1.2 Программалау тілдерінің мінездемесі

Бағдарламалық тілдерде символдарды бірізділікпен өңдеуге қажет мәтіндер алдын ала жазылып кояды, мәтіндерді бұйрықты тапсырма деп 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 тағы басқа. Бағдарламалық тілдердің өзіне тән сипаты — символдық, сөздік, сөйлемдік, мәтіндік деңгейлердің ара жігі белгісіздігінде мәтіндерді жазып, ЭЕМ-ге енгізуде ондағы жетімсіздік басқа символдармен толықтырылады. Мысалы, (СОТО сөйлемшесі бір символ, бір сөз немесе бір сөйлем болып есептелуі мүмкін. Бағдарламалық тілдер қолданылу тұрғысынан екіге бөлінеді: алгоритмдік әр түрлі типтерді алдын ала жазуға болатын универсалдық бағдарламалық тілдер және неғұрлым шағын мақсатты жүмыстарға (модель жасау, мәтінді автомат өңдеу, белгілі бір процесті басқару) арналған мамандандырылған бағдарламалық тілдер. Бұлардың ішінде ЭЕМ-мен пайдаланушының қарым-қатынасын дамытуда диалогтік бағдарламалық тілдер маңызды орын алады. Бағдарламалық тілдердің дамуы олардың деңгейін көтеру, адам мен машинаның қарым-қатынас процесін жеңілдету, бағдарламалардың тиімділігін арттыру арқылы іске асырылып отырады. 20-ғасыр 70-жылдары бағдарламалық тілдердің жалпы саны 1 мыңға жақындады. Ең жиі қолданылатын, деңгейі жоғары тілдік бағдарламалар: фортран, кобол, ПЛ/1, алгол, бейсик, паскаль, мектепте кең тараған — паскаль тілі.

Бағдарламалау тілі — мәліметті (деректі, ақпаратты) және олардың алгоритмін (бағдарламасын) ЭЕМ-де өңдеуге арналған формальды (жасанды) тіл. Бағдармалау тілінің негізін алгоритмдік тіл құрайды. Алғашқы Бағдарламалау тілі ішкі машиналық тіл болып есептеледі. Қазіргі

Бағдармалау тілі машиналық-бағдарланған, процедуралық-бағдарланған және проблемалық-бағдарланған тілдер болып ажыратылады. Машиналық-бағдарланған Бағдармалау тілі өзінің мәліметтерінің түрі мен алгоритмінің құрылуы бойынша белгілі бір ЭЕМ-нің (не ЭЕМ класының) құрылымын бейнелейді. Мұның үстіне оның бағдарламалау процесін жеңілдету және автоматтандыру сияқты ерекшеліктері бар. Ол машиналық тілге жақын тіл. Машиналық-бағдарланған бағдармалау тіліне автокод, алмо, эпсилон, т.б. тілдер жатады.

1.3 Есептің шешуін табуүшін алгоритмды өңдеу

Алгоритмді компьютерге программалау тілдері түсінікті етіп көрсете алады. Алдымен әрқашан да алгоритм әрекеті әзірленеді, сонан кейін ол мұндай тәсілдердің бірінде жазылады. Жалпы қорытындысында программа мәтіні — толықтай аяқталған, алгоритмді программалау тілінде бүге-шігесіне дейін сипаттаған күйінде пайда болады. Содан соң программаның бұл мәтіні транслятор деп аталатын арнайы қызмет қолданбаларымен өңдеуден өтеді немесе машина кодына аударылады, не болмаса орындалады.

Программалау тілдері – жасанды тілдер. Олардың табиғи тілдерден айрмашылығы – мағынасы трансляторға түсінікті болатын әрі жазу командасының (операторлардың) қатаң ережесіне бағынатын «сөздері» шектеулі болады. Мұндай талаптардың жиынтығы программалау тілінің синтаксисін қалыптастырады, ал әрбір команданың және тілдің басқа да конструкциясы (құрылымы) — оның семантикасын қалыптастырады. Программаларды жазудың формасы бұзылатын болса, бұл транслятордың оператор міндетін түсінбей қалуына әкеп соғады және синтаксистік қате туралы хабарлайды, ал команда тілін пайдалануға қажетті алгоритмге жауап бере алмайтын дұрыс жазу семантикалық қателікке (оны логикалық қателік немесе орындау уақытындағы қателік деп те атайды) ұрындырады.

Программалау тілінің көмегімен дайын программа емес, оның бұрын әзірленген алгоритмді суреттейтін мәтіні ғана жасалады. Жұмыс істейтін программаға қол жеткізу үшін бұл мәтінді автоматты түрде машина кодына ауыстыру керек (бұл үшін компилятор — программасы пайдаланылады), содан соң оны бастапқы мәтіннен бөлек пайдалану қажет немесе программа мәтінінде көрсетілген тіл командасын бірден орындау керек (мұнымен интерпретатор – программасы айналысады).

Процессорлардың әр тұрпаты әр түрлі теру командасына ие. Егер программалау тілі процессорлардың нақты тұрпатына бағдарланып, оның ерекшеліктерін ескеретін болса, онда ол деңгейі төмен программалау тілі деп аталады. Бұл жағдайда «деңгейі төменнің» мағынасы «нашар» деген ұғымды білдірмейді. Бұл арада – тіл операторының машина кодына жақындығы және процессордың нақты командасына бағдарланғаны жөнінде сөз болып отыр. Ең төменгі деңгейдегі тілге Ассемблер тілі жатады. Ол машина кодының әрбір командасын сан түрінде емес, мнемоника деп аталатын символдық шартты белгілердің көмегімен жай ғана көрсетеді.

Алғашқы буындағы ЭЕМ-ның программасын жасау сандардың көмегімен ЭЕМ әрекеттерін кодтау ережелерінің жиынтығын білдіретін машина тілінде ғана жүзеге асырылды. Барлық ЭЕМ-ға жазуды қысқарту үшін әдетте сегіздік және он алтылық есептеу жүйелерінің орнын алмастыратын, қос есептеу жүйесі ғана «түсінікті».

Машина тілімен салыстырғанда символикалық кодтаудың машиналық-бағдарланған тілдері ең жоғары деңгейге ие. Символикалық кодтау тілдерін жасаудың негізгі принципі машина кодын олардың қаріптік белгілеуімен (буквенные обозначеиия) ауыстыру, сондай-ақ жадында сақтауды және қателіктер диагностикасын бөлу процесін автоматтандыру болып табылады. Мұндай машиналық-бағдарланған тіл Ассемблер тілі деген атауға ие болды. Ассемблер тілінде жазылған программаны машина тіліне аудару транслятордың (аудармашы) – ассемблер деген атауға ие арнайы программаның көмегімен жүзеге асырылады. Алғашқы процедура бағдарлы программалау тілінің (процедурно-ориентированный язык программирование) бірінде Фортран (FORmula TRANslation – формуланы тұрлендіру) жатады. Фортран компилирлік тіл болып табылады. Ол осы күнге жетіп қана қоймай, кең таралуы жағынан әлемде алдыңғы орынды бермей келеді. Осылайша ұзақ жасауының көптеген себептері бар. Олардың ішіндегі ең басты себеп –Фортранның өзінің де және оны транслятордың машина кодына айналдыруға арналған құрылымының қарапайым болуында жатыр. Фортран ғылыми және инженерлік-техникалық есептеулер саласында пайдаланылады.