترین زبان ها برای برنامه نویسی آموزشی و صنعتی بوده است .بخش های بزرگی از بسیاری از سیستم عامل ها به زبان C++ نوشته شده اند. ++C، همراه با جاوا، برای توسعه بستههای نرمافزاری تجاری که چندین برنامه مرتبط به هم را در خود جای دادهاند، محبوب شدهاند.++C یکی از سریع ترین زبان ها در نظر گرفته می شود و بسیار نزدیک به زبان های سطح پایین است، بنابراین امکان کنترل کامل بر تخصیص و مدیریت حافظه را فراهم می کند.همین ویژگی و بسیاری از قابلیتهای دیگر آن را به یکی از دشوارترین زبانها برای یادگیری و کار در مقیاس بزرگ تبدیل میکند.
C# :
سی شارپ (با تلفظ سی شارپ مانند نت موسیقی) توسط اندرس هیلسبرگ در مایکروسافت در سال 2000 توسعه یافت.سی شارپ دارای نحوی شبیه به سی و سی پلاس پلاس است و اغلب برای توسعه بازی ها و برنامه های کاربردی برای سیستم عامل مایکروسافت ویندوز استفاده می شود.
Ada :
آدا به نام آگوستا آدا کینگ، کنتس لاولیس، که دستیار مخترع انگلیسی قرن نوزدهم چارلز بابیج بود، نامگذاری شد و گاهی اوقات او را اولین برنامه نویس کامپیوتر می نامند.زبان Ada در اوایل دهه 1980 برای وزارت دفاع ایالات متحده برای برنامه نویسی در مقیاس بزرگ توسعه یافت. این نماد پاسکال مانند را با توانایی بسته بندی عملیات و داده ها در ماژول های مستقل ترکیب کرد.اولین شکل آن، Ada 83، کاملاً شی گرا نبود، اما Ada 95 بعدی اشیا و توانایی ساخت سلسله مراتب آنها را فراهم کرد. در حالی که دیگر برای استفاده در کار برای وزارت دفاع الزامی نیست، Ada همچنان یک زبان موثر برای مهندسی برنامه های بزرگ است.
Java :
در اوایل دهه 1990 جاوا توسط Sun Microsystems, Inc. به عنوان یک زبان برنامه نویسی برای شبکه جهانی وب (WWW) طراحی شد.اگرچه از نظر ظاهری شبیه C++ بود، اما شی گرا بود.به طور خاص، جاوا از ویژگی های سطح پایین تر، از جمله توانایی دستکاری آدرس های داده صرف نظر کرد، قابلیتی که نه مطلوب است و نه در برنامه های سیستم های توزیع شده مفید است.به منظور قابل حمل بودن، برنامه های جاوا توسط یک ماشین مجازی جاوا مخصوص هر پلتفرم کامپیوتر ترجمه می شوند، که سپس برنامه جاوا را اجرا می کند.جاوا علاوه بر افزودن قابلیت های تعاملی به اینترنت از طریق “برنامه های کاربردی” وب، به طور گسترده برای برنامه نویسی دستگاه های کوچک و قابل حمل مانند تلفن های همراه استفاده شده است.
Visual Basic :
ویژوال بیسیک توسط مایکروسافت توسعه داده شد تا قابلیت های بیسیک را با افزودن اشیا و برنامه نویسی “رویداد محور” گسترش دهد:دکمه ها، منوها و سایر عناصر رابط کاربری گرافیکی (GUI).ویژوال بیسیک همچنین می تواند در سایر نرم افزارهای مایکروسافت برای برنامه ریزی روتین های کوچک استفاده شود ویژوال بیسیک در سال 2002 توسط ویژوال بیسیک دات نت، یک زبان بسیار متفاوت بر اساس C#، زبانی با شباهت به C++، جایگزین شد.
Python :
زبان Python توسط برنامه نویس هلندی Guido van Rossum در سال 1991 توسعه یافت .این زبان به عنوان زبانی با کاربرد آسان طراحی شده است، با ویژگی هایی مانند استفاده از تورفتگی به جای براکت برای گروه بندی عبارات.پایتون همچنین یک زبان بسیار فشرده است که به گونه ای طراحی شده است که کارهای پیچیده تنها با چند عبارت قابل اجرا هستند. در دهه 2010، پایتون به همراه جاوا و جاوا اسکریپت به یکی از محبوب ترین زبان های برنامه نویسی تبدیل شد.