Бағдарламалау тілі

Бағдарламалау тілі (орыс. язык программирования; гр. programme — нұсқау, хабарлау) — хабарларды есептеуіш машиналардың көмегімен өңдеуге арналған жасанды тілдер тобы.

Бағдарламалық тілдерде мәтіндер алдын ала жазылып қойылады, олар символдарды бірізділікпен өңдеуге қажет болады. Мәтіндерді бұйрықтық тапсырма ретінде қарауға болады. Семантикалық шарттары бойынша мәтіндер мынадай деңгейлерде сұрыпталады:

• дербес мағынасы жоқ әліпби таңбалары;
• шағын тіл бірліктерінің екі жақты атаулары;
• мағынасы бұйрық түрінде емес атаулардың қосындысын білдіретін сөйлемшелер;
• белгілі әрекетті білдіретін (бұйрық мағынасында) синтаксистік құрылымдардан тұратын операторлар.

Бағдарламалық тілдердің өзіне тән сипаты — символдық, сөздік, сөйлемдік және мәтіндік деңгейлердің ара жігі белгісіздігінде мәтіндерді жазып, ЭЕМ-ге енгізу кезінде жетіспейтін элементтер басқа символдармен толықтырылады. Мысалы, СОТО сөйлемшесі бір символ, бір сөз немесе бір сөйлем болып есептелуі мүмкін.

Бағдарламалық тілдер қолданылу тұрғысынан екіге бөлінеді:

1. Универсалдық тілдер — әр түрлі алгоритмдік типтерді алдын ала жазуға мүмкіндік береді;
2. Мамандандырылған тілдер — шағын мақсатты жұмыстарға арналған (мысалы, модель жасау, мәтінді автоматты өңдеу, белгілі бір процесті басқару).

Олардың ішінде ЭЕМ-мен пайдаланушының қарым-қатынасын дамытуда диалогтік бағдарламалық тілдер маңызды орын алады. Бағдарламалық тілдердің дамуы олардың деңгейін көтеру, адам мен машинаның қарым-қатынасын жеңілдету және бағдарламалардың тиімділігін арттыру арқылы іске асырылады. 20-ғасырдың 70-жылдары бағдарламалық тілдердің жалпы саны 1 мыңға жақындады. Ең жиі қолданылатын, деңгейі жоғары тілдік бағдарламалар: Python, C++, JavaScript, C#, Фортран, Кобол, ПЛ/1, Algol, т.б. мектепте кең тараған — Python бағдарламалау тілі оқытылады.

Бағдарламалау тілдері туралы кітаптан үзінді:

Бағдарламалау тілі — мәліметтерді (деректерді, ақпаратты) және олардың алгоритмін (бағдарламасын) ЭЕМ-де өңдеуге арналған формальды (жасанды) тіл. Бағдарламалау тілінің негізін алгоритмдік тіл құрайды. Алғашқы бағдарламалау тілі ішкі машиналық тіл болып есептеледі. Қазіргі бағдарламалау тілдері: машиналық-бағдарланған, процедуралық-бағдарланған және проблемалық-бағдарланған тілдер болып ажыратылады.

Машиналық-бағдарланған тіл өзінің мәліметтерінің түрі мен алгоритмінің құрылуы бойынша белгілі бір ЭЕМ-нің немесе ЭЕМ класының құрылымын бейнелейді. Сонымен қатар, ол бағдарламалау процесін жеңілдету және автоматтандыру сияқты ерекшеліктерге ие. Машиналық тілге жақын тілдерге автокод, Алмо, Эпсилон және т.б. жатады.

Бағдарламалау тілінің сыртқы формасы синтаксис ретінде белгілі. Бағдарламалау тілдерінің басым көпшілігі текстік.

Процедуралық-бағдарланған бағдарламалау тілі — белгілі бір мәселелер класын шешу бағдарламасын сипаттауға арналған тіл. Бұл тілде мамандар кәсіптік терминдер түрінде ЭЕМ үшін тапсырмалар құрастыра алады, әрі онда мәселені шешу үшін орындалатын нақты қадамдар міндетті түрде көрсетіледі. Мұндай тілге фортран, Паскаль, алгол, ПЛ1, кобол, бейсик, дельфи, СИ, СИ++ т.б. жатады. Мұның ішінде фортран ғылыми-техникалық есептерді шығару үшін, Паскаль өндіріс пен оқуда, бейсик дербес компьютерде жұмыс істеу үшін, т.б. әр түрлі мақсатта қолданылады.

Проблемалық-бағдарланған бағдарламалау тілінде функциялық терминдер ЭЕМ-ге орындалу реті көрсетілмей-ақ беріледі. Мұндай тілге әр түрлі қолданбалы бағдарламалар тобын (пакетін), ақпарат-іздеу жүйесінің сұраныстарын жатқызуға болады. Бағдарламаны сипаттаудың толықтығына қарай бағдарламалау тілі төменгі және жоғарғы дәрежелі бағдарламалау тілі болып бөлінеді. Төменгі дәрежедегі бағдарламалау тіліне нұсқау беру кезіндегі қадамдардың толықтығы тән. Мұндай тілдер әдетте машиналық тілге жақын болып келеді. Бұл ЭЕМ-ге берілетін тапсырмадағы кәсіптік қызметте пайдаланылатын терминдердің қысқа әрі сиымды берілуіне мүмкіндік береді. Қазақстанда Паскаль, дельфи, СИ, ассамблер бағдарламау тілінде көптеген жаңа бағдарламалар жазылды. Олар республикада кеңінен пайдаланылып, шет елдерге де сатылды.

Біздің эрамызға дейінгі 205 жылы (150 BC ) - Ежелгі Грециядағы Антикитера механизмі оның жұмысын анықтау үшін әртүрлі өлшемдер мен конфигурациялардағы берілістерді қолданатын санау механизмі болды , бүгінгі күнге дейін ай күнтізбелерінде қолданылып жүрген метоникалық циклді бақылайды.

1206 жылы- Әл-Джазари бағдарламаланатын гуманоидты автомат жасады. Осы құрылғыларға қатысты бір жүйеде белгілі бір жерлерде ағаш қорапқа орналастырылған қысқыштар мен жұдырықшалар қолданылды, олар дәйекті түрде басқарылатын рычагтарды, олар өз кезегінде соқпалы аспаптарды басқарды.

1804 жылы - Джозеф Мари Жаккард салған жаккард тоқыма станогы перфокарталарды пайдаланып маталардағы үлгілерді бағдарламалау мүмкіндігін беру арқылы тоқыма өнеркәсібінде төңкеріс жасады, кейде бірінші бағдарламаланатын құрылғы болып саналады.

1843 жылы - Чарльз Бэббидж «Аналитикалық қозғалтқыштың» жобасын жасады (бірақ оны ағылшын үкіметінің миопиясына байланысты жүзеге асыра алмады) - механикалық компоненттерге негізделген және бу қозғалтқышымен басқарылатын бірінші бағдарламаланатын есептеу құрылғысы .

Ағылшын ақыны Джордж Байронның қызы графиня Ада Августа Лавлейс Аналитикалық қозғалтқыш үшін адамзат тарихындағы алғашқы бағдарламаны жазды. Бұл бағдарлама қозғалыстағы сұйықтықтың энергиясының сақталу заңын өрнектейтін Бернулли теңдеуін шешті. Ада Лавлейс өзінің алғашқы және жалғыз ғылыми жұмысында көптеген мәселелерді қарастырды. Ол айтқан бірқатар жалпы ережелер (жұмыс жадысының ұяшықтарын сақтау принципі, қайталанатын формулалардың циклдік есептеу процестерімен байланысы) қазіргі заманғы бағдарламалау үшін өзінің негізгі маңыздылығын сақтап қалды.

Бэббидж материалдары мен Лавлейстің түсініктемелерінде тек 1950 жылдары ғана қолданыла бастаған ішкі программа мен ішкі бағдарламалар кітапханасы, командаларды өзгерту және индекстік регистр сияқты ұғымдар аталды. Дегенмен, Ада Лавлейс жазған бағдарламалардың ешқайсысы ешқашан іске қосылмаған.

Бірінші кең танымал және табысты жоғары деңгейлі бағдарламалау тілі 1954 жылдан 1957 жылға дейін Джон Бэкус басқарған IBM зерттеушілері тобы әзірлеген Fortran болды. Фортранның жетістігі «әмбебап» компьютер тілін әзірлеу үшін ғалымдар комитетінің құрылуына әкелді. Массачусетс технологиялық институтының қызметкері Джон МакКарти академиялық ортадан шыққан және жетістікке жеткен бірінші тіл болып табылатын Lisp (лямбда есептеулеріне негізделген) бағдарламалау тілін әзірледі. Осы алғашқы күш-жігердің сәттілігімен бағдарламалау тілдері 1960 және одан кейінгі жылдары белсенді зерттеу тақырыбына айналды.