Что такое язык высокого уровня и низкого уровня
Низкоуровневые и высокоуровневые языки программирования.
Языки низкого уровня
Первым компьютерам приходилось программировать двоичными машинными кодами. Однако программировать таким образом – достаточно трудоемкая и сложная задача.
Для упрощения этой задачи стали появляться языки программирования низкого уровня, которые позволяли задавать машинные команды в более понятном для человека виде.
Для преобразования их в двоичный код были созданы специальные программы – трансляторы.
Трансляторы делятся на:
Примером языка низкого уровня является ассемблер. Языки низкого уровня ориентированы на конкретный тип процессора и учитывают его особенности, поэтому для переноса программы на ассемблере на другую аппаратную платформу ее нужно почти полностью переписать.
Языки низкого уровня, как правило, используют для написания небольших системных программ, драйверов устройств, модулей стыков с нестандартным оборудованием, программирование специализированных микропроцессоров, когда важнейшими требованиями являются компактность, быстродействие и возможность прямого доступа к аппаратным ресурсам.
Языки высокого уровня
Данный вид языков более понятен человеку, чем компьютеру. Особенности конкретных компьютерных архитектур в них не учитываются, поэтому созданные программы легко переносятся с компьютера на компьютер.
В основном достаточно просто перекомпилировать программу под определенную компьютерную архитектурную и операционную систему.
Разрабатывать программы на таких языках гораздо проще и ошибок допускается меньше. Значительно сокращается время разработки программы, что особенно важно при работе над большими программными проектами.
К языкам программирования высокого уровня относятся:
Достоинства языков программирования высокого уровня:
Недостатком языков высокого уровня является больший размер программ по сравнению с программами на языке низкого уровня. Поэтому в основном языки высокого уровня используются для разработок программного обеспечения компьютеров и устройств, которые имеют большой объем памяти.
Разъяснение языков программирования высокого уровня и низкого уровня
Языки программирования разделены на два класса. Это могут быть языки высокого уровня или языки низкого уровня. Каждый тип языка программирования имеет свое назначение. Изучение различий между ними является важным шагом для определения того, какой из них использовать.
Так в чем же разница между ними? И что это значит для обучения написанию кода? Давайте начнем с определения каждого из них и узнаем больше о том, какой язык подходит именно вам.
Языки программирования высокого и низкого уровня
Есть несколько характеристик, которые определяют языки программирования высокого и низкого уровня. Вот некоторые правила, которые обычно соблюдаются для определения двух.
Языки высокого уровня:
Языки низкого уровня:
Если вы когда-либо программировали на C или C ++, вы могли бы понять, что эти языки плавают в серой области. Эти языки позволяют вам управлять памятью, но имеют некоторую абстракцию.
Языки низкого уровня
Является ли язык высокоуровневым или низкоуровневым, имеет отношение к абстракции и как близко к операционной системе работает язык. Языки низкого уровня ближе к компьютерной системе. Одним из наиболее распространенных языков низкого уровня является машинный код.
Машинный код не имеет абстракции — он содержит отдельные инструкции, передаваемые компьютеру. Машины понимают только байты, они представлены в двоичном формате (хотя иногда они записываются в десятичной или шестнадцатеричной записи).
Вот некоторый машинный код:
169 1 160 0 153 0 128 153 0 129 153 130 153 0 131 200 208 241 96
Не могли бы вы прочитать этот код и понять, что может сделать скрипт? Компьютер знает, но это не близко к человеческому языку.
Когда вы пишете машинный код, вам нужно указать четкие указания. Например, если часть информации должна быть извлечена из памяти, машинный код должен указать компьютеру, где ее найти. Машинный код на сегодняшний день является самым быстрым кодом для написания, а также самым сложным для создания программ.
Ассемблер является еще одним языком низкого уровня, который на шаг выше машинного кода. В ассемблере очень мало абстракций, но он похож на машинный код. Он встречается реже, чем язык C, но на шаг выше машинного кода.
Имиджевый кредит: extradeda /Depositphotos
Язык программирования C
это популярный выбор для кодеров. Хотя язык C не такой низкий, как на ассемблере, он приближается к машинному коду. Большинство операций, написанных на C, могут работать с небольшим количеством инструкций машинного кода.
Языки программирования высокого уровня
Языки высокого уровня имеют абстракцию. Эти языки очень удобочитаемы и в результате их гораздо проще использовать. Вот пример кода Python, который гораздо проще расшифровать, чем фрагмент машинного кода:
def addNumbers (Num1, Num2):
вернуть Num1 + Num2
Это простая функция, которая принимает два числа и возвращает результат. Вы точно знаете, что вы получаете, вы можете прочитать это как книгу. Вам также не нужно управлять памятью, чтобы запустить эту программу на вашем компьютере.
Переменные, объекты, процедуры и циклы являются важными частями языков высокого уровня. Это абстракция, которая делает их простыми в использовании.
Язык ассемблера имеет почти однозначное соответствие между своими командами и командами машинного кода. Язык более высокого уровня способен отправлять десятки команд с помощью одной строки кода.
Каждый язык высокого уровня имеет свой собственный способ написания синтаксиса, и вы можете обнаружить, что некоторые из них легче читать, чем другие.
Какой язык вы должны изучать?
Это распространенный вопрос среди новых программистов. Языки программирования высокого или низкого уровня лучше? Как и в случае со многими вопросами программирования, нет одного правильного ответа.
Оба языка имеют важные преимущества. Языки низкого уровня требуют очень мало интерпретации с помощью компьютера. Это делает машинный код невероятно быстрым по сравнению с другими языками программирования
, Они дают программистам большой контроль над хранением данных, памятью, компьютерным оборудованием.
Вы можете использовать эти языки для написания программного ядра или программного драйвера. Вы не будете использовать его для написания веб-приложений или игр.
Языки высокого уровня легче понять. Они позволяют программистам писать код более эффективно. Эти языки также считаются более безопасными. У них есть больше мер предосторожности, чтобы кодеры не могли вводить команды, которые могут повредить компьютер.
Они не дают программистам такого большого контроля над процессами низкого уровня и редко занимаются распределением памяти.
Список популярных языков высокого уровня включает в себя:
Эти языки хороши для написания программ, веб-приложений и мобильных приложений.
Что вы хотите построить?
Ваш первый вопрос должен быть: что я хочу запрограммировать?
Если вы хотите писать операционные системы, ядра или что-то, что должно работать на высокой скорости, то язык более низкого уровня может быть хорошим выбором. Большая часть Windows, macOS и Linux написана на языках C и C, таких как C ++ и Objective-C.
Многие современные приложения написаны на высокоуровневых или предметно-ориентированных языках. Python и Ruby — популярные языки веб-программирования
, Такие языки, как Swift, C #, JavaScript и SQL, имеют свои собственные цели. C # является отличным многоцелевым языком, JavaScript является основой веб-кодирования, а SQL отлично подходит для программирования баз данных.
Преимущества изучения обоих
Вот интересная идея: выучить оба сразу. Вы получите более глубокое понимание абстракций и того, как они делают языки высокого уровня более эффективными. Вы также можете многое узнать о компьютерной архитектуре и о том, что заставляет ваш компьютер работать.
Конечно, изучать два языка одновременно непросто, поэтому вы можете поразить их.
Выберите язык на основе того, что вы хотите построить. Проведите небольшое исследование, чтобы выяснить, какие языки распространены в выбранной вами области карьеры. Затем используйте эту информацию, чтобы выбрать язык и начать изучение.
Вскоре вы увидите параллели и получите более глубокое понимание того, как работает программирование.
Стать лучшим программистом
Не поражайтесь различным критериям при выборе языка программирования. Пытаясь выбирать между языками высокого и низкого уровня, подумайте о том, что вас больше всего интересует. Практически в каждом случае вы должны стремиться к проектам, которые вас интересуют.
Если вы хотите перейти к языкам более низкого уровня, вы можете подумать о том, чтобы больше узнать о C. C — отличный язык для изучения, вот отличный проект для начинающих C, который поможет вам начать. Возможно, вас больше интересует кодирование на языке высокого уровня? Python — это отличный многоцелевой язык, который может многое предложить. Вы можете сделать много отличных проектов, таких как создание ботов для социальных сетей для Instagram и Reddit, используя Python
Разница между низкоуровневыми и высокоуровневыми языками программирования
Если вас интересует программирование, обратите внимание, что языки программирования обычно делятся на два класса: Высокий уровень и Низкий уровень, и у каждого своя цель. Выбор того, какой из них лучше всего подходит для вас, во многом зависит от ваших знаний, поэтому мы решили объяснить различия между ними.
Языки программирования низкого и высокого уровня
Сегодня мы собираемся объяснить определение программирования высокого и низкого уровня, а также различных типов. Ожидается, что после прочтения этой статьи у вас будет некоторое представление о том, на каком языке следует сосредоточиться в дальнейшем.
Помните, что программировать непросто даже для профессионалов, потому что что-то может пойти не так в любой момент. Если вы не созданы для решения сложных задач, то шансы, что научиться программировать — это не ваше дело.
1]Что такое высокоуровневое программирование
Итак, из того, что мы пришли к пониманию за эти годы, есть несколько характеристик, которые определяют программирование высокого уровня, и мы собираемся рассмотреть некоторые из них.
Хорошо, поэтому высокоуровневое программирование больше похоже на человеческий язык из-за того, что он читабелен или более того. Более того, эти языки не участвуют в управлении памятью и абстракции функций.
Основными примерами языков программирования высокого уровня являются C #, Python, Java, Ruby и другие.
Читать: Что такое язык программирования R?
2]Что такое низкоуровневое программирование
Первое, что вы заметите, это то, насколько низкоуровневый язык противоположен высокоуровневому. Понимаете, в них нет абстракции, но когда дело доходит до управления памятью и возможности чтения компьютерами, они впереди.
К тому же эти языки совсем не близки к человеческому, поэтому читать их непросто.
Что касается примеров, посмотрите на машинный код и язык ассемблера, чтобы понять, о чем мы говорим.
Читать: Изучите компьютерное программирование с помощью Microsoft Small Basic.
3]Более глубокая интерпретация языков программирования высокого уровня
Хорошо, вот в чем дело. Все языки высокого уровня имеют абстракцию, как описано выше, и это хорошо, потому что упрощает их использование и понимание. Если мы посмотрим на строку кода ниже, мы увидим, насколько она удобочитаема и более похожа на человека:
Как видите, это всего лишь простые строчки кода, и если вы внимательно их прочитаете, вы поймете, что вы получаете, что происходит после. Кроме того, нет необходимости управлять памятью с помощью языка высокого уровня.
С точки зрения некоторых из наиболее важных частей высокоуровневого кодирования, это переменные, объекты, процедуры и циклы. Видите ли, это абстракции, которые делают языки высокого уровня такими простыми в использовании по сравнению с их аналогами более низкого уровня.
Кроме того, высокоуровневое кодирование позволяет пользователю отправлять десятки команд с помощью одной строки кода. Кроме того, следует отметить, что каждый язык программирования высокого уровня имеет свой собственный способ написания синтаксиса, поэтому некоторые из них будут проще, чем другие.
Читать: IDE Netbeans — это язык программирования нового поколения.
4]Более глубокая интерпретация языков программирования низкого уровня.
Как мы заявляли выше, языки программирования низкого уровня больше связаны с компьютерной системой, чем с человеческим языком, поэтому читать их обычным образом невозможно. Один из самых известных низкоуровневых языков программирования — это машинный код, и все дело в случайных числах.
Видите ли, машинный код содержит только отдельные инструкции, переданные компьютеру, а это значит, что ему не хватает абстракции.
Теперь нам не следует, чтобы Машины понимали только байты, хотя они в основном представлены в десятичной, шестнадцатеричной или двоичной системе счисления. Мы понимаем, что двоичный код используется чаще, чем другие.
Пример машинных кодов:
Как видите, невозможно прочитать приведенный выше код, чтобы понять, что он будет делать. С другой стороны, компьютер очень способен читать этот язык, если программист указывает четкие указания.
5]Следует ли изучать один или оба типа языков программирования?
На этот вопрос сложно ответить, поскольку у обоих языков есть свои преимущества и недостатки. Видите ли, языки высокого уровня легче изучать и понимать. Не говоря уже о том, что языки высокого уровня безопаснее, потому что они содержат определенные гарантии, которые затрудняют программистам написание кода, предназначенного для разрушения компьютера.
Языки низкого уровня — полная противоположность, и поэтому они используются не для написания кода для Интернета или приложений, а в первую очередь для программного обеспечения драйверов или ядер операционной системы.
Язык программирования. Языки низкого и высокого уровня
Язык программирования — формальная знаковая система, предназначенная для записи компьютерных программ. Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, определяющих внешний вид программы и действия, которые выполнит исполнитель под её управлением.
Со времени создания первых программируемых машин человечество придумало более восьми тысяч языков программирования (включая нестандартные, визуальные и эзотерические языки). Каждый год их число увеличивается. Некоторыми языками умеет пользоваться только небольшое число их собственных разработчиков, другие становятся известны миллионам людей. Профессиональные программисты могут владеть десятком и более разных языков программирования.
Язык программирования предназначен для написания компьютерных программ, которые представляют собой набор правил, позволяющих компьютеру выполнить тот или иной вычислительный процесс, организовать управление различными объектами, и т. п. Язык программирования отличается от естественных языков тем, что предназначен для
взаимодействия человека с ЭВМ, в то время как естественные языки используются для общения людей между собой. Большинство языков программирования использует специальные конструкции для определения и манипулирования структурами данных и управления процессом вычислений.
Как правило, язык программирования существует в виде:
Способы реализации языков
Языки программирования могут быть реализованы как: компилируемые, интерпретируемые и встраиваемые.
Программа на компилируемом языке при помощи компилятора (особой программы) преобразуется (компилируется) в машинный код (набор инструкций) для данного типа процессора и далее собирается в исполнимый модуль, который может быть запущен на исполнение как отдельная программа. Другими словами, компилятор переводит исходный текст программы с языка программирования высокого уровня в двоичные коды инструкций процессора.
Если программа написана на интерпретируемом языке, то интерпретатор непосредственно выполняет (интерпретирует) исходный текст без предварительного перевода. При этом программа остаётся на исходном языке и не может быть запущена без интерпретатора. Процессор компьютера, в этой связи, можно назвать интерпретатором для машинного кода.
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 её перекомпиляция, что замедляет процесс разработки. 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.
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 программы-интерпретатора.
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» (Just-in-time compilation, JIT). Для Java байт-код исполняется виртуальной машиной Java (Java Virtual Machine, JVM), для C# — Common Language Runtime.
Подобный подход в некотором смысле позволяет использовать плюсы как интерпретаторов, так и компиляторов. Следует упомянуть, что есть языки, имеющие и интерпретатор, и компилятор (Форт).
Языки программирования низкого уровня
Первые компьютеры приходилось программировать двоичными машинными кодами. Однако программировать таким образом — довольно трудоемкая и тяжелая задача. Для упрощения этой задачи начали появляться языки программирования низкого уровня, которые позволяли задавать машинные команды в понятном для человека виде. Для преобразования их в двоичный код были созданы специальные программы — трансляторы.
Трансляторы делятся на:
Примером языка низкого уровня является ассемблер. Языки низкого уровня ориентированы на конкретный тип процессора и учитывают его особенности, поэтому для переноса программы на ассемблере на другую аппаратную платформу её нужно почти полностью переписать. Определенные различия есть и в синтаксисе программ под разные компиляторы. Правда, центральные процессоры для компьютеров фирм AMD и Intel практически совместимы и отличаются лишь некоторыми специфическими командами. А вот специализированные процессоры для других устройств, например, видеокарт и телефонов содержат существенные различия.
Языки низкого уровня, как правило, используют для написания небольших системных программ, драйверов устройств, модулей стыков с нестандартным оборудованием, программирование специализированных микропроцессоров, когда важнейшими требованиями являются компактность, быстродействие и возможность прямого доступа к аппаратным ресурсам. Ассемблер — язык низкого уровня, широко применяется до сих пор.
Языки программирования высокого уровня
Особенности конкретных компьютерных архитектур в них не учитываются, поэтому созданные приложения легко переносятся с компьютера на компьютер. В большинстве случаев достаточно просто перекомпилировать программу под определенную компьютерную архитектурную и операционную систему. Разрабатывать программы на таких языках значительно проще и ошибок допускается меньше. Значительно сокращается время разработки программы, что особенно важно при работе над большими
программными проектами.
Сейчас в среде разработчиков считается, что языки программирования, которые имеют прямой доступ к памяти и регистров или имеют ассемблерные вставки, нужно считать языками программирования с низким уровнем абстракции. Поэтому большинство языков, считавшихся языками высокого уровня до 2000 года сейчас уже таковыми не считаются.
Недостатком некоторых языков высокого уровня является большой размер программ в сравнении с программами на языках низкого уровня. С другой стороны, для алгоритмически и структурно сложных программ при использовании суперкомпиляции преимущество может быть на стороне языков высокого уровня. Сам текст программ на языке высокого уровня меньше, однако, если взять в байтах, то код, изначально написанный на ассемблере, будет более компактным. Поэтому в основном языки высокого
уровня используются для разработки программного обеспечения компьютеров и устройств, которые имеют большой объём памяти. А разные подвиды ассемблера применяются для программирования других устройств, где критичным является размер программы.
Используемые символы
Современные языки программирования рассчитаны на использование ASCII, то есть доступность всех графических символов ASCII является необходимым и достаточным условием для записи любых конструкций языка. Управляющие символы ASCII используются ограниченно: допускаются только возврат каретки CR, перевод строки LF и
горизонтальная табуляция HT (иногда также вертикальная табуляция VT и переход к следующей странице FF).
Разница между языком высокого и низкого уровня
Компьютер функционирует в соответствии с инструкциями, предоставленными пользователем. Набор инструкций, написанных для выполнения определенной задачи, представляет собой компьютерную программу. Набор
Содержание:
Что такое язык высокого уровня?
Язык высокого уровня близок к человеку или программисту. Некоторыми примерами языков высокого уровня являются Java, C #, Python. Эти языки программирования просты для понимания людьми и позволяют разрабатывать программы для выполнения различных задач. Каждый язык программирования имеет уникальный набор ключевых слов и синтаксис для написания программ. Они независимы от машины и портативны.
Языки высокого уровня имеют синтаксис, аналогичный английскому языку, поэтому для преобразования читаемой человеком программы в машиночитаемый машинный код используется компилятор или интерпретатор. Эти языки не взаимодействуют напрямую с оборудованием. Следовательно, для выполнения языков высокого уровня требуется время. Языки высокого уровня также неэффективны по памяти. Для них могут потребоваться определенные среды выполнения.
Использование языков высокого уровня дает множество преимуществ. Программист легко понимает язык. Они удобны для программистов, их легко отлаживать и поддерживать. В целом, языки высокого уровня полезны для создания различных приложений.
Что такое язык низкого уровня?
В целом, низкоуровневые языки используются для создания приложений, которые быстро выполняются. Их также можно использовать для разработки приложений, связанных с оборудованием, таких как драйверы устройств и операционные системы. Изучать языки программирования низкого уровня сложно. Это требует хорошего знания архитектуры компьютера.
В чем сходство между языком высокого и низкого уровня?
В чем разница между языком высокого и низкого уровня?
Язык высокого уровня против языка низкого уровня
Скачать PDF-файл «Язык высокого уровня против языка низкого уровня»
Вы можете скачать PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономных целях в соответствии с примечанием к цитированию. Пожалуйста, скачайте PDF-версию здесь. Разница между языком высокого и низкого уровня.