Компилируемые языки: Компилируемые языки: список, плюсы и минусы

Содержание

Основные принципы программирования: компилируемые и интерпретируемые языки

Рассказывает Аарон Краус

Как и в предыдущей статье этого цикла, я хочу обратить ваше внимание на ключевые принципы программирования, которые влияют на всё то, что мы делаем, но с которыми мы редко сталкиваемся напрямую и поэтому не до конца их понимаем. Тема сегодняшней статьи — компилируемые и интерпретируемые языки.

Будучи разработчиками, мы часто сталкиваемся с такими понятиями, как компилятор и интерпретатор, но я считаю, что многие не совсем понимают, что они означают. Между тем, компиляция и интерпретация — это основы работы всех языков программирования. Давайте взглянем на то, как на самом деле устроены эти понятия.

Вступление

Мы полагаемся на такие инструменты, как компиляция и интерпретация, чтобы преобразовать наш код в форму, понятную компьютеру. Код может быть исполнен нативно, в операционной системе после конвертации в машинный (путём компиляции) или же исполняться построчно другой программой, которая делает это вместо ОС (интерпретатор).

Компилируемый язык — это такой язык, что программа, будучи скомпилированной, содержит инструкции целевой машины; этот машинный код непонятен людям. Интерпретируемый же язык — это такой, в котором инструкции не исполняются целевой машиной, а считываются и исполняются другой программой (которая обычно написана на языке целевой машины). Как у компиляции, так и у интерпретации есть свои плюсы и минусы, и именно это мы и обсудим.

Прежде чем мы продолжим, стоит отметить, что многие языки программирования имеют как компилируемую, так и интерпретируемую версии, поэтому классифицировать их затруднительно. Тем не менее, чтобы не усложнять, в дальнейшем я буду разделять компилируемые и интерпретируемые языки.

Компилируемые языки

Главное преимущество компилируемых языков — это скорость исполнения. Поскольку они конвертируются в машинный код, они работают гораздо быстрее и эффективнее, нежели интерпретируемые, особенно если учесть сложность утверждений некоторых современных скриптовых интерпретируемых языков.

Низкоуровневые языки как правило являются компилируемыми, поскольку эффективность обычно ставится выше кроссплатформенности. Кроме того, компилируемые языки дают разработчику гораздо больше возможностей в плане контроля аппаратного обеспечения, например, управления памятью и использованием процессора. Примерами компилируемых языков являются C, C++, Erlang, Haskell и более современные языки, такие как Rust и Go.

Проблемы компилируемых языков, в общем-то, очевидны. Для запуска программы, написаной на компилируемом языке, её сперва нужно скомпилировать. Это не только лишний шаг, но и значительное усложнение отладки, ведь для тестирования любого изменения программу нужно компилировать заново. Кроме того, компилируемые языки являются платформо-зависимыми, поскольку машинный код зависит от машины, на которой компилируется и исполняется программа.

Интерпретируемые языки

В отличие от компилируемых языков, интерпретируемым для исполнения программы не нужен машинный код; вместо этого программу построчно исполнят интерпретаторы. Раньше процесс интерпретации занимал очень много времени, но с приходом таких технологий, как JIT-компиляция, разрыв между компилируемыми и интерпретируемыми языками сокращается. Примерами интерпретируемых языков являются PHP, Perl, Ruby и Python. Вот некоторые из концептов, которые стали проще благодаря интерпретируемым языкам:

Независимость от платформы;
Рефлексия;
Динамическая типизация;
Меньший размер исполняемых файлов:
Динамические области видимости.

Основным недостатком интерпретируемых языком является их невысокая скорость исполнения. Тем не менее, JIT-компиляция позволяет ускорить процесс благодаря переводу часто используемых последовательностей инструкции в машинный код.

Бонус: байткод-языки

Байткод-языки — это такие языки, которые используют для исполнения кода как компиляцию, так и интерпретацию. Java и фреймворк .NET — это типичные примеры байткод-языков. На самом деле, Java Virtual Machine (JVM) — это настолько популярная виртуальная машина для интерпретации байткода, что на ней работают реализации нескольких языков. Кстати, недавно стало известно, что в новой версии Java будет также поддерживаться и статическая компиляция.

В байткод-языке сперва происходит компиляция программы из человекочитаемого языка в байткод. Байткод — это набор инструкций, созданный для эффективного исполнения интерпретатором и состоящий из компактных числовых кодов, констант и ссылок на память. С этого момента байткод передаётся в виртуальную машину, которая затем интерпретирует код также, как и обычный интерпретатор.

При компиляции кода в байткод происходит задержка, но дальнейшая скорость исполнения значительно возрастает в силу оптимизации байткода. Кроме того, байткод-языки являются платформо-независимыми, превосходя при этом по скорости интерпретируемые. Для них также доступна JIT-компиляция.

Заключение

Многие языки в наши дни имеют как компилируемые, так и интерпретируемые реализации, сводя разницу между ними на нет. У каждого вида исполнения кода есть преимущества и недостатки.

Вкратце, компилируемые языки являются самыми эффективными, поскольку они исполняются как машинный код и позволяют использовать аппаратное обеспечение системы. Однако это вводит дополнительные ограничение на написание кода и делает его платформо-зависимым. Интерпретируемые же языки не зависят от платформы и позволяют использовать такие техники динамического программирования, как метапрограммирование. Тем не менее, в скорости исполнения они значительно уступают компилируемым языкам.

Байткод-языки, в свою очередь, пытаются использовать сильные стороны обоих видов языков, и у них это неплохо получается.

Перевод статьи «Programming Concepts: Compiled and Interpreted Languages»

Какие бывают языки программирования? / Хабр

Студенты периодически спрашивали меня какой язык программирования учить чтобы получить хорошую работу и зарплату. Конечно, я не мог сказать учите этот язык, а этот не учите и будет вам счастье. Но зато мог дать информацию о языках программирования чтобы этот выбор был легче. Проклассифицируем языки программирования с семи сторон: Модные и не модные • Компилируемые и интерпретируемые • Универсальные и специализированные • Алгоритмические и языки описания данных • Низкоуровневые и высокоуровневые • Объектно-ориентированные и языки структурного программирования • Сопутствующие Фреймворки, Библиотеки и Технологии.

Первый способ классификации, в котором есть доля шутки: Модные или популярные языки программирования, и вышедшие из моды или активного применения

Почему некоторые языки становятся модными, а о других почему-то забывают? Во-первых, смена технологий. Например, во времена операционной системы MS DOS, которая работала на 16-битных процессорах Intel, огромной популярностью пользовались языки Турбо C и Турбо Паскаль. А владеющие Ассемблером программисты считались элитой. Но, по понятным причинам, мы теперь не пользуемся ни этими устаревшими процессорами, ни системой MS DOS, так что языки отпали сами собой. Хотя мне, например, они до сих пор очень нравятся.

Другая ситуация с языком Delphi, который был продолжением Турбо Паскаля, и который был очень популярен во времена первых 32-х битных версий Windows, однако не выдержал конкуренции с другими языками программирования, в том числе от компании Microsoft, которые развивались более активно.

Это может быть и победа в конкуренции двух аналогичных языков, например, таких как JScript от Microsoft для веб-браузеров и JavaScript, первоначально представленный компанией Netscape. Популярным JavaScript стал за счет большей открытости и поддержки большим числом компаний разработчиков.

Языки С и С++ долгое время остаются популярными благодаря мнению о высокой эффективности программ, которые написаны на них. В общем, так оно и есть. Однако, постепенно другие языки программирования стали приобретать популярность не только за эффективность выполнения, но и за легкость в изучении, написании и поддержке программ, чего нельзя с уверенностью сказать о C++.

За большие возможности и гибкость С++ требует от программиста дисциплины и культуры программирования, иначе, как шутят программисты, он может превратиться из языка написания программ в язык для написания ошибок.

Несмотря на провозглашаемый стандарт языков C и C++, программы, написанные для компиляторов разных фирм редко когда бывают полностью совместимы по исходным кодам.

Эту особенность тоже надо учитывать при его изучении.

Один из конкурентов C++, язык С# (читается ‘си шарп’) появился и стал популярным с приходом новой технологии от Microsoft — .Net.

А язык TypeScript получил популярность в качестве ответа на проблему сложности поддержки программ написанных на JavaScript, языке, который сам по себе достаточно популярен.

Из современных популярных языков стоит отметить Python из-за сравнительной простоты изучения, открытости, и возможности применения в различных предметных областях, таких как веб, искусственный интеллект, компьютерные игры.

Практически у каждого языка программирования есть своя группа фанатов, хотя популярность сегодня совсем не означает популярность в ближайшем будущем или что популярный язык обязательно станет полезен именно вам. В общем, выбор всегда за вами.

2. Компилируемые и Интерпретируемые

Компилируемые: С, С++, Pascal
Интерпретируемые: Visual Basic Script (VBScript), JavaScript, Python, PHP
Условно компилируемые: C# и остальные языки . Net, Java для Java-машины

Любая программа на языке программирования это прежде всего текст. Текст понятен человеку, и сравнительно легко может быть обработан компьютером, потому что буквы и другие текстовые символы в компьютере представлены некими целыми числами, их еще называют кодами символов. Программа, которая обрабатывает текст на языке программирования и создает по нему последовательность команд микропроцессора называется компилятор. То есть компилятор переводит числа, которые человек воспринимает как текст в другие числа, которые компьютер воспринимает как команды микропроцессора.

Языки, для которых требуется компилятор, называются компилируемыми. Чтобы запустить такую программу, мало просто написать ее. Надо еще прогнать ее через компилятор, получить исполняемый модуль, например, в операционной системе Windows это файл с расширением .exe, и только после этого запустить его на выполнение.

Такая схема, конечно, не всех устраивала и программисты придумали языки, которым не требуется компилятор. Для таких языков перевод текста в команды микропроцессора происходит незаметно сразу после запуска текстовой программы. Правда, для этого текстовая программа должна запускаться под управлением другой уже готовой программы, которая называется Интерпретатор. Интерпретатор и делает эту незаметную компиляцию. Языки для которых требуется интерпретатор назвали Интерпретируемыми.

Главное отличие компилируемых языков от интерпретируемых в скорости выполнения программ. Считается, что программы написанные на компилируемых языках выполняются быстрее чем на интерпретируемых. Но сам процесс написания и тестирования интерпретируемой программы проходит проще, так как нет необходимости в промежуточном шаге компиляции.

Для некоторых языков, таких как С#, компиляция проходит особым образом в два этапа. Дело в том, что в среде .Net программа на C# после компиляции становится не набором команд микропроцессора, а преобразуется в программу на еще одном промежуточном языке CIL — Common Intermediate Language, (ранее называвшийся MSIL — Microsoft Intermediate Language), которая для запуска передается на вход Just-In-Time (JIT) компилятору .

Net. Такая последовательность преобразований из одного языка в другой позволяет не заботиться о типе микропроцессора установленного в компьютере и дает большую универсальность для работы программ.

Похожим образом, программа на TypeScript сначала компилируется в текстовую программу, или, как говорят, в код на JavaScript, который затем уже может быть выполнен интерпретатором JavaScript. Такое усложнение позволяет воспользоваться преимуществами строгой типизации данных и отловом ошибок на этапе компиляции, которые доступны в TypeScript.

3. Универсальные и специализированные

Классификация говорит сама за себя. Есть языки, на которых можно в принципе написать любую программу, но не всегда это можно сделать, например, быстро. Или такая программа не обязательно будет оптимально быстро работать. Типичный универсальный язык всех времен и народов: С++. И в этом его большой плюс. А, может, даже два плюса )).

Специализация в языках программирования касается, как правило, либо предметной области, например, математические вычисления (Fortran, F#), искусственный интеллект (LISP), веб-разработка (PERL, PHP), компьютерные игры (Unity, Lua), бухгалтерия (1С) и т. д., либо какой-то технологии программирования, например, многопоточность как в языке Cи-Омега (Cw) или способ записи операторов как в F#.

Для разных областей приложений создаются свои языки или скрипты. Особенно это относится к компьютерным играм, в которых переплетаются сразу несколько видов искусства, науки и технологии. Но системы разработки игр также используют и уже известные языки, например, Python в системе нарративных игр Ren’Py или язык Swift для устройств Apple.

Многопоточные приложения Cw,
Веб-разработка: Perl, PHP, JavaScript
Базы данных: SQL
Компьютерные игры: Lua, Unity, Godot, Twine
Компьютерная графика: MEL (Maya), MAX Script (3ds Max)
Бухгалтерия: 1С

4.

Алгоритмические и Языки описания данных

Алгоритмические: Pascal, C++, Java, C#
Языки описания данных: XML, XAML, JSON, HTML, DDL SQL

Алгоритмические языки, конечно, тоже умеют описывать данные, но в основном предназначены для создания больших и сложных программ, которые описывают действия, то есть алгоритмы.

Языки же описания данных предназначены только для описания данных для разных типов приложений. Эти языки можно считать необходимой нагрузкой к обычным алгоритмическим языкам. Например, если вы учите JavaScript для разработки веб-приложений, то скорее всего вам придется также изучить и синтаксис каскадных таблиц стилей CSS и язык описания данных JSON, в формате которого удобно передавать данные между веб-сервером и клиентом.

Или, например, язык работы с базами данных SQL, по сути является языком для обработки и получения данных, но также включает в себя раздел Data Definition Language или Язык Описания Данных.

Вообще, на способы описания и управления данными сейчас разработчикам приходится обращать внимания, пожалуй, не меньше чем на описание алгоритмов.

5. Низкоуровневые и Высокоуровневые

Низкоуровневые: Assembler, CIL,
Высокоуровневые: любой объектно-ориентированный или поддерживающий сложные типы данных язык.

Этот тип классификации, хоть и немного теряет актуальность, поскольку подавляющее большинство языков теперь можно отнести к высокоуровневым, но все еще имеет место, поскольку низкоуровневые языки существуют.

Эта классификация была актуальна на заре развития компьютеров, когда число доступных компиляторов можно было пересчитать по пальцам, а написать, например, драйвер клавиатуры на Ассемблере можно было в качестве развлечения в свободное время.

Напомню, что Ассемблер, это язык, команды которого максимально соответствуют командам самого микропроцессора, которые позволяют обрабатывать данные размером один, два или четыре байта, за счет чего представить на нем сложные типы данных очень и очень проблематично. Но зато по скорости выполнения программ языку Ассемблера просто нет равных.

Язык CIL, который уже упоминался выше, это в некотором смысле аналог ассемблера, но для системы .Net. Команды CIL преобразуются JIT-компилятором .Net в наборы инструкций микропроцессора в зависимости от типа самого микропроцессора, на котором установлен .Net. Как правило, программа на CIL это результат компиляции программы написанной на одном из языков высокого уровня .Net.

Кроме того, CIL это особый язык. Писать программу непосредственно на нем может оказаться слишком долго. Программы на этом языке генерируются компиляторами и используются программным обеспечением платформы .Net. Поэтому он считается языком программирования скорее для машины чем для человека.

6. Объектно-Ориентированные и Структурные языки программирования

Появление объектно-ориентированного программирования, сокращенно ООП, примерно со второй половины 80-х годов 20-го века стало настоящей технологической революцией. Это был буквально переворот, сейчас объясню почему. До ООП были популярны языки структурного программирования. И программисты были вполне счастливы писать программы на структурных языках высокого уровня, потому что в свое время это тоже было колоссальным шагом вперед.

Дело в том, что компьютер удалось создать только после титанических усилий таких гениев как Алан Тьюринг, который разработал свою теорию — машину Тьюринга, на основе которой и работают все числовые компьютеры в наши дни. Принцип машины Тьюринга, вкратце, состоит в том, что в оперативной памяти записана последовательность команд микропроцессора, в том числе команд условных или безусловных переходов на другие команды. Эти переходы на ассемблере называются JMP (англ.: jump — прыжок, переход), а в языках высокого уровня обозначаются командой GOTO (англ.: go to — перейти к чему-л.).

Для программирования компьютера первоначально существовал язык Ассемблер, команды которого почти один в один соответствуют командам микропроцессора. Теоретически, на Ассемблере можно написать любую программу, но практически перенос абстракций прикладных задач на него совсем не простое дело.

Для программирования прикладных задач, примерно с начала 70-х годов 20-го века и появилось структурное программирование, для создания которого потребовались усилия других гениев, таких как Никлаус Вирт, создатель языка Паскаль и Эдсгер Дейкстра, который первым написал о необходимости избавляться от оператора GOTO в языках высокого уровня и предложил решение как это сделать с помощью трех типов операторов и функций.

На практике это вылилось в появление языков программирования, таких как Basic, С, Паскаль, Algol, Cobol, Fortran, PL1. Разработка программ методом «сверху вниз» в структурном программировании превратилась в сплошное удовольствие. Суть ее состояла в написании набора функций, содержащих подфункции, которые можно вызывать, подставляя на вход нужные данные и получая соответствующий результат.

Таким образом, в языках структурного программирования алгоритмы на основе функций стоят как бы на первом месте, а данные для них можно брать откуда угодно. Не последнюю роль в этом сыграла идея автора кибернетики Норберта Винера о функции как о черном ящике, на вход которому можно подавать любые данные и наблюдать получаемый выход.

Для небольших задач типа сортировки данных или нахождения кратчайшего пути структурное программирование подходило идеально. Были найдены решения для большинства сложных алгоритмических задач. Появились фундаментальные труды, такие как многотомник “Искусство программирования” Дональда Кнута, который до сих пор считается настольной книгой для программистов.

Однако, увеличение сложности программ в результате привело к появлению и бо́льших шансов на внесение ошибок в программы, так как возможность подставлять любые данные на вход процедурам и функциям влекло за собой побочные эффекты. Так, например, в 1999 году космический аппарат NASA «Mars Climate Orbiter» потерпел крушение в из-за ошибки в программе — подстановки неправильных данных.

В результате появилась новая концепция объектно-ориентированного программирования, в котором во главу угла ставится, как я его называю, принцип актуальности данных, а функции становятся как бы приложением к данным, которые они должны обрабатывать. Объект это, в первую очередь, набор данных со своими функциями. В ООП вводятся ограничения на доступ функций к «чужим» данным, что уменьшает возможность непреднамеренного изменения данных и резко повышает надежность программ.

После появления объектно-ориентированных языков программирования, таких как С++, Object Pascal, Java, С#, а также новых аппаратных возможностей компьютеров, объемы программ и данных для них увеличились многократно, если не на порядки, что легко оценить хотя бы по объемам дистрибутивов программ, которые перестали помещаться сначала на дискеты, а потом и на компакт диски. А программирование снова как бы встало с головы на ноги.

Update 24.02.2021
См. также видео-версию этой главы.

7. Сопутствующие Фреймворки (Frameworks), Библиотеки и Технологии

С определенным языком программирования может быть связана технологическая цепочка или целая система программирования, которые также называют термином фреймворк.

Примеры: платформа или фреймворк .Net. Языки программирования, такие как C#, F#, работают только на этой платформе и понимание особенностей платформы важно для понимания того как работают программы, написанные на этих языках.

Для использования языка С++ от Microsoft для первых 32-х битных версий Windows программистам для создания оконных приложений также приходилось изучать библиотеку MFC.

Для разработки веб-приложений с помощью технологии MVC от Microsoft программистам также потребуется язык разметки веб-страниц Razor.

Для создания современных приложений на универсальной платформе Microsoft может потребоваться язык разметки XAML.

Другие примеры:
Ruby on Rails — серверная платформа разработки веб-приложений.
Для компьютерных игр, такие как Unity, Cocos, Unreal Engine.
Для 3D графики: OpenGL, DirectX.

Наверно, возможны и другие способы классификации языков программирования, например, со строгой типизацией и без. Но они интересны тем, кто уже разбирается в программировании, этот же обзор скорее для начинающих.

Выводы

В принципе, чем больше языков знает программист, тем увереннее себя чувствует как профессионал. Но в наше скоростное время возможно и такое, что версия языка может потерять свою актуальность буквально за полтора-два года. Например, у языка TypeScript c 2015 по 2019 год, то есть примерно за 5 лет, было выпущено, внимание, более 20-ти обновлений.

Если человек уже определился с прикладной областью, с операционной системой, с компанией в которой будет работать, то выбор языка программирования упрощается. Правда, компании могут иметь довольно экзотические требования, от которых у начинающих может просто рябить в глазах. Например, такой стек языков и технологий в описании вакансии одной из крупных российских компаний: .Net Core 3.1, Java 14, Kotlin, ElasticSearch, Lucene, Kafka, Redis, PostgreSQL, MSSQL, Airflow, Spark, Kubernetes, GitLab CI, Prometheus, Graylog, Jaeger, Grafana. Этот набор так или иначе затрагивает по крайней мере четыре языка программирования: Java, Kotlin, SQL и Lua.

Если же с компанией еще не определились, то можно начать с одного из универсальных языков программирования. Из-за повсеместного проникновения интернета, для программиста желательно хотя бы в общих чертах представлять себе что такое язык HTML, а также сопутствующие языки описания данных типа XML и JSON. Желательно также иметь представление о языке управления базами данных SQL.

Прошло то время, когда работать с одной и той же версией языка программирования можно было десятилетиями. В наше время особенность работы программиста состоит в постоянном изучении новых языков и технологий. Курсы по программированию могут быть хорошим трамплином, но основной опыт программисты получают в процессе работы, как бы учась и работая одновременно.

И напоследок, буквально за несколько лет как грибы после дождя стали появляться системы визуального программирования без программистов, например для создания веб-сайтов, такие как WordPress, Wix, Bitrix24. Для обычных пользователей они позволяют выбрать дизайн, подключиться к данным и самому запрограммировать бизнес-процессы.

Глядя на эти системы может сложиться впечатление, что программисты скоро окажутся не нужны. Но отгадайте, кто создает все эти системы программирования без программистов? Те же программисты с помощью все тех же обычных языков программирования.

Компилируемые и интерпретируемые языки программирования

Автор Сергей Тимофеев На чтение 10 мин Просмотров 1.8к. Опубликовано 03.11.2021 Обновлено 26.08.2022

Обработка данных центральным процессором компьютера происходит при помощи машинных кодов, которые сложно воспринимаются человеком. С появлением компилируемых и интерпретируемых языков программирования процесс разработки прикладного ПО существенно упростился. Они относятся к языкам высокого уровня, в составе которых присутствует большое количество лексических и смысловых структур для описания структур данных и операций.

Что такое компилируемые и интерпретируемые языки?

С появлением высокоуровневых языков существенно упростились процедуры портирования ПО. С помощью специальных программ: компиляторов и трансляторов обеспечивается связь приложений с разными операционными системами и аппаратной частью компьютера. Применение таких программных средств обеспечивает независимость высокоуровневых языков от используемой версии операционной системы.

В последние годы появились языки сверхвысокого и ультравысокого уровня, содержащие множество объектов и структур. Они требуют минимум настроек и заметно снижают трудозатраты на разработку прикладного программного обеспечения.

Первый транслятор ПП-1 (Программирующая Программа) была разработана и использована в 1954 году. Уже в следующем году была создана ПП-2 с собственным загрузчиком, отладчиком, библиотекой стандартных процедур. В 1957 году был запущен компилятор для Fortran и после этого высокоуровневые языки стали активно использоваться программистами. Разработчиками последнего является группа специалистов из IBM во главе с Джоном Бэкусом.

Джон Бэкус – руководитель группы разработчиков IBM создателей компилятора для FORTRAN

В настоящее время в среде специалистов принята следующая классификация высокоуровневых языков по способу выполнения:

Компилируемые. К этой категории относятся языки C, C++, Object Pascal и другие, использующие для преобразования в машинные инструкции программы-компиляторы. На первом этапе исходный код переводится в объектные модули, на втором происходит их сборка в единый исполняемый файл при помощи линковщика.
Интерпретируемые. Данную категорию составляют языки типа Forth, Basic и им подобные. Исходный код считывается программой-интерпретатором и выполняется последовательно шаг за шагом.

Помимо перечисленных категорий высокоуровневых языков существуют и иные: компилируемые на базе псевдокода и совмещенные. Первые для обработки исходного кода используют специальные подпрограммы из библиотек. Вторые выполняются в два этапа: сначала происходит компиляция в байт-код языка Java или MSIL (при использовании протоколов технологии .NET), затем промежуточный код интерпретируется в машинный.

Содержание

Компилируемые языки
Интерпретируемые языки
Чем отличаются компилируемые и интерпретируемые языки программирования
Преимущества и недостатки
Области применения
Так какой же язык использовать?

Компилируемые языки

Приложения, написанные на одном из высокоуровневых языков для компьютеров или мобильных устройств, представляют собой набор данных и инструкций. Они состоят из синтаксических единиц. В компилируемых языках программирования исходный текст код преобразуется в набор машинных инструкций с помощью специальной программы. Для него создается отдельный файл со своим заголовком либо определенным расширением, он считывается и исполняется операционной системой.

Служебная программа-компилятор, образно говоря, обеспечивает перевод высокоуровневого языка на низкоуровневый и работает следующим образом:

Исходный текст прикладной программы трансформируется в машинный код, который состоит из понятных процессору инструкций.
Получившийся набор команд и данных записывается в специальный файл, который идентифицируется операционной системой как исполняемый.
Программа, записанная в этом файле в двоичном коде, считывается и выполняется центральным процессором.

Алгоритм работы программы-компиляции исходного кода в машинный

Компилируемые языки имеют одну особенность: в случае внесения каких-либо изменений в исходный код описанный процесс повторяется. Программа снова компилируется в набор машинных инструкций, происходит ее запись в исполняемый файл. Результаты исправлений оценивается только после завершения процесса.

Перечень наиболее известных компилируемых языков программирования высокого уровня включает:

Ada, Algol (его обновленные версии Algol 60 и 68, а также SMALL).
BASIC и PureBasic.
C и его вариации C++, Objective-C.
COBOL, Delphi и Fortran.
Pascal и Turbo Pascal.
Visual Basic в шести версиях.
ML и Standard ML.

Перечень языков, исходный код которых нужно компилировать в машинный, этим не ограничивается. Список можно дополнить менее популярными: Sather, Common Lisp, Swift, CLEO, LabVIEW, Ocaml, Haskell, Eiffel, Ubercode, Go, JOVIAL, Lush, Alice, Rust, Visual Foxpro и Visual Prolog.

Компиляция программы в байт-код

Помимо названных существуют три группы высокоуровневых языки программирования, которые компилируются в байт-код:

Java (Scala, Kotlin, Groovy, Clojure, Jython).
Технология .NET (C#, Visual Basic, F#, Cobra).
Erlang.

Помимо традиционных программ-компиляторов используется еще один их тип – транспайлеры (transpiler). Они предназначены для перевода исходного кода, написанного на Emscripten , kPHP, Closure Compiler, coffeescript, Dart, Haxe, TypeScript или Coccinelle, на другие высокоуровневые языки программирования типа ActionScript , C++, Lua либо Python. Транспайлеры также используются для перевода старого исходного кода на более новые версии, а также в совместимые с программными интерфейсами API. При этом происходит нарушение принципа обратной совместимости.

Алгоритм работы программы-транспилятора

Транспиляция применяется для автоматического рефакторинга кода, когда её ручная переработка нецелесообразна из-за высоких трудозатрат. При этом данный тип программы-компилятора сохраняет преобразованный код максимально близким к исходному для упрощения процедур разработки и последующей отладки. В отдельных случаях структура программы изменяется до полной неузнаваемости.

Интерпретируемые языки

В основу рассматриваемой классификации положен метод исполнения приложения процессором компьютера или мобильного устройства. Интерпретируемый язык программирования – это высокоуровневый язык с последовательной обработкой операторов и данных CPU. Специальная программа транслирует каждую логическую строчку исходного кода по отдельности.

Интерпретируемые языки программирования

Разработчик может исправлять ошибки и вносить изменения в исходный код, в ходе их исполнения программы .

Поначалу алгоритм работу интерпретаторов высокоуровневых языков программирования выглядел так:

Отдельная логическая строка исходного кода преобразуется в машинный код.
Каждый оператор и данные последовательно считываются процессором и сразу же исполняется.
Если в программе присутствуют циклы, то процедуры выполняются заданное количество раз.

Алгоритм работы интерпретатора высокоуровневого языка на этапе отладки программы

Современные программы-интерпретаторы используют другие более совершенные алгоритмы работы:

В большинстве случае современные высокоуровневые языки преобразуются в промежуточное представление, это может быть шитый или байт-код.
По сути это комбинация команд, обеспечивающая использование операторов кода более низкого уровня. Они представляют собой небольшие по объему фрагменты, соответствующие одной или нескольким командам виртуальной машина или Assembler.
Эти инструкции обрабатываются интерпретатором и исполняются компьютерным процессором.

Описанная схема применяется при работе наиболее распространенных языков программирования: Java, Python и Ruby. В последнем варианте исходный текст преобразуется в форму абстрактной синтаксической древовидной структуры. Такой подход позволяет оптимизировать процесс генерации кода на этапе промежуточного (внутреннего) представления между деревом разбора и формированием структуры данных.

Среди интерпретируемых высокоуровневых языков наибольшее распространение получили следующие:

APL (J), BASIC, Forth, Lisp, Python, Excel, Logo Perl, Visual Basic for Applications и PHP.
Скриптовые: JavaScript, Madness Script, VBScript, PostScript и F-Script.
Системы решения математических уравнений: Mathematica, GNU Octave, TK Solver, Interactive Data Language (IDL) и MATLAB.
Группа объектно-ориентированных языков: Smalltalk в версиях Dolphin и Little, а также VisualAge и VisualWorks.

Программы, написанные на любом из перечисленных языков, не нуждаются в предварительном переводе. Они интерпретируются и выполняются центральным процессорным устройством, при этом реализуется один из алгоритмов построчного выполнения или с преобразованием в промежуточный код.

Чем отличаются компилируемые и интерпретируемые языки программирования

Использование в качестве признака классификации методов исполнения программ процессором позволяет лучше понять алгоритм работы вычислительной техники. Между компиляцией и интерпретацией разница состоит в следующем:

Компилятор преобразует исходный код в последовательность машинных инструкций, которые непосредственно выполняются компьютером.
Интерпретатор обеспечивает реализацию одного из трех сценариев: генерация байт-кода и на их основе бинарных инструкций для виртуальных машин, промежуточное представление программы в древовидной форме или используются маркеры операторов низкоуровневых языков.

Различия между интерпретируемыми и компилируемыми языками программирования

Сложность рассматриваемого способа классификации заключается в том, что некоторые языки высокого уровня могут использовать и те, и другие алгоритмы. Для примера возьмем JavaScript – компилируемый или интерпретируемый это язык определить будет не так и сложно. Он относится к классу объектно-ориентированных с поддержкой мультипарадигменных сценариев. Для обеспечения работы программ, написанной на JavaScript, требуется интерпретация. Этим он отличается от похожего по названию языка Java, который относится к статическому типу и реализует иной подход, основанный на классах. Для его загрузки необходима предварительная компиляция байт-кода.

Каждый из высокоуровневых языков вне зависимости от типа (компилируемый или интерпретируемый) обладает определенными свойствами. Это в значительной мере относится и к методу исполнения программ, написанных на том или ином диалекте. К достоинствам интерпретируемых языков относят:

Кроссплатформенность. Они могут работать с различными операционными системами на разных аппаратных платформах.
Динамическая типизация. Позволяет существенно упростить процесс создания программ, в которых используются переменные данные.
Возможность пошагового отслеживания выполняемых алгоритмов и изменения программ непосредственно по время их реализации.
Снижение трудозатрат на написание приложений и их последующую отладку.

Одним из основных недостатков интерпретируемых языков является относительно невысокая скорость выполнения написанных на них программ. По оценкам специалистов приложения на Python или PHP обрабатываются в отдельных случаях на два порядка медленнее, чем их аналоги на C++.

Преимущества и недостатки компилируемых и интерпретируемых языков

Языки высокого уровня, относящиеся к классу компилируемых, наряду с большой скоростью обработки имеют ряд иных преимуществ:

В ходе предварительной обработки проводится проверка на наличие ошибок и внутренних противоречий. В случае выявления таковых появляется сообщение для пользователя, который получает возможность исправить ее до запуска.
После компиляции сразу получается набор из машинных инструкций (машинный код), в котором есть все необходимое для центрального процессора. Этим и определяется высокая скорость их работы.

Языки компилируемого типа имеют и ряд недостатков:

Необходимость предварительного тестирования успешно скомпилированного приложения. Это требует дополнительных временных затрат и внимания со стороны программиста.
Исходный код, который скомпилированный для операционной системы Windows, не может быть запущен на Linux и наоборот. Для каждой ОС необходимо создавать отдельный исполняемый файл с использованием соответствующего служебного ПО.

Разница между интерпретируемыми высокоуровневыми языками и компилируемыми состоит в способе обработки процессором написанных на них программ. Скорость процесса в значительной мере зависит от производительности каждого конкретного компьютера или мобильного устройства.

Области применения

По подсчетам специалистов существует порядка 10 тысяч языков программирования высокого уровня. Часть из них устарели и практически не используются. Актуальных направлений в сфере разработки ПО на деле не так много. Рассматриваемые в обзоре высокоуровневые языки находят применение в следующих областях:

Компилируемые. Создание игр и программ для операционных систем Windows и Linux и разработка мобильных приложений.
Интерпретируемые. Веб-программирование, создание кроссплатформенных прикладных программ и математические вычисления.

Сферы применения языков программирования: классификация

Существуют и универсальные языки программирования такие как C, C++, C#, Java или Python, которые могут использоваться в любой из перечисленных сфер. Выбор языка для написания тех или иных программ в значительной мере определяется средой разработки.

Так какой же язык использовать?

При выборе того или иного языка программирования для написания десктопных или мобильных приложений руководствуются их свойствами и особенностями. Каждый из них имеет собственный набор типов данных и способов их хранения, а также различные операторы и функции. Интерпретируемые и компилируемые высокоуровневые языки имеют разное предназначение и должны использоваться в соответствии с ним:

Для создания сложных одноразовых программ для математических вычислений и выполнения логических операций наилучшим образом подойдут интерпретируемые языки: Mathematica , MATLAB, JavaScript или PHP.
Если требуется небольшая компактная программа с высокой скоростью обработки, лучше использовать компилируемые языки: Object Pascal, C или C++.

Выбор компилируемого или интерпретируемого языка программирования

В действительности классификация языков по способу их исполнения является довольно условной. Для любого из них может быть создана программа интерпретации и компиляции. Кроме того существует класс так называемых совмещенных языков, при обработке которых используются комбинации этих процессов.

разница и что это — МирДоступа

Узнаем, какая разница между компилятором и интерпретатором…

Прежде чем мы будем говорить о том, как работают разные языки, необходимо выделить непосредственные категории ЯП.

Внимание: разделение ЯП на компиляторы и интерпретаторы условное, так как тот же интерпретатор может быть сформирован абсолютно для любого из них.

P-код, или независимый от аппаратного элемента. Его использует Java, Python, Perl и т. д. Под P-кодом чаще всего подразумевается алгоритм аппаратно-независимого кода: при инициализации программы начинается его интерпретация. При этом исходный код автоматически конвертируется в двоичный.

Не стоит смешивать истинный машинный код и P-код. Первый имеет более сложное устройство, а второй гораздо мощнее, чем машинный

Изначально концепция аппаратно-независимого P-кода задумывалась как гибрид: компилятор + интерпретатор.

Компилируемые языки программирования

Этот вид можно назвать стандартным, так как он более распространен. Из примеров можно назвать Ada, C (Objective-C и C++), Pascal, Swift, Fortran, Rust, Delphi, D и множество других.

Эти языки работают следующим образом:

Исходный код преобразуется программой-компилятором.
Образуется машинный код.
Машинный код заносится в файл. Такой файл имеет уникальное расширение или заголовок (что-то одно или оба сразу).
Созданный файл исполняется ОС.

Компилируемые типы позволяют запускать созданные двоичные коды без учета исходника. Еще один маркер этой категории — высочайшая скорость выполнения.

Как правило, компилируемые ЯП имеют более сложное устройство, кроме того — они труднее непосредственно в плане кодинга

Ведь машинный код (сформированный в ходе компиляции) не может быть прочитан человеком. Зато все функции операционной системы в них обычно доступны изначально.

Процесс компиляции для языков на основе C. Компилятор — это как переводчик с человеческого на машинный

Интерпретируемые языки программирования

Этот вид отличается тем, что исходник (изначальный код программы) исполняется через интерпретацию. Примеры таких языков — Python, PHP, Ruby, Perl. В отличие от компилируемых вариантов, интерпретируемые содержат инструкции, которые не должны выполняться машиной. Это работа делегируется иной программе.

Интерпретаторы выполняют написанную программу построчно. Эта категория допускает просчеты и позволяет совершать некоторые ошибки — выполнение кода не пострадает

Интерпретируемые языки гораздо более гибкие. Легче поделиться своим кодом, так как он будет работать на любой машине, которая может его интерпретировать:

В целом интерпретируемые языки считаются более простыми в написании и тестировании, хотя это субъективно

Динамические области видимости, независимость от изначальной базы и динамическая типизация — вот главные маркеры интерпретируемых языков

Изначально интерпретируемые языки были заметно медленнее, чем компилируемые, сейчас эта тенденция выровнялась. Минусы: нет такого широкого вызова функций ОС как в компилируемых вариантах.

Интерпретируемые ЯП работают следующим образом:

Программа-интерпретатор сканирует исходник.
Исходный код переводится в необходимые вычисления. Параллельно выполняются сопутствующие операции, например, создание системных вызовов.
Исходник интерпретируется повторно до тех пор, пока не будет выполнена программа.

Главное, что нужно запомнить: в случае с интерпретируемыми ЯП с программой функционирует не само ядро ОС, а интерпретатор.

Приложение, использующее libvorbisfile для воспроизведения файла Ogg Vorbis

Теперь переходим к двум самым популярным вопросам, когда дело касается интерпретируемых и компилируемых языков

Python — это компилируемый или интерпретируемый язык?

Python является скомпилировано-интерпретируемым языком программирования. При запуске программы сперва анализируется синтаксис программы, затем программа компилирует исходный код и конвертирует его в байт, затем байт-код подгружается сразу в системную память.

Да, во многих моментах Python функционирует как настоящий интерпретируемый язык, но код перед выполнением всё равно компилируется

Java — это компилируемый или интерпретируемый язык?

Здесь тоже всё не так просто. Вообще Java изначально компилируется в промежуточный код, после этот байт-код конвертируется и затем переходит в виртуальную машину Java. В свою очередь, уже эта ВМ интерпретирует полученный код необходимым образом.

Java задействует так называемую JIT-компиляцию, которая необходима для создания машинного кода, хотя (если брать последовательно) сперва этот код конвертируется в интерпретируемое воплощение

Языки компилируемые в машинный код

Содержание

Основные принципы программирования: компилируемые и интерпретируемые языки
Основные принципы программирования: компилируемые и интерпретируемые языки
Вступление
Компилируемые языки
Интерпретируемые языки
Бонус: байткод-языки
Заключение
Статьи
Компилируемые и интерпретируемые языки программирования
Какие бывают языки программирования?
Первый способ классификации, в котором есть доля шутки: Модные или популярные языки программирования, и вышедшие из моды или активного применения
2. Компилируемые и Интерпретируемые
3. Универсальные и специализированные
4. Алгоритмические и Языки описания данных
5. Низкоуровневые и Высокоуровневые
6. Объектно-Ориентированные и Структурные языки программирования
7. Сопутствующие Фреймворки (Frameworks), Библиотеки и Технологии
Выводы
Видео

Основные принципы программирования: компилируемые и интерпретируемые языки

Вступление

Компилируемые языки

Интерпретируемые языки

Бонус: байткод-языки

Заключение

Источник

Компилируемые и интерпретируемые языки программирования

Желающие освоить язык программирования сталкиваются с такими понятиями, как компилятор и интерпретатор. Компиляция и интерпретация — это основа работы языков программирования.

Языки программирования в общем подходе делятся на два класса — компилируемые и интерпретируемые. Стоит отметить, что эта классификация языков программирования на компилируемые и интерпретируемые, является весьма условной, поскольку для любого языка программирования может быть создан как компилятор, так и интерпретатор. Кроме того бывают языки программирования смешанного типа.

Компилируемые языки

Программа на компилируемом языке при помощи специальной программы компилятора преобразуется (компилируется) в набор инструкций для данного типа процессора (машинный код) и далее записывается в исполняемый файл, который может быть запущен на выполнение как отдельная программа. Другими словами, компилятор переводит программу с языка высокого уровня на низкоуровневый язык, понятный процессору сразу и целиком, создавая при этом отдельную программу

Как правило, скомпилированные программы выполняются быстрее и не требуют для выполнения дополнительных программ, так как уже переведены на машинный язык. Вместе с тем при каждом изменении текста программы требуется ее перекомпиляция, что создает трудности при разработке. Кроме того, скомпилированная программа может выполняться только на том же типе компьютеров и, как правило, под той же операционной системой, на которую был рассчитан компилятор. Чтобы создать исполняемый файл для машины другого типа, требуется новая компиляция.

Компилируемые языки обычно позволяют получить более быструю и, возможно, более компактную программу, и поэтому применяются для создания часто используемых программ.

Примерами компилируемых языков являются Pascal, C, C++, Erlang, Haskell, Rust, Go, Ada.

Интерпретируемые языки

Если программа написана на интерпретируемом языке, то интерпретатор непосредственно выполняет (интерпретирует) ее текст без предварительного перевода. При этом программа остается на исходном языке и не может быть запущена без интерпретатора. Можно сказать, что процессор компьютера — это интерпретатор машинного кода. Кратко говоря, интерпретатор переводит на машинный язык прямо во время исполнения программы.

Программы на интерпретируемых языках можно запускать сразу же после изменения, что облегчает разработку. Программа на интерпретируемом языке может быть зачастую запущена на разных типах машин и операционных систем без дополнительных усилий. Однако интерпретируемые программы выполняются заметно медленнее, чем компилируемые, кроме того, они не могут выполняться без дополнительной программы-интерпретатора.

Примерами интерпретируемых языков являются PHP, Perl, Ruby, Python, JavaScript. К интерпретируемым языкам также можно отнести все скриптовые языки.

Многие языки в наши дни имеют как компилируемые, так и интерпретируемые реализации, сводя разницу между ними к минимуму. Некоторые языки, например, Java и C#, находятся между компилируемыми и интерпретируемыми. А именно, программа компилируется не в машинный язык, а в машинно-независимый код низкого уровня, байт-код. Далее байт-код выполняется виртуальной машиной. Для выполнения байт-кода обычно используется интерпретация, хотя отдельные его части для ускорения работы программы могут быть транслированы в машинный код непосредственно во время выполнения программы по технологии компиляции «на лету». Для Java байт-код исполняется виртуальной машиной Java (Java Virtual Machine, JVM), для C# — Common Language Runtime.

Перепечатка статьи допускается только при указании активной ссылки на сайт itmentor.by

Хочешь получать новые статьи первым? Вступай в сообщества ITmentor Вконтакте и Facebook

Опубликован: 06-01-2017

28675 Поделиться:

Источник

Какие бывают языки программирования?

Первый способ классификации, в котором есть доля шутки: Модные или популярные языки программирования, и вышедшие из моды или активного применения

Несмотря на провозглашаемый стандарт языков C и C++, программы, написанные для компиляторов разных фирм редко когда бывают полностью совместимы по исходным кодам. Эту особенность тоже надо учитывать при его изучении.

2. Компилируемые и Интерпретируемые

3. Универсальные и специализированные

Специализация в языках программирования касается, как правило, либо предметной области, например, математические вычисления (Fortran, F#), искусственный интеллект (LISP), веб-разработка (PERL, PHP), компьютерные игры (Unity, Lua), бухгалтерия (1С) и т.д., либо какой-то технологии программирования, например, многопоточность как в языке Cи-Омега (Cw) или способ записи операторов как в F#.

Универсальные: семейство Pascal/Delphi, C/C++, C#, Java
Специализированные:
Математические вычисления: Fortran, F#
Математическое моделирование: MatLab, Wolfram (Mathematica)
Искусственный интеллект: LISP,
На основе передачи сообщений: Small Talk,
Многопоточные приложения Cw,
Веб-разработка: Perl, PHP, JavaScript
Базы данных: SQL
Компьютерные игры: Lua, Unity, Godot, Twine
Компьютерная графика: MEL (Maya), MAX Script (3ds Max)
Бухгалтерия: 1С

4. Алгоритмические и Языки описания данных

Алгоритмические: Pascal, C++, Java, C#
Языки описания данных: XML, XAML, JSON, HTML, DDL SQL

5. Низкоуровневые и Высокоуровневые

6. Объектно-Ориентированные и Структурные языки программирования

Update 24.02.2021
См. также видео-версию этой главы.

7. Сопутствующие Фреймворки (Frameworks), Библиотеки и Технологии

Для создания современных приложений на универсальной платформе Microsoft может потребоваться язык разметки XAML.

Выводы

Только зарегистрированные пользователи могут участвовать в опросе. Войдите, пожалуйста.

Источник

Видео

Классификация языков программирования по поколениям и уровням. Что такое машинный код и ассемблер

Пишу программу в машинных кодах

Отличие интерпретируемого языка программирования от компилируемого для самых маленьких и нубов.

Машинные коды

Как работают компилируемые языки программирования?

Компилятор или интерпретатор?

15. Компилируемые языки программирования

Основы программирования #2 Компилятор и интерпретатор

Как работают стековые машины в языках программирования.

Как компьютер читает твой код [ПЕРЕВОД]

1.5.Компилируемые и интерпретируемые языки. Исторический обзор, классификация и характеристика языков программирования

Исторический обзор, классификация и характеристика языков программирования

реферат

Языки программирования делятся на два класса — компилируемые и интерпретируемые.

Кратко говоря, компилятор переводит программу на машинный язык сразу и целиком, создавая при этом отдельную программу, а интерпретатор переводит на машинный язык прямо во время исполнения программы.

Разделение на компилируемые и интерпретируемые языки является несколько условным. Так, для любого традиционно компилируемого языка, как, например, Паскаль, можно написать интерпретатор. Кроме того, большинство современных «чистых» интерпретаторов не исполняют конструкции языка непосредственно, а компилируют их в некоторое высокоуровневое промежуточное представление (например, с разыменованием переменных и раскрытием макросов).

Для любого интерпретируемого языка можно создать компилятор — например, язык Лисп, изначально интерпретируемый, может компилироваться без каких бы то ни было ограничений. Создаваемый во время исполнения программы код может так же динамически компилироваться во время исполнения.

Интерпретируемые языки обладают некоторыми специфическими дополнительными возможностями (см. выше), кроме того, программы на них можно запускать сразу же после изменения, что облегчает разработку. Программа на интерпретируемом языке может быть зачастую запущена на разных типах машин и операционных систем без дополнительных усилий. Однако интерпретируемые программы выполняются заметно медленнее, чем компилируемые, кроме того, они не могут выполняться без дополнительной программы-интерпретатора.

В реальных системах программирования переменны технологии и компиляции и интерпретации. В процессе отладки программу можно выполнять по шагам, а результирующий код не обязательно будет машинным — он даже может быть исходным кодом, написанном на другом языке программирования или промежуточным машинно-независимым кодом абстрактного процессора, который в различных компьютерных архитектурах станет выполняться с помощью интерпретатора или компилироваться в соответствующий машинный код.

Делись добром 😉

Internet. Понятие о веб-странице, веб-сайте, адресе сайта. Назначение и элементы интерфейса браузера

3. Языки

Свобода доступа пользователей Интернета к информационным ресурсам не ограничивается государственными границами и/или национальными доменами, но языковые границы сохраняются. Преобладающим языком Интернета является английский язык…

Классификация программного обеспечения

1.1 Интерпретируемые программы

Интерпретируемый язык программирования — язык программирования, в котором исходный код программные преобразовывается в машинный код для непосредственного выполнения центральным процессором. ..

Классификация программного обеспечения

1.2 Компилируемые программы

Компилируемый язык программирования—язык программирования, исходный код которого преобразуется компилятором в машинный код и записывается в файл, с особым заголовком и/или расширением, для последующей идентификации этого файла…

Основы web-дизайна. Графические редакторы

1.3 Языки

…

Основы web-дизайна. Графические редакторы

1.3.2 Сервисные языки

Когда пользователь дает запрос на какую-либо страницу (переходит на неё по ссылке или вводит адрес в адресной строке своего браузера), то вызванная страница сначала обрабатывается на сервере, то есть выполняются все программы…

Основы интернет-технологий

1.4 Языки в Интернете

Повышение функциональных возможностей корпоративного портала факультета с помощью MS SharePoint

1.3 Языки программирования

Как я уже говорил для работы с веб-частями достаточно знания языка XML и языка преобразований XSLT. Программирование всех функций основывается в основном только на них. Поэтому сейчас я расскажу подробнее об этих языках…

Программы создания Web-страниц

1. Языки программирования

…

Проектирование интернет-каталога для веб-сайта коммерческой фирмы

1.2 Языки web-программирования

Языки сценариев и программирования позволяют пользователям взаимодействовать с web-страницей. Языки могут делать все, начиная от создания всплывающих меню, отображаемых пользователям для навигации но сайту…

Разработка внутреннего корпоративного портала предприятия ПО Тотемские электрические сети

4.3 Языки программирования

Работа портала состоит из двух равноценных частей: серверной и клиентской. Возможно использовать один и тот же язык программирования во всем приложении, однако это является самым неоптимальным вариантом[8]. ..

Разработка интернет-магазина и его продвижение в сети Интернет

2.1 Языки программирования

…

Разработка обучающей программы «Математика. 1 класс»

1.1 Языки программирования

Описать языки…

Разработка программного комплекса с целью оптимизации способа хранения данных об измерениях счетчиков

2.1 Языки программирования

…

Сеть Интернет

4. Языки

Языки программирования

1. Языки программирования

Язык программирования — это система обозначений, служащая для точного описания программ или алгоритмов для ЭВМ. Языки программирования являются искусственными языками…

компилируемых и интерпретируемых языков программирования — C, C++, Rust, Go, Haskell, C#, Java, Python, Ruby, Javascript — Finematics

Видео по информатике

Введение

Когда дело доходит до компиляции и выполнения кода, не все языки программирования используют одинаковый подход. Один из распространенных, хотя и не идеальных способов их различения — разделить их на 2 группы компилируемых и интерпретируемых языков.

Основной целью как компиляции, так и интерпретации является преобразование удобочитаемого исходного кода в машинный код, который может выполняться непосредственно ЦП, но есть некоторые оговорки.

Одна из основных вещей, которую мы должны понять, заключается в том, что язык программирования сам по себе не компилируется и не интерпретируется, а реализация языка программирования компилируется. На самом деле существует множество языков программирования, реализованных с использованием как компиляторов, так и интерпретаторов.

Java может быть хорошим примером такого языка, поскольку исходный код Java компилируется в промежуточное представление, называемое байт-кодом, и интерпретируется интерпретатором Java, который является частью виртуальной машины Java (JVM). Это стандартный процесс, присутствующий во всех популярных реализациях Java.

Компилируемые языки

Компилируемый язык — это язык программирования, который обычно реализуется с использованием компиляторов, а не интерпретаторов. Компилятор — это программа, которая переводит операторы, написанные на определенном языке программирования, на другой язык, обычно машинный код. Стандартный компилятор вместо того, чтобы переводить код на лету, делает всю свою работу до выполнения.

Хорошим примером компилируемого языка является C++.

В C++ исходный код компилируется в машинный код. Процесс компиляции состоит из предварительной обработки, компиляции и компоновки, но конечным результатом является либо библиотека, либо исполняемый файл, который может выполняться непосредственно процессором, для которого программа была скомпилирована.

Основным преимуществом скомпилированных языков является скорость выполнения, поскольку исполняемый файл, содержащий машинный код, может выполняться непосредственно на целевой машине без каких-либо дополнительных действий.

Основными недостатками являются плохая переносимость, так как программы приходится компилировать под конкретную архитектуру ЦП и длительное время, которое требуется для фактической компиляции.

Другими примерами популярных компилируемых языков являются C, Go, Haskell или Rust.

Языки перевода

Интерпретируемый язык — это язык программирования, который обычно реализуется с помощью интерпретаторов и не компилирует исходный код непосредственно в машинный код перед выполнением. Интерпретатор выполняет программу, переводящую каждый оператор в последовательность из одной или нескольких подпрограмм, а затем в машинный код. Можно сказать, что интерпретатор переводит программы на лету, а не сосредотачивается на всей программе сразу.

Несмотря на то, что интерпретатор может переводить исходный код в машинный код, в наши дни большинство интерпретаторов работают с промежуточным представлением, также называемым байт-кодом в большинстве интерпретируемых языков программирования. Это связано с тем, что прямая интерпретация исходного кода будет довольно медленной, и большинство интерпретируемых языков выигрывают от компиляции в байт-код, который может подготовить и оптимизировать код для дальнейшей интерпретации в машинный код.

Осталось не так много полностью интерпретируемых языков. Одним из ярких примеров является Javascript, который в зависимости от реализации может быть полностью интерпретирован. Это означает, что исходный код реальной программы интерпретируется интерпретатором и преобразуется в машинный код на лету. Эта функция была очень полезна в Javascript, поскольку код можно было легко отправить по сети и выполнить в браузере пользователя.

Несмотря на то, что довольно сложно найти какой-либо популярный язык в категории полностью интерпретируемых языков, мы можем легко найти их множество в категории интерпретируемых байт-кодом. Примерами являются Java, C#, Python или Ruby.

Основными преимуществами использования интерпретируемого языка являются переносимость, поскольку программы не нужно компилировать для конкретной архитектуры процессора и более быстрый процесс компиляции (для языковых реализаций, которые компилируются в байт-код).

Основными недостатками обычно являются более низкая скорость выполнения и возможность утечки исходного кода, если исходный код без обфускации отправляется клиенту.

Золотая середина? Компиляция JIT

Пока что похоже, что оба языка, компилируемые и интерпретируемые, имеют свои плюсы и минусы.

Что, если я скажу вам, что вы все еще можете достичь скорости полностью скомпилированного языка, не жертвуя переносимостью и более быстрым временем компиляции? Звучит невозможно? Вот тут-то и вступает в игру JIT-компиляция.

JIT или своевременная компиляция представляет собой гибрид обычной компиляции, также называемой опережающей компиляцией, и интерпретации. Вместо перевода каждого оператора из входного файла (который обычно представляет собой байт-код) JIT может хранить уже скомпилированный машинный код, поэтому ему не нужно каждый раз переводить его.

JIT-компиляция работает путем анализа исполняемого кода (обычно байт-кода) и принятия решений о том, какие части кода следует полностью скомпилировать в машинный код, исходя из того, как часто этот фрагмент кода выполняется (и некоторых других факторов). .

Основным преимуществом такого подхода является высокая скорость выполнения, так как все критичные и часто исполняемые фрагменты кода полностью компилируются в машинный код. Это происходит за счет немного более медленного выполнения в начальный период, когда критические фрагменты кода анализируются и еще не полностью скомпилированы.

Полное объяснение процесса JIT-компиляции выходит за рамки этого видео, но я подумываю о создании еще одного, посвященного JIT-компиляции, так как это очень интересный процесс, который не все до конца понимают.

Некоторые из языков, использующих JIT-компиляцию, — это Java, C#, Pypy (альтернативная реализация Python) и V8 (движок Javascript).

Резюме

Давайте последовательно сравним несколько основных характеристик компилируемых, интерпретируемых и JIT-компилируемых языков.

	Скомпилирован	Интерпретируется	JIT-COPPILED
СКОРОСТЬ	FAST	SLOSE	Обычно FAST (DEPEND ON THE JUTENTATION)	Обычно (DEPEND ON THE GIT Reparation)	.	хорошо
время компиляции	медленно	быстро (байт-код)	быстро (байт-код)

полностью интерпретируемых языков осталось.

Большинство популярных языков программирования в наши дни подпадают под одну из этих трех категорий компиляция, компиляция в байт-код и интерпретация и компиляция в байт-код и интерпретация с помощью JIT-компиляции.

Extra

Прежде чем мы закончим, еще один интересный факт.

Когда дело доходит до языков программирования с множеством различных реализаций, Python является одним из победителей.

Это неполный список альтернативных реализаций Python 9.0003

IronPython (Python, работающий на .NET)
Jython (Python, работающий на виртуальной машине Java)
PyPy (Python с JIT-компилятором)

Если у вас есть какие-либо вопросы о компилируемых и интерпретируемых языках или предложения по следующие видео, пожалуйста, прокомментируйте ниже.

Языки сценариев и компилируемые языки в WebAssembly

Обещание WebAssembly состоит в том, что он может быть общей средой выполнения для всех видов языков. Но есть различия между тем, как мы традиционно пишем на скриптовых языках (JavaScript, Python, Ruby) и компилируемыми языками (C/C++, Go, Rust). Существуют также скомпилированные языки, которые работают в интерпретаторе, например Java, работающая в JVM. В этом посте мы рассмотрим ландшафт WebAssembly, чтобы увидеть, что происходит на этих фронтах.

Взгляд на языки программирования с высоты птичьего полета

Взглянув на самые популярные языки программирования, мы увидим три разных типа языков программирования:

 1 JavaScript
2 питона
2 Ява
4 PHP
5 ССЦ
5 С++
5 С#
8 машинопись
9 рубин
10 С

В первой десятке мы видим несколько компилируемых языков, пару языков виртуальных машин и пять языков сценариев.

Компилируемые языки

В первую десятку списка C++ (№5) и C (№10) входят языки, скомпилированные в родные. Rust и Go — два других популярных компилируемых языка, которые не попали в топ-10. Как правило, эти языки компилируются в двоичный формат, специфичный для архитектуры и операционной системы. Компилируемому языку не нужен интерпретатор или виртуальная машина для выполнения программы.

Компилируемые языки получили раннюю поддержку WebAssembly. На самом деле все четыре (C, C++, Rust и Go) можно скомпилировать в WebAssembly. Это может показаться удивительным, поскольку эти языки обычно компилируются для каждой архитектуры и ОС. То есть программа на C обычно должна быть скомпилирована одним способом для запуска на ARM и Linux и скомпилирована другим способом для работы в macOS с процессором Intel (иногда код должен быть изменен для каждой платформы). Но когда они скомпилированы в WebAssembly, они могут работать в любой среде выполнения WebAssembly независимо от операционной системы, архитектуры или других подобных деталей низкого уровня.

Когда дело доходит до поддержки компиляторов WebAssembly, Rust и C идут дальше всех, каждый из которых имеет безупречную поддержку. Поддержка C++ обеспечивается компиляторами C и, следовательно, также хорошо поддерживается. Официальный дистрибутив Go (принадлежащий Google) немного отстает, но проект TinyGo компенсирует разницу. Все эти языки готовы к использованию в WebAssembly.

По сути, компиляция одного из этих «родных» языков в WebAssembly означает, что они ведут себя больше как языки виртуальных машин.

Языки виртуальных машин

В первую десятку вошли два языка виртуальных машин: Java (№2) и C# (№5). Другие популярные языки виртуальных машин включают Scala, F# и Kotlin. Эти языки компилируются, но не в собственный код. Они компилируются в промежуточный формат, обычно называемый «байт-код». Затем этот код загружается в специальную среду выполнения или в виртуальную машину (JVM для Java или CLR для C#).

.NET (включая C#, F# и ASP.net) имеет отличную поддержку WebAssembly в браузере, и мы знаем, что команда Microsoft работает над многими другими улучшениями. Поддержка Kotlin развивается быстро, и есть ряд проектов для Java и Scala.

Поскольку эти языки перенесены в WebAssembly, им больше не понадобятся среды выполнения для конкретных языков. Например, Kotlin не понадобится JVM. Он будет скомпилирован непосредственно в WebAssembly, который может быть выполнен непосредственно во время выполнения WebAssembly.

На данный момент поддержка этих языков менее надежна, чем компилируемые языки, которые мы рассмотрели выше (хотя все они быстро улучшаются). Но если динамика сохранится, как сегодня, мы скоро увидим, как многие языки виртуальных машин компилируются в WebAssembly.

Языки сценариев (интерпретируемые)

Пять языков сценариев вошли в десятку лучших языков программирования: JavaScript (№1), Python (№2), PHP (№4), TypeScript (№8) и Ruby (№9). Языки сценариев обычно не компилируются. Вместо этого код передается непосредственно в интерпретатор во время выполнения. Интерпретатор читает и выполняет программу на лету. Поскольку код загружается и выполняется в тандеме, среды языков сценариев иногда делают то, чего не могут компилируемые языки. Например, включение новой части исходного кода во время выполнения является тривиальной задачей, в то время как это не является функцией большинства компилируемых языков.

В то время как работа над поддержкой WebAssembly для скомпилированных языков была сосредоточена на компиляции самих программ в WebAssembly, работа с языками сценариев была сосредоточена на компиляции среды выполнения сценариев в WebAssembly. В этой модели движок загружается в среду выполнения WebAssembly, а затем в движок загружаются скрипты. Представленная здесь двухуровневая модель выполнения более сложна, чем компилируемые языки. Но, придерживаясь знакомого, эта модель также является самой простой для разработчиков на этом языке. Например, им не нужно учиться компилировать ранее интерпретированный код.

Из языков сценариев, входящих в первую десятку, JavaScript находится в стадии наиболее активной разработки. Примечательно, что движок SpiderMonkey, лежащий в основе реализации JavaScript в Firefox, теперь компилируется в WebAssembly.

По состоянию на январь 2022 года и Ruby, и Python теперь могут компилировать свои соответствующие среды выполнения в WebAssembly. Хотя в обоих случаях поддержка Wasm находится на ранней стадии, мы считаем, что теперь, когда самая сложная часть сделана, они очень быстро созреют. (На горизонте у нас есть несколько сообщений в блоге, чтобы показать Ruby и Python в действии!)

TypeScript обычно переводится в JavaScript. Затем сгенерированный файл загружается в интерпретатор JavaScript. Таким образом, успех JavaScript автоматически принадлежит TypeScript. Но у разработчиков TypeScript есть интересная альтернатива. AssemblyScript — это надмножество TypeScript, которое компилируется в WebAssembly. Хотя он сохраняет ощущение языка сценариев, в конечном итоге он ведет себя как скомпилированный язык.

Наконец, поддержка PHP немного отстает от других языков сценариев. Несколько неофициальных проектов добавили ограниченную поддержку выполнения PHP в браузере, загружая интерпретатор PHP, скомпилированный WebAssembly, в браузер и выполняя там код. Некоторые примеры поражают. PHP с его моделью запрос/ответ был бы отличным языком для разработки облачных приложений WebAssembly. Мы воодушевлены перспективами на будущее.

Языки сценариев могут стать компилируемыми языками

И последнее замечание относительно текущих различий в языках. С WebAssembly компилируемые языки, такие как C, Rust и Go, фактически становятся языками виртуальных машин. Можем ли мы ожидать, что то же самое произойдет и в мире сценариев? Будут ли языки сценариев предварительно компилироваться в двоичные файлы WebAssembly?

Есть некоторые основания полагать, что ответ на этот вопрос будет положительным.

Общая модель выполнения упрощает работу с WebAssembly. А двухэтапную загрузку скриптовых языков можно было бы заменить одноэтапной.
Производительность тоже под вопросом. Трудно оптимизировать двухстадийный процесс настолько, насколько можно оптимизировать одностадийный процесс.
Избыточность кода — третья причина: прямо сейчас каждый сценарий Python, ориентированный на WebAssembly, должен поставляться с полной копией среды Python. При компиляции конечного кода в Python неиспользуемые части среды Python могут быть удалены во время компиляции, что приведет к уменьшению размера приложения
AssemblyScript уже лидирует, разделяя дизайн TypeScript, но компилируя непосредственно в байт-код WebAssembly.

JavaScript, будучи самым популярным языком программирования, вероятно, является тем, за которым мы должны следить, чтобы понять, каким будет будущее языков сценариев в WebAssembly. Но в настоящее время можно с уверенностью сказать, что модель двухэтапного интерпретатора является основным методом выполнения языков сценариев в WebAssembly.

Заключение

Поддержка выполнения популярных языков в WebAssembly быстро растет. Мы исследовали 10 самых популярных языков, но если бы мы расширились до 20 самых популярных, мы бы увидели ту же картину. Многие языки, популярные и малоизвестные, получают поддержку WebAssembly. Поскольку сам WebAssembly получает новые функции, у нас есть все основания полагать, что WebAssembly станет популярной целью для растущего числа языков.

интерпретируемых и компилируемых языков! | CodeWithHarry

Введение в Java + Установка Java JDK и IntelliJ IDEA для Java

Базовая структура программы Java: понимание нашей первой программы Hello World на Java

Учебное пособие по Java: переменные и типы данных в программировании на Java

Учебное пособие по Java: Java

Учебное пособие по Java. Получение пользовательского ввода в Java

Программирование на Java. Упражнение 1: Калькулятор процентного соотношения платы CBSE

Учебник по Java. Глава 1. Практический набор | Практические задачи Java с решением

Учебное пособие по Java. Операторы, типы операторов и выражения в Java

Учебное пособие по Java. Ассоциативность операторов в Java

Учебное пособие по Java. Тип данных выражений и операторы увеличения/уменьшения

Учебное пособие по Java. Упражнение 1 — Solutions + Shoutouts

Учебное пособие по Java: Глава 2 — Практический набор (вопросы по практике Java)

Учебное пособие по Java: Введение в строки

Учебник по Java: Строковые методы в Java

Практические вопросы по Java по строкам: практический набор по строкам в Java (необходимо решить!)

Учебное пособие по Java. Операторы Switch Case в Java

Учебное пособие по Java. Практические вопросы по условным выражениям и регистру Switch0003

Учебное пособие по Java. Цикл do-while в Java

Учебное пособие по Java. Цикл for в Java

Учебное пособие по Java.

Учебник по Java: Для каждого цикла в Java

Учебник по Java: Многомерные массивы в Java

Учебник по Java: Практические вопросы по массивам в Java

Как сделать так, чтобы IntelliJ IDEA выглядела потрясающе!

Учебник по Java: методы в Java

Учебное пособие по Java. Перегрузка методов в Java

Учебное пособие по Java. Переменные аргументы (VarArgs) в Java

Учебное пособие по Java. Рекурсия в Java

Учебное пособие по Java. Практические вопросы по методам Java

Учебное пособие по Java.

Учебник по Java: Основные термины в объектно-ориентированном программировании

Учебник по Java: Создание собственного класса Java

Учебник по Java: Основные вопросы по объектно-ориентированному программированию

Учебное пособие по Java. Модификаторы доступа, геттеры и сеттеры в Java

Учебное пособие по Java. Упражнение 2. Решение и крики

Учебное пособие по Java. Конструкторы в Java

Упражнение по Java 3. Угадай число (издание OOPs) Упражнение на модификаторы доступа и конструкторы

Наследование в Java

Конструкторы в наследовании в Java

ключевое слово this и super в Java

Переопределение метода в Java

Динамическая отправка методов в Java

Учебное пособие по Java. Упражнение 3. Решения и комментарии

Учебное пособие по Java. Упражнение 4. Онлайн-библиотека

Учебное пособие по Java. Упражнения и практические вопросы по наследованию

Учебное пособие по Java.

Учебник по Java: абстрактные классы и интерфейсы

Почему множественное наследование не поддерживается в java?

Пример интерфейсов Java и методы по умолчанию

Наследование в интерфейсах

Учебник по Java: полиморфизм в интерфейсах

Практические вопросы по абстрактным классам и интерфейсам по Java

Упражнение по Java 4: Решение и комментарии!

Интерпретируемые и компилируемые языки!

Java интерпретируется или компилируется?

Пакеты в Java

Учебное пособие по Java. Создание пакетов в Java

Модификаторы доступа в Java

Практический набор по пакету Java и модификаторам доступа

Java-упражнение 5: создание пользовательского пакета

Многопоточность в Java

Создание потока путем расширения класса Thread

Создание потока Java с использованием интерфейса Runnable

Жизненный цикл потока Java

Конструкторы из класса Thread в Java

2 Приоритеты потоков

Методы потоков Java

Учебник по Java: практические вопросы по потокам

Упражнение 5: Решение и приветствие!

Ошибки и исключения в Java

Синтаксические ошибки, ошибки выполнения и логические ошибки в Java (демонстрация)

Исключения и блок Try-Catch в Java

Обработка конкретных исключений в Java

Вложенный Try-Catch в Java

Класс Exception в Java Thr

3 9 vs Броски в Java

Окончательный блок в Java и зачем это нужно!

Практический набор по ошибкам и исключениям

Java-упражнение 6: Пользовательский калькулятор | Практический вопрос по Java

Java Collections Framework

Иерархия коллекций в Java

Как правильно просматривать документацию по Java

ArrayList в Java: демонстрация и методы

LinkedList в Java: демонстрация и методы

Дата и время в Java

Класс Date в Java

Класс Calendar в Java

Класс GregorianCalendar и TimeZone в Java

java. time API — Классы и методы

DateTimeFormatter в Java

Advanced Java Practice Set

Java Упражнение 6: Решение | Пользовательский калькулятор

Упражнение Java 7: Система управления библиотекой в Java

Создание собственных документов JavaDocs для нашего пакета

Документы Java: теги для документирования классов

Документы Java: теги методов для создания документации Java

Аннотации в Java

Классы Java & Лямбда-выражения

Java Generics

Работа с файлами в Java

Advanced Java 2 — практический набор

Упражнение 7: Решения + комментарии

Является ли Java компилируемым языком?

Написано Тимом Статлером на Java

Я программирую на Java уже несколько лет, и новые студенты часто спрашивают меня: «Является ли Java компилируемым языком программирования?»

Ответ не такой, как вы могли ожидать, так что позвольте мне развеять ваши заблуждения.

Java является как компилируемым, так и интерпретируемым языком. Код Java записывается в файлы с расширением . ява . Этот исходный файл компилируется javac, то есть компилятором Java в файл класса. Однако, в отличие от C или C++, компилятор Java генерирует байт-код вместо собственного машинного кода.

Введение в Java

JAVA — это язык программирования, разработанный Sun Microsystems еще в 1991 году.

Основная цель JAVA — написать код один раз, а затем иметь возможность запускать его во многих операционных системах. С 2006 года JAVA доступна под Стандартной общественной лицензией GNU под названием OpenJDK.

Java содержит определенную спецификацию и состоит из языка программирования, компилятора, базовых библиотек и виртуальной машины Java среды выполнения.

Среда выполнения позволяет разработчикам писать код на языках, отличных от языка программирования Java, который работает на виртуальной машине Java.

Особенности языка Java

Ниже приведены несколько характерных особенностей языка программирования Java:

Независимость от платформы: Java является легко переносимым языком, поскольку программы Java используют виртуальную машину только как абстракцию без прямого доступа к операционная система.
Поддержка объектно-ориентированного программирования: Java считается одним из лучших языков объектно-ориентированного программирования. За исключением примитивных типов данных, все элементы в Java рассматриваются как объекты.
Строго типизированный: Все переменные в Java должны быть предопределены, и кодировщик в основном выполняет преобразование в любой другой тип объекта.
Автоматизированное управление памятью: Java известен превосходным управлением памятью. Он автоматически выделяет и освобождает память для новых объектов. Сборщик мусора автоматически удаляет любой объект без активного указателя.

Чтобы лучше понять, является ли Java интерпретируемым или компилируемым языком, давайте сначала посмотрим, что означают эти термины.

Компилируемые языки

Компилируемые языки — это языки, которые напрямую преобразуются в машинный код, который процессор может легко выполнить. Этот прямой перевод делает их чрезвычайно быстрыми и эффективными по сравнению с интерпретируемыми языками.

Управление аппаратным обеспечением с такими языками намного лучше, поскольку они дают программисту полный контроль над такими аспектами, как использование ЦП, управление памятью и т. д.

Одна из проблем с компилируемыми языками заключается в том, что их нужно «собирать», т. е. компилировать вручную. Для каждого изменения, которое вы делаете, вы должны «перестроить» программу.

Интерпретируемые языки

Интерпретатор выполняет всю программу построчно и выполняет каждую команду. Сначала считывается каждая строка кода, а затем предпринимаются соответствующие действия.

Совершенно очевидно, что в те времена интерпретируемые языки были чрезвычайно медленными по сравнению с компилируемыми языками. Однако новая технология, известная как своевременная компиляция, сократила разрыв в скорости между ними.

Вердикт Java: скомпилировано или интерпретировано?

Многие языки программирования могут иметь обе реализации, т. е. компилируемую и интерпретируемую. Сам язык не обязательно компилируется или интерпретируется, но для простоты упоминается как таковой. Аналогично в случае с Java.

В Java становится сложно назначить явную категорию, как в других языках, таких как C или C++. Java не генерирует код машинного языка после компиляции исходного файла и не выполняет его построчно.

Однако, в отличие от C или C++, этот компилятор Java не генерирует собственный машинный код. Вместо этого он генерирует отличный от него байт-код.

Основное различие между машинным кодом и байт-кодом заключается в том, что машинный код представляет собой двоичный код, который ЦП может выполнять напрямую. С другой стороны, байт-код — это невыполнимый код, который выходит из исходного кода компиляции и требует для запуска интерпретатора.

Точно так же байт-код , скомпилированный javac , интерпретируется виртуальной машиной Java или JVM во время выполнения программы.

Заключение

В результате нашего обсуждения мы пришли к выводу, что Java нельзя явно разделить на компилируемые или интерпретируемые, как другие языки. Он считается как компилируемым, так и интерпретируемым языком.

Если вы хотите изучать Java, ознакомьтесь с этими 10 потрясающими Java-проектами. Существует полный видеоурок, который шаг за шагом проведет вас через каждый проект. И это абсолютно БЕСПЛАТНО!

Недавний контент

ссылка на уровни языка программирования (от самого низкого до самого высокого)

Уровни языка программирования (от самого низкого до самого высокого)

Когда я учился программировать, одной из первых вещей, которые меня заинтересовали, была разница в уровнях языков программирования. Недавно я глубоко погрузился в эти разные уровни и собрал это. ..

Продолжить чтение

ссылка на Является ли Python языком высокого уровня?

Является ли Python языком высокого уровня?

Python — мой любимый язык программирования, поэтому я хотел узнать: « Является ли Python языком высокого уровня ?» Я провел небольшое исследование, чтобы выяснить для себя, и вот что я…

Продолжить чтение

Ним Язык программирования

Nim — это статически типизированный компилируемый язык системного программирования. Он сочетает в себе успешные концепции зрелых языков, таких как Python, Ада и Модула.

Установить Ним 1.6.8 Попробуйте онлайн

Эффективность

Nim генерирует собственные исполняемые файлы без зависимостей, не зависящие от виртуальной машины, которые малы и допускают легкое перераспределение.
Компилятор Nim и сгенерированные исполняемые файлы поддерживают все основные платформы, такие как Windows, Linux, BSD и macOS.
Управление памятью Nim является детерминированным и настраиваемым с помощью деструкторов и перемещения. семантика, вдохновленная C++ и Rust. Он хорошо подходит для встроенных систем жесткого реального времени.
Современные концепции, такие как итераторы с нулевыми издержками и оценка во время компиляции определяемых пользователем функций в сочетании с предпочтением основанных на значениях типы данных, размещенные в стеке, приводят к чрезвычайно производительному коду.
Поддержка различных бэкендов: компилируется в C, C++ или JavaScript, так что Nim может использоваться для всех внутренних и внешних потребностей.

Expressive

Nim является автономным: компилятор и стандартная библиотека реализованы в Nim.
Nim имеет мощную систему макросов, которая позволяет напрямую манипулировать AST, предлагая почти неограниченные возможности.

Elegant

Макросы не могут изменить синтаксис Nim, потому что в этом нет необходимости — синтаксис достаточно гибкий.
Современная система типов с локальным выводом типов, кортежами, обобщениями и типами сумм.
Операторы сгруппированы по отступу, но могут занимать несколько строк.

Простой примерIf…else, Case switchОсновные математические операции со строкамиПонимание

 импорт стандарт/стрформат
тип
  Человек = объект
    имя: строка
    age: Natural # Обеспечивает положительный возраст
пусть люди = [
  Человек(имя: «Джон», возраст: 45),
  Человек(имя: "Кейт", возраст: 30)
]
для человека в людях:
  # Типобезопасная интерполяция строк,
  # оценивается во время компиляции.
  echo(fmt"{person.name} {person.age} лет")
# Благодаря конструкциям Нима iterator и yield,
# итераторы написать так же просто, как и обычные
# функции.  Они скомпилированы во встроенные циклы.
итератор нечетных чисел [Idx, T] (a: массив [Idx, T]): T =
  для х в:
    если х по модулю 2 == 1:
      выход х
для нечетных в нечетных числах ([3, 6, 9, 12, 15, 18]):
  эхо странное
# Используйте систему макросов Нима для преобразования плотного
# ориентированное на данные описание инструкций x86
# в таблицы поиска, которые используются
# ассемблеры и JIT.
импорт макросов, strutils
макрос toLookupTable (данные: статические [строка]): нетипизированный =
  результат = новое дерево (nnkBracket)
  для w в data.split(';'):
    результат.добавить новыйLit(w)
константа
  данные = "mov;btc;cli;xor"
  коды операций = toLookupTable (данные)
для o в опкодах:
  эхо о

 переменная условная = 42
если условно < 0:
  эхо "условное < 0"
Элиф условное > 0:
  эхо "условное > 0"
еще:
  эхо "условно == 0"
var ternary = if условное == 42: true иначе: false
вар другой =
  если условно == 0:
    "нуль"
  Элиф условный мод 2 == 0:
    "даже"
  еще:
    "странный"
# Переключатель регистра. 
вар буква = 'с'
буква
из «а»:
  эхо "буква 'а'"
из 'б', 'в':
  echo "буква 'b' или 'c'"
из 'д'..'ч':
  echo "буква находится между 'd' и 'h'"
еще:
  echo "буква является другим символом" 93 == 8 # Мощность
assert 4 mod 2 == 0 # Модуль
assert (2 xor 4) == 6 # XOR
assert (4 shr 2) == 1 # Сдвиг вправо
утверждать PI * 2 == TAU # PI и TAU
assert sqrt(4.0) == 2.0 # Квадратный корень
assert round(3.5) == 4.0 # Раунд
assert isPowerOfTwo(16) # Степень двойки
assert floor(2.9) == 2.0 # Этаж
assert ceil(2.9) == 3.0 # Ceil
assert cos(TAU) == 1.0 # Косинус
assert gcd(12, 8) == 4 # Наибольший общий делитель
assert trunc(1.75) == 1.0 # Усечение
assert floorMod(8, 3) == 2 # Этаж по модулю
assert floorDiv(8, 3) == 2 # Подразделение этажа
assert hypot(4.0, 3.0) == 5.0 # Гипотенуза
assert gamma(4.0) == 6.0 # Гамма-функция
assert radToDeg(TAU) == 360.0 # Радиан в Градус
утверждать зажим(1.4, 0.0 .. 1.0) == 1.0 # Зажим
утверждать почти равно (PI, 3.14159265358979)
assert euclDiv(-13, -3) == 5 # Евклидово деление
assert euclMod(-13, 3) == 2 # Евклидов модуль

 импорт std/[strutils, strscans]
утверждать "con" & "cat" == "concat"
утверждать "a". strip == "a"
утверждать "42".parseInt == 42
утверждать "3.14".parseFloat == 3.14
утверждать "0x666".parseHexInt == 1638
утверждать "TrUe".parseBool == true
утверждать "0o777".parseOctInt == 511
утверждать "а".repeat(9) == "аааааааааа"
утверждать "abc".startsWith("ab")
утверждать "abc".endsWith("bc")
утверждать ["a", "b", "c"].join == "abc"
утверждать "abcd".find("c") == 2
утверждать "a x a y a z".count("a") == 3
утверждать "A__B__C".normalize == "abc"
утверждать "a,b".split(",") == @["a", "b"]
утверждать "а".center(5) == " а "
утверждать "а".indent(4) == " а"
утверждать " a".unindent(4) == "a"
для слова в tokenize("Это пример"):
  эхо слово
пусть (хорошо, год, месяц, день) = scanTuple("1000-01-01", "$i-$i-$i")
если нормально:
  утверждать год == 1000
  утверждать месяц == 1
  утвердить день == 1

 import std/[сахар, таблицы, наборы, секвенты, струтилы]
пусть переменная0 = собирать (новая последовательность):
  для элемента в @[-9, 1, 42, 0, -1, 9]:
    пункт * 2
утверждать переменную0 == @[-18, 2, 84, 0, -2, 18]
пусть переменная1 = собирать (initTable):
  для ключа, значение в @[0, 5, 9]:
    {ключ: значение, раздел 2}
утверждать переменную1 == {0:0, 1:2, 2:4}. toTable
пусть переменная2 = собирать (initHashSet):
  для элемента в @[-9, 1, 42, 0, -1, 9]:
    {элемент + элемент}
утверждать переменную2 == [2, 18, 84, 0, -18, -2].toHashSet
утверждать toSeq(1..15).mapIt(
    если мод 15 == 0: "FizzBuzz"
    elif it mod 5 == 0: "Жужжание"
    elif it mod 3 == 0: "Шипение"
    еще: $это
  ).join(" ").strip == "1 2 Fizz 4 Buzz Fizz 7 8 Fizz Buzz 11 Fizz 13 14 FizzBuzz"

Дополнительные примеры на RosettaCode…

Первая книга Ним, Ним в действии, теперь доступна для покупки как электронная книга или печатная книга в мягкой обложке. Изучите основы, такие как Ним синтаксис и расширенные функции, включая макросы, и получить практические опыт работы с языком, проходя через несколько примеры разработки приложений.

Обучает основам, включая синтаксис Ним.
Объясняет, как использовать менеджер пакетов Nimble.
Включает пошаговые инструкции и пояснения как разрабатывать различные приложения, включая чат-программу, клон Twitter и многое другое.
Узнать больше
Присоединяйтесь к более чем 100 компаниям и частным лицам, которые поддерживают Nim
Проект Nim разрабатывается группой волонтеры. Мы приветствуем регулярные пожертвования, которые позволяют нам тратить больше время работы над ним.
Пожертвовать
Компилятор и инструменты Nim написаны на Nim и распространяются под лицензией Лицензия MIT, большая часть разработки ведется на GitHub. Обязательно следите за репозиторием, чтобы получать обновления о Ниме. развитие, или пометить его звездочкой, чтобы дать нам несколько очков домового.
Исходный код
Какие существуют типы языков программирования?
Автор Кадейша Кин
Опубликовано 22 июня 2022 г.
Делиться Твитнуть Делиться Делиться Делиться Электронная почта
Каждый язык программирования отличается от другого по-разному. Одно из самых больших отличий заключается в том, как работает программа.
Есть много способов отличить языки программирования. Для начала они попадают в разные парадигмы: функциональную, объектно-ориентированную и тому подобное.
Вы также можете классифицировать язык программирования по его методу перевода, что оказывает большое влияние на производительность языка. Компилируемые языки программирования обычно быстрее интерпретируемых. Таким образом, в таких ситуациях, как разработка игр, требующих скорости, разработчики обычно используют компилируемые языки.
Что такое перевод?
В процессе перевода код, написанный программистом, преобразуется в машинный код, который может выполнить компьютер. Машинный код — это тип низкоуровневого языка, в котором есть единицы и нули. Итак, переводчик преобразует высокоуровневый код, который вы создаете на языке программирования, в машинный код.
Без переводчиков вам пришлось бы программировать на машинном языке. Каждый известный вам язык программирования высокого уровня использует один из трех методов трансляции: компилятор, интерпретатор или их гибрид.
Что такое компилятор?
Компилятор — это программное обеспечение, которое преобразует исходный код, написанный на языке высокого уровня, в низкоуровневый код для выполнения.
На приведенной выше схеме представлен компилятор в самом простом виде. Компилятор имеет несколько фаз. Каждая фаза переводит код из одного состояния в другое. Целью каждой фазы компиляции является создание выходных данных, которыми будет легче манипулировать на последующей фазе. Общая структура компилятора выглядит следующим образом:
Сканер: на этом этапе поток символов группируется в токены, представляющие собой идентификаторы, строковые литералы и т. д.
Анализатор: на этом этапе токены группируются на основе грамматики исходного языка программирования. Он создает абстрактное синтаксическое дерево, представляющее собой набор выражений, составляющих программу.
Семантика: на этом этапе проводится семантический анализ абстрактного синтаксического дерева (AST). Он использует правила исходного языка для добавления смысла, назначая типы выражениям AST и проверяя их действительность. Затем AST становится промежуточным представлением.
Промежуточное представление (IR): на этом этапе исходный код исходной программы преобразуется в машинный код. Он создает упрощенную версию ассемблерного кода. IR использует один или несколько оптимизаторов для улучшения кода IR и сбора информации о машине, на которой он работает. Оптимизатор может сделать программу более эффективной, быстрой или даже меньше.
Генератор кода: на этом этапе используется оптимизированный ИК-код и преобразуется в машинный код.
Какие языки программирования используют компиляторы?
Некоторые популярные компилируемые языки программирования включают:
C
C++
Go
Ada
Fortran
COBOL
Lisp
Objective-C
Swift
Одним из преимуществ использования скомпилированного языка является то, что он идентифицирует ошибки во время компиляции. Это позволяет исправить такие ошибки, а затем снова попытаться скомпилировать программу. Скомпилированные языки с меньшей вероятностью потерпят неудачу после начала выполнения. Эти языки даже не будут генерировать программу для запуска, если в исходном коде есть синтаксические ошибки. Но семантические ошибки и другие формы ошибок во время выполнения можно обойти.
Компилируемые языки также очень быстро выполняются после компиляции.
Кто такой переводчик?
Интерпретатор — это программа, которая транслирует и выполняет по одной строке кода за раз. Этот процесс повторяется до тех пор, пока интерпретатор не достигнет последней строки кода в данной программе или сценарии.
Как видно из диаграммы выше, интерпретатор получает два входа. Во-первых, он занимает весь исходный код (программу). Затем он читает первую строку программы (в качестве входных данных), переводит и выполняет ее. Если эта строка выполняется правильно, она переходит к следующей строке в программе или сценарии.
В отличие от компилятора, интерпретатор не переводит всю программу в машинный код. Вместо этого он анализирует заданную строку кода перед ее выполнением. Интерпретатор должен начать выполнять программу, особенно большую, еще до того, как компилятор завершит ее трансляцию.
Какие языки программирования используют интерпретаторы?
Некоторые популярные интерпретируемые языки программирования включают:
Python
JavaScript
Perl
MATLAB
BASIC
Хотя интерпретатор начинает выполнять код быстрее, он все равно не сработает, если обнаружит ошибку. Как программист, вам нужно будет исправить такую ошибку и перезапустить программу. Это событие происходит каждый раз, когда интерпретатор обнаруживает новую ошибку. Некоторые ошибки могут оставаться скрытыми, если они связаны с редким стечением обстоятельств. В таких случаях тестирование важнее, чем когда-либо.
Интерпретаторы обычно легче разрабатывать, чем компиляторы, а их программы по своей конструкции более переносимы.
Что такое гибридный перевод?
Гибридный перевод использует компилятор и интерпретатор. Гибридный перевод компилирует исходный код высокого уровня в форму более низкого уровня, такую как байт-код. Затем он использует интерпретатор для запуска этого байт-кода.
Гибридный перевод может отличаться от одного языка программирования к другому, но будет использовать эту общую структуру. Одним из наиболее популярных языков программирования, использующих гибридный перевод, является Java. Компилятор Java переводит исходный код в байт-код виртуальной машины Java (JVM). Затем интерпретатор переводит байт-код JVM в машинный код.
Какие языки программирования используют гибридный перевод?
Некоторые популярные гибридные языки программирования включают:
Java
C#
Visual Basic
ERLANG
F#
0
9.
No related posts.