Eine Programmiersprache kann einfach als eine Sprache verstanden werden, die sowohl Computer als auch Menschen verstehen können. Eine Computersprache, die es Programmierern ermöglicht, genau zu definieren, welche Daten ein Computer verwenden muss und welche Maßnahmen er in verschiedenen Situationen ergreifen soll.
Programmiersprachen befinden sich in ständiger Entwicklung und Veränderung, von der ursprünglichen Maschinensprache bis zu den heutigen mehr als 2.500 Hochsprachen, die jeweils ihren eigenen spezifischen Zweck und unterschiedliche Entwicklungsverläufe haben. Programmiersprachen sind nicht so langsam und beständig wie die Entwicklung und Veränderung menschlicher natürlicher Sprachen. Ihre Entwicklung verläuft recht schnell. Dies ist hauptsächlich auf die Entwicklung der Computerhardware, des Internets und der IT-Branche zurückzuführen, die die Entwicklung von Programmiersprachen vorantreiben.
Arten von Programmiersprachen
Computersprachen ermöglichen die Kommunikation zwischen Mensch und Maschine. Zu ihnen zählen vor allem Assemblersprachen, Maschinensprachen und Hochsprachen. Im Einzelnen sind dies:
Assemblersprache
Die Sprache wird hauptsächlich mit abgekürztem Englisch als Symbol geschrieben. Im Allgemeinen sind diese kleinen Programme, die in Assemblersprache geschrieben sind, relativ prägnant und in Bezug auf die Ausführung praktischer. Aber Assemblersprache ist in Bezug auf Prozeduren relativ ausführlich, sodass sie eine höhere Fehlerquote aufweist.
Maschinensprache
Die Maschinensprache verwendet hauptsächlich binäre Kodierung, um Befehle zu senden, die vom Computer schnell erkannt werden können. Sie ist flexibel und ihre Ausführungsgeschwindigkeit ist hoch. Diese Sprache ähnelt der Assemblersprache, unterliegt jedoch einigen Einschränkungen bei der Verwendung.
Hochsprache
Die Hochsprache ist eigentlich ein allgemeiner Begriff für die Kombination mehrerer Programmiersprachen. Sie kann mehrere Befehle integrieren und sie in einen einzigen Befehl umwandeln, um die Ausführung abzuschließen. Daher ist das gesamte Programm einfach und leicht zu bedienen.
Geschichte der Programmiersprachen
Der erste Computer wurde in den 1940er Jahren entwickelt. Damals wurden Computer manuell gesteuert, was jedoch sehr umständlich war. Um diesen Mangel zu beheben, wurden Programmiersprachen entwickelt. Das Konzept der Computerprogrammierung hatte, obwohl das Programmiermodell noch nicht ausgereift war, einen erheblichen Einfluss auf die Entwicklung von Computersprachen. In den folgenden 50 Jahren wurden die Programmiersprachen im Zuge der gesellschaftlichen Entwicklung weiter verbessert. Mit dem Fortschritt der Gesellschaft steigen die technischen Anforderungen in verschiedenen Bereichen kontinuierlich, wodurch die Computerprogrammierung immer komplizierter und vielfältiger wird. Beispielsweise entwickeln sich die in Java und anderen höheren Sprachen entwickelten Programme allmählich von der ursprünglichen Kommunikation und Berechnung hin zu Videoanalyse, Bildübertragung, intelligenter Simulation und Wissensverarbeitung.
Low-Level-Sprache (1946–1953)
Die Maschinensprache und die Assemblersprache, bekannt als „Books from the Sky”, sind die wichtigsten Low-Level-Sprachen. Die Maschinensprache eines Computers besteht aus Nullen und Einsen. Binärcode ist die Grundlage für alle Operationen eines Computers, und Computer können nur Befehle in Maschinensprache erkennen und verarbeiten. Da sie schwer zu erlernen, schwer zu schreiben, schwer zu merken, schwer zu überprüfen, schwer zu ändern und schwer zu verbreiten und anzuwenden ist, ist die Maschinensprache nicht so beliebt wie die Assemblersprache. Daher waren in den Anfängen nur wenige Computerfachleute in der Lage, Programme zu schreiben.
Hochsprache (1954 bis heute)
Die Entwicklung der weltweit ersten höheren Programmiersprache FORTRAN gab den Anstoß für die Entstehung neuer Programmiersprachen. Im Laufe der Jahrzehnte sind weltweit mehr als 2.500 höhere Programmiersprachen entstanden, von denen einige noch heute verwendet werden, während andere wieder verschwunden sind.
Fortran:
Die erste höhere Programmiersprache
Die erste Hochsprache, FORTRAN, wurde in den 1950er Jahren entwickelt, um die Probleme der Low-Level-Sprachen zu lösen. FORTRAN ähnelt der menschlichen und mathematischen Sprache, da es die gesprochene Sprache simuliert. Die Operatoren und operativen Ausdrücke sind klar und einfach in einem Programm zu verwenden. Um FORTRAN besser für numerische, wissenschaftliche und technische Berechnungen geeignet zu machen, verfügt es über einen einzigartigen Satz von Funktionen.
ALGOL:
Die erste strukturierte Programmiersprache
Das ALGOL-Modell war die erste Computersprache, die jemals entwickelt wurde. Es wurde in den 1950er Jahren von einer Koalition europäischer und amerikanischer Informatiker entworfen, als Transistorcomputer noch weit verbreitet waren. ALGOL wurde zusammen mit zeitgenössischen Sprachen wie Pascal, Ada, C usw. vom „Algorithm Description Standard” der ACM inspiriert und als Standard für die Beschreibung von Algorithmen gelistet.
GRUNDLAGEN:
Die einfachste Sprache
Der Dekan des Dartmouth College, Thomas E. Kurtz, und der Mathematikdozent John G. Kemeny entwickelten 1964 die Programmiersprache BASIC. BASIC verfügt nur über 17 Anweisungen, 12 Funktionen und drei Befehle. Die Sprache ist als „Beginner's Universal Symbolic Instruction Code” bekannt, eine einfache Sprache für Anfänger.
Pascal:
Ein wichtiger Meilenstein in der Entwicklung von Programmiersprachen
Die Sprache Pascal wurde Ende der 1960er Jahre vom Schweizer Professor Niklaus Wirth entwickelt. Sie basiert auf der Sprache ALGOL. Benannt wurde sie zu Ehren des französischen Mathematikers, Philosophen und Computerpioniers Blaise Pascal. Darüber hinaus gilt Pascal als wichtiger Meilenstein, da es sich um die erste strukturierte Programmiersprache handelt.
C-Sprache:
Der Beginn der modernen Programmiersprache
Die Programmiersprache C ist ein Nachkomme der Sprache BCPL (Basic Combined Programming Language). Im Jahr 1970 entwickelte Dennis M. Ritchie von Bell Labs in den Vereinigten Staaten die Sprache B auf der Grundlage von BCPL. Zwischen 1972 und 1973 entwickelte Ken Thompson auf derselben Grundlage die Sprache C.
Objektorientierte Programmierung (Anfang der 1990er Jahre bis heute)
Objektorientierte Programmierung (OOP) ist heute in der gesamten Programmierung von großer Bedeutung. Ihre wichtigsten Merkmale sind Kapselung, Vererbung und Polymorphismus.
Java
Java ist eine von Sun Microsystems im Jahr 1995 entwickelte Hochsprache. Java-Unternehmensanwendungen haben sich im 21. Jahrhundert rasant entwickelt. Sie bieten viele Vorteile, darunter einfache Erlernbarkeit und Anwendung, Plattformunabhängigkeit, Portabilität, Multithreading, Robustheit, Dynamik und Sicherheit. Java fungiert als universell einsetzbare Softwareplattform.
Python
Die Programmiersprache Python hat in den letzten Jahren aufgrund der Entwicklung von Big Data und künstlicher Intelligenz an Popularität gewonnen. Die Sprache Python, die derzeit in der Web- und Internetentwicklung, im wissenschaftlichen Rechnen und in der Statistik verwendet wird, wird in Zukunft von der Expansion des industriellen Internets profitieren. Als hochentwickelte Skriptsprache ist Python einfach zu erlernen, portabel, erweiterbar und einbettbar und wird in der Bildung, Softwareentwicklung und Backend-Entwicklung eingesetzt.
Anwendungen von Programmiersprachen
Um eine höhere Anwendungsqualität der Computersoftwaretechnologie zu erreichen und den Informatisierungsgrad aller Bereiche der Gesellschaft kontinuierlich zu verbessern, arbeiten Forscher in verwandten Bereichen derzeit daran, die Programmiersprachen in Computern kontinuierlich zu verbessern und zu innovieren, um die Intuitivität und Lernfreundlichkeit von Computerprogrammiersprachen zu verbessern und Programmierern bequemere Programmiersprachen zur Verfügung zu stellen. Zu den derzeit weit verbreiteten Programmiersprachen gehören Python, PHP, Java, C++, VB und C. Verschiedene Programmiersprachen haben auch unterschiedliche Anwendungsvorteile. Daher ist es während der konkreten Anwendungsphase notwendig, eine Programmiersprache mit hoher Anpassungsfähigkeit und Relevanz entsprechend den eigenen Anforderungen auszuwählen, um die Vorteile der ausgewählten Programmiersprache sicherzustellen.
PHP
Im Wesentlichen ist die Programmiersprache PHP eine der in HTML eingebetteten Sprachen. Sie gehört zu den gängigen Programmiersprachen für dynamische Websites. In bestimmten Anwendungen muss sie jedoch effektiv mit Sprachen wie HTML, CSS+Div+JS zusammenarbeiten, um eine relativ vollständige Website zu erstellen. Die Hauptfunktion dieser Sprache besteht darin, HTML-Dokumentinformationen effektiv auszuführen und die Anforderungen der Benutzer an die Computerbedienung und -steuerung durch eine effektive Integration mit einer Vielzahl von Programmiersprachen wie Perd ﹑ Java sowie C-Sprache usw. Darüber hinaus kann die Anwendung dieser Programmiersprache PHP auch eine effektive Erstellung dynamischer Webseiten ermöglichen.
Java
Java ist eine objektbasierte Programmiersprache. Ihr Schwerpunkt liegt auf spezifischen Algorithmen für die Datenanwendung und -bearbeitung. Als verteilte Sprache ist sie ein wichtiger Bestandteil der leistungsstarken Internetarchitektur. Sie hat viele Vorteile. Dank ihrer einfachen Syntax, automatischen Speicherverwaltung, plattformübergreifenden Portabilität, hohen Zuverlässigkeit bei der Ausnahmebehandlung und dem perfekten Sicherheitsmechanismus für Bytecode findet sie im Informationszeitalter vielfältige Anwendung, insbesondere im Internet, bei Spielen, in der Steuerung, bei PCs und Multimedia. Sie wird häufig bei der Software- und Website-Erstellung eingesetzt, am typischsten ist die Anwendung in Android-Apps. Darüber hinaus sind auch einige Office-Programme auf der Computerseite in der Sprache Java geschrieben, wie beispielsweise Excel und Word.
C++
Derzeit basieren die meisten Online-Spiele, mit denen wir in Berührung gekommen sind, auf C++, und die gängigsten Betriebssystemkerne in Computern sind in C geschrieben, wie beispielsweise Windows/Linux usw. Die Sprache C++, die auf C basiert und kontinuierlich optimiert wird, hat im Vergleich zu C offensichtliche Vorteile bei der Anwendung. Sie kann den Laufzustand der Programmiersprache effektiv optimieren, und C++ verbessert die Perfektion der Sprache C weiter, insbesondere aufgrund ihrer Robustheit und Einfachheit, weshalb sie von Programmierern bevorzugt wird und daher in der Programmierung weit verbreitet ist. Darüber hinaus verfügt C++ über starke Zeichen- und Datenverarbeitungsfähigkeiten und eine relativ hohe Flexibilität bei der Übertragung, sodass es häufig in der Grafikverarbeitung, in Systemsoftware, Spielen und Mobiltelefonen verwendet wird. Das bekannte Tetris ist eine typische Anwendung der Sprache C++.
