Но почти в каждой компьютерной программе, предназначенной для создания
Обновлено: 21.11.2024
Несмотря на то, что были приложены все усилия для соблюдения правил стиля цитирования, могут быть некоторые расхождения. Если у вас есть какие-либо вопросы, обратитесь к соответствующему руководству по стилю или другим источникам.
Наши редакторы рассмотрят то, что вы отправили, и решат, нужно ли пересматривать статью.
язык компьютерного программирования, любой из различных языков для выражения набора подробных инструкций для цифрового компьютера. Такие инструкции могут быть выполнены непосредственно, когда они находятся в числовой форме, характерной для производителя компьютера, известной как машинный язык, после простого процесса замены, когда они выражены на соответствующем языке ассемблера, или после перевода с какого-либо языка «более высокого уровня». Хотя компьютерных языков много, широко используются относительно немногие.
Машинные языки и языки ассемблера являются «низкоуровневыми», требуя от программиста явного управления всеми уникальными функциями компьютера по хранению данных и работе. Напротив, языки высокого уровня ограждают программиста от беспокойства по поводу таких соображений и предоставляют нотацию, которая легче пишется и читается программистами.
Компьютеры размещают веб-сайты, состоящие из HTML, и отправляют текстовые сообщения так же просто, как. РЖУ НЕ МОГУ. Взломайте этот тест, и пусть какая-нибудь технология подсчитает ваш результат и раскроет вам его содержание.
Типы языков
Машинные и ассемблерные языки
Машинный язык состоит из числовых кодов операций, которые конкретный компьютер может выполнять напрямую. Коды представляют собой строки из нулей и единиц или двоичные цифры («биты»), которые часто преобразуются как из шестнадцатеричной системы счисления, так и в шестнадцатеричную (с основанием 16) для просмотра и модификации человеком. Инструкции машинного языка обычно используют некоторые биты для представления операций, таких как сложение, и некоторые для представления операндов или, возможно, местоположения следующей инструкции. Машинный язык трудно читать и писать, так как он не похож на обычную математическую запись или человеческий язык, а его коды различаются от компьютера к компьютеру.
Язык ассемблера на один уровень выше машинного языка. Он использует короткие мнемонические коды для инструкций и позволяет программисту вводить имена для блоков памяти, которые содержат данные. Таким образом, вместо «0110101100101000» можно написать «добавить оплату, всего» для инструкции, которая складывает два числа.
Язык ассемблера разработан таким образом, чтобы его можно было легко перевести на машинный язык. Хотя к блокам данных можно обращаться по имени, а не по их машинному адресу, язык ассемблера не предоставляет более сложных средств организации сложной информации. Как и машинный язык, язык ассемблера требует детального знания внутренней архитектуры компьютера. Это полезно, когда такие детали важны, например, при программировании компьютера для взаимодействия с периферийными устройствами (принтерами, сканерами, устройствами хранения и т. д.).
Алгоритмические языки
Алгоритмические языки предназначены для выражения математических или символьных вычислений. Они могут выражать алгебраические операции в обозначениях, аналогичных математическим, и позволяют использовать подпрограммы, которые упаковывают часто используемые операции для повторного использования. Это были первые языки высокого уровня.
ФОРТРАН
Первым важным алгоритмическим языком был FORTRAN (formula translation), разработанный в 1957 году группой IBM под руководством Джона Бэкуса. Он был предназначен для научных вычислений с вещественными числами и их коллекциями, организованными в виде одномерных или многомерных массивов. Его управляющие структуры включали условные операторы IF, повторяющиеся циклы (так называемые циклы DO) и оператор GOTO, который допускал непоследовательное выполнение программного кода. FORTRAN упростил использование подпрограмм для общих математических операций и создал их библиотеки.
FORTRAN также был разработан для перевода на эффективный машинный язык. Он сразу стал успешным и продолжает развиваться.
АЛГОЛ
АЛГОЛ (алгоритмический, lязык) был разработан комитетом американских и европейских ученых-компьютерщиков в 1958–1960 годах для публикации алгоритмов, а также для выполнения вычислений. Подобно LISP (описанному в следующем разделе), ALGOL имел рекурсивные подпрограммы — процедуры, которые могли вызывать сами себя для решения проблемы, сводя ее к меньшей задаче того же типа. Алгол представил блочную структуру, в которой программа состоит из блоков, которые могут содержать как данные, так и инструкции и иметь ту же структуру, что и вся программа.Блочная структура стала мощным инструментом для создания больших программ из небольших компонентов.
ALGOL предоставил нотацию для описания структуры языка программирования, форму Бэкуса-Наура, которая в некоторых вариантах стала стандартным инструментом для определения синтаксиса (грамматики) языков программирования. Алгол широко использовался в Европе и в течение многих лет оставался языком, на котором публиковались компьютерные алгоритмы. Его потомками являются многие важные языки, такие как Паскаль и Ада (оба описаны ниже).
Язык программирования C был разработан в 1972 году Деннисом Ритчи и Брайаном Керниганом в корпорации AT&T для программирования компьютерных операционных систем. Его способность структурировать данные и программы посредством составления более мелких единиц сравнима с возможностями Алгола. Он использует компактную запись и предоставляет программисту возможность оперировать как с адресами данных, так и с их значениями. Эта способность важна в системном программировании, и язык C разделяет с языком ассемблера способность использовать все возможности внутренней архитектуры компьютера. C, наряду с его потомком C++, остается одним из самых распространенных языков.
Бизнес-ориентированные языки
КОБОЛ
COBOL (комоно, ббизнес, оориентированный яязык) активно использовался предприятиями с момента его в 1959 году. Комитет производителей и пользователей компьютеров и правительственных организаций США учредил CODASYL (Комитет по Данныета, системы и языков) для разработки языкового стандарта и контроля за ним, чтобы обеспечить его переносимость между различными системами.
COBOL использует нотацию, похожую на английскую, но новую при введении. Бизнес-вычисления организуют и обрабатывают большие объемы данных, и COBOL представил структуру данных записи для таких задач. Запись объединяет разнородные данные, такие как имя, идентификационный номер, возраст и адрес, в единый элемент. Это контрастирует с научными языками, в которых распространены однородные массивы чисел. Записи — это важный пример «объединения» данных в единый объект, и они есть почти во всех современных языках.
Запутались в кодировании? Не разбираетесь в сценариях? Вот что вам нужно знать о строительных блоках программирования.
Компьютерный код очень важен. Почти каждое электронное устройство, которое вы используете, зависит от кода. То, как все работает, может показаться довольно запутанным, но если разобраться, то на самом деле все просто.
Людей, которые создают код, называют программистами, кодировщиками или разработчиками. Все они работают с компьютерами для создания веб-сайтов, приложений и даже игр! Сегодня вы узнаете, что это за код, для чего он нужен и как начать изучать код самостоятельно.
Что такое код?
Компьютеры имеют собственный язык, называемый машинным кодом, который говорит им, что делать. Как видите, для людей это не имеет особого смысла!
Каждая цифра или буква говорит компьютеру что-то изменить в своей памяти. Это может быть число или слово, небольшая часть изображения или видео. Сами по себе компьютеры ничего не умеют делать. Задача программиста — давать им инструкции.
Выучить машинный код можно, но это займет много времени! К счастью, есть более простой способ связи с компьютерами.
Что такое язык программирования?
Теперь это выглядит немного понятнее! На этом рисунке показано, как сказать компьютеру «Привет, мир». Языки программирования обеспечивают интерфейс между кодировщиками или программистами и машинным языком. Поэтому вместо машинного кода на изображении выше используется язык программирования под названием Python.
Почти все языки программирования работают одинаково:
- Вы пишете код, чтобы сообщить ему, что делать: print("Hello, world").
- Код компилируется, что превращает его в машинный код, понятный компьютеру.
- Компьютер выполняет код и отправляет нам сообщение Hello, world.
Существуют сотни различных языков программирования, которые могут показаться запутанными, но все они делают одно и то же. Вы вводите то, что хотите, компилятор переводит это на язык, понятный компьютеру, затем компьютер делает то, что на языке программирования называется выполнением кода!
Что такое программирование?
Написание кода – это процесс использования языка программирования для того, чтобы компьютер вел себя так, как вам нужно. В Python каждая строка кода говорит компьютеру что-то сделать, а документ, состоящий из строк кода, называется сценарием.
Каждый сценарий предназначен для выполнения определенной работы. Эта работа может состоять в том, чтобы взять изображение и изменить его размер. Он может воспроизводить определенный звук или музыкальное произведение. Когда вы нажимаете «Мне нравится» в чьей-то публикации в социальных сетях, это происходит по сценарию.
В отличие от людей, компьютеры будут делать именно то, что вы им скажете. Это может звучать здорово, но может вызвать проблемы.Если вы скажете компьютеру начать считать вверх и не скажете ему остановиться, он будет продолжать считать вечно! Чтобы стать хорошим программистом, нужно знать, как заставить компьютер действовать.
Что такое программа?
Программы являются строительными блоками компьютеров, поскольку они отвечают за каждую операцию, которую выполняет компьютер. Это набор инструкций, которые создаются в процессе программирования при разработке программного обеспечения. Без программ компьютеры бесполезны.
Программы создают программное обеспечение, которое обычный пользователь может распознать как веб-сайт или приложение. Когда программа проходит процесс тестирования и отладки, она становится доступной пользователю в виде упакованного программного обеспечения, которое можно легко установить на устройство.
Сложно ли программировать?
Программирование может быть очень простым, и любой может изучить его основы. Хорошая аналогия — думать о кодировании как о книгах в библиотеке. В некоторых книгах используется простой язык, и истории легко понять. Другие используют очень сложные слова и рассказывают истории, которые кажутся бессмысленными. Будь они простыми или трудными для чтения, все они книги.
Чем больше книг вы читаете, тем лучше у вас получается. Сложный язык или запутанные истории становятся легче для понимания, пока однажды вы не сможете читать то, о чем раньше даже не мечтали!
Учиться программировать — то же самое. В первый раз, когда вы попытаетесь программировать, вам будет сложно, но каждый раз, когда вы будете это делать, вы будете становиться лучше. Если вам сложно изучать язык программирования, вы все равно можете изучить важные идеи, лежащие в его основе, с помощью языка визуального кодирования. Вы даже можете создать свою собственную игру про Марио, вообще не вводя код!
Как выглядит код
На изображении выше показан скрипт hello_name. Вы уже видели, что одна строка кода может заставить компьютер печатать на экране. Допустим, вы хотите, чтобы пользователь не просто говорил «привет, мир», а вводил свое имя, а компьютер приветствовал его по имени? Давайте разберем, что здесь происходит.
- При запуске скрипта компьютер выводит вопрос на экран.
- Затем компьютер ждет, пока пользователь введет свое имя, и сохраняет его.
- На экране будет напечатано "Привет" вместе с сохраненным именем.
- В окне Cmder скрипт компилируется и выполняется с помощью Python.
- Перед завершением скрипт выполнялся именно так, как и было задумано.
В этом примере показан простой фрагмент кода, написанный в редакторе кода и запущенный в Cmder, который представляет собой окно терминала. Не беспокойтесь слишком сильно о том, для чего нужна любая из этих вещей. Теперь вы знаете, как выглядит код Python и как работает этот скрипт.
Как код становится программой
Если вы новичок в программировании, вы все еще можете задаться вопросом, как скрипты, подобные приведенному выше, становятся программами, к которым вы привыкли. На изображении выше окно слева — это инструмент для превращения скриптов Python в программы. Окно справа имеет значок с именем hello_name.exe. Я думаю, вы можете догадаться, что произойдет, если вы нажмете на нее!
От отсутствия кода до готовой программы. Этот пример действительно прост, но так работает почти все кодирование. Каждый день люди используют языки программирования, которые они выучили, для написания кода, который станет программами, которыми мы все пользуемся.
Программировать — это круто
Благодаря этой статье вы получили фундаментальное представление о программировании, а также получили практическое представление об этой дисциплине на примерах Python. Кодирование доступно всем, независимо от возраста и опыта.
Python — это хорошее место для начала вашего пути к программированию, поскольку это один из ведущих языков программирования в мире. Однако всегда можно изучить другие языки программирования и даже другие аспекты кодирования.
Несмотря на то, что были приложены все усилия для соблюдения правил стиля цитирования, могут быть некоторые расхождения. Если у вас есть какие-либо вопросы, обратитесь к соответствующему руководству по стилю или другим источникам.
Наши редакторы рассмотрят то, что вы отправили, и решат, нужно ли пересматривать статью.
Информатика — это изучение компьютеров и вычислений, а также их теоретических и практических приложений. Информатика применяет принципы математики, инженерии и логики во множестве функций, включая формулирование алгоритмов, разработку программного и аппаратного обеспечения и искусственный интеллект.
Самые влиятельные ученые-компьютерщики – Алан Тьюринг, взломщик кодов времен Второй мировой войны, которого обычно называют "отцом современных вычислений"; Тим Бернерс-Ли, изобретатель Всемирной паутины; Джон Маккарти, изобретатель языка программирования LISP и пионер искусственного интеллекта; и Грейс Хоппер, СШАОфицер ВМФ и ключевая фигура в разработке первых компьютеров, таких как UNIVAC I, а также в разработке компилятора языка программирования.
Информатика применяется в широком спектре дисциплин, включая моделирование последствий изменения климата и вируса Эбола, создание произведений искусства и визуализацию с помощью графического рендеринга, а также моделирование человеческого интерфейса с помощью искусственного интеллекта и машинного обучения.< /p>
Разработка видеоигр основана на принципах информатики и программирования. Современный рендеринг графики в видеоиграх часто использует передовые методы, такие как трассировка лучей, для обеспечения реалистичных эффектов. Развитие дополненной реальности и виртуальной реальности также расширило спектр возможностей разработки видеоигр.
Многие университеты по всему миру предлагают программы обучения основам теории информатики и применениям компьютерного программирования. Кроме того, распространенность онлайн-ресурсов и курсов позволяет многим людям самостоятельно изучать более практические аспекты информатики (такие как программирование, разработка видеоигр и дизайн приложений).
информатика, изучение компьютеров и вычислений, включая их теоретические и алгоритмические основы, аппаратное и программное обеспечение, а также их использование для обработки информации. Дисциплина информатики включает изучение алгоритмов и структур данных, проектирование компьютеров и сетей, моделирование данных и информационных процессов, а также искусственный интеллект. Информатика черпает некоторые из своих основ из математики и инженерии и поэтому включает в себя методы из таких областей, как теория массового обслуживания, вероятность и статистика, а также проектирование электронных схем. Информатика также широко использует проверку гипотез и экспериментирование при концептуализации, проектировании, измерении и уточнении новых алгоритмов, информационных структур и компьютерных архитектур.
Информатика считается частью семейства пяти отдельных, но взаимосвязанных дисциплин: компьютерная инженерия, информатика, информационные системы, информационные технологии и разработка программного обеспечения. Это семейство стало известно под общим названием компьютерной дисциплины. Эти пять дисциплин взаимосвязаны в том смысле, что вычислительная техника является их объектом изучения, но они разделены, поскольку каждая из них имеет свою собственную исследовательскую перспективу и учебную направленность. (С 1991 года Ассоциация вычислительной техники [ACM], Компьютерное общество IEEE [IEEE-CS] и Ассоциация информационных систем [AIS] сотрудничают в разработке и обновлении таксономии этих пяти взаимосвязанных дисциплин и руководств, которые образовательные учреждения использовать во всем мире для своих программ бакалавриата, магистратуры и исследовательских программ.)
Основные разделы информатики включают традиционное изучение компьютерной архитектуры, языков программирования и разработки программного обеспечения. Однако они также включают вычислительную науку (использование алгоритмических методов для моделирования научных данных), графику и визуализацию, взаимодействие человека и компьютера, базы данных и информационные системы, сети, а также социальные и профессиональные проблемы, которые являются уникальными для практики информатики. . Как может быть очевидно, некоторые из этих подполей пересекаются по своей деятельности с другими современными областями, такими как биоинформатика и вычислительная химия. Эти совпадения являются следствием склонности ученых-компьютерщиков признавать многочисленные междисциплинарные связи в своей области и действовать в соответствии с ними.
Развитие информатики
Информатика возникла как самостоятельная дисциплина в начале 1960-х годов, хотя электронный цифровой компьютер, являющийся объектом ее изучения, был изобретен на два десятилетия раньше. Корни компьютерных наук лежат главным образом в смежных областях математики, электротехники, физики и информационных систем управления.
Математика является источником двух ключевых концепций разработки компьютеров — идеи о том, что вся информация может быть представлена в виде последовательности нулей и единиц, и абстрактного понятия «хранимой программы». В двоичной системе счисления числа представляются последовательностью двоичных цифр 0 и 1 точно так же, как числа в знакомой нам десятичной системе представляются цифрами от 0 до 9. Относительная легкость, с которой два состояния (например, высокое и низкое напряжение) могут быть реализованы в электрических и электронных устройствах, что естественным образом привело к тому, что двоичная цифра или бит стала основной единицей хранения и передачи данных в компьютерной системе.
Электротехника дает основы проектирования цепей, а именно идею о том, что электрические импульсы, поступающие в цепь, можно комбинировать с помощью булевой алгебры для получения произвольных выходных сигналов.(Булева алгебра, разработанная в 19 веке, предоставила формализм для проектирования схемы с двоичными входными значениями нулей и единиц [ложь или истина, соответственно, в терминологии логики], чтобы получить любую желаемую комбинацию нулей и единиц на выходе.) Изобретение транзистора и миниатюризация схем, а также изобретение электронных, магнитных и оптических носителей для хранения и передачи информации стали результатом достижений электротехники и физики.
Информационные системы управления, первоначально называвшиеся системами обработки данных, предоставили ранние идеи, на основе которых развились различные концепции информатики, такие как сортировка, поиск, базы данных, поиск информации и графические пользовательские интерфейсы. В крупных корпорациях размещались компьютеры, на которых хранилась информация, необходимая для ведения бизнеса — расчет заработной платы, бухгалтерский учет, управление запасами, контроль производства, отгрузка и получение.
Теоретическая работа по вычислимости, начавшаяся в 1930-х годах, обеспечила необходимое распространение этих достижений на проектирование целых машин; важной вехой стала спецификация машины Тьюринга (теоретическая вычислительная модель, которая выполняет инструкции, представленные в виде последовательности нулей и единиц) в 1936 году британским математиком Аланом Тьюрингом и его доказательство вычислительной мощности модели. Еще одним прорывом стала концепция компьютера с хранимой в памяти программой, которую обычно приписывают американскому математику венгерского происхождения Джону фон Нейману. Это истоки области информатики, которая позже стала известна как архитектура и организация.
В 1950-х годах большинство пользователей компьютеров работали либо в научно-исследовательских лабораториях, либо в крупных корпорациях. Первая группа использовала компьютеры для выполнения сложных математических расчетов (например, траектории ракет), в то время как вторая группа использовала компьютеры для управления большими объемами корпоративных данных (например, платежных ведомостей и запасов). Обе группы быстро поняли, что писать программы на машинном языке нулей и единиц непрактично и ненадежно. Это открытие привело к разработке языка ассемблера в начале 1950-х годов, который позволяет программистам использовать символы для инструкций (например, ADD для сложения) и переменных (например, X). Другая программа, известная как ассемблер, переводила эти символические программы в эквивалентную двоичную программу, шаги которой компьютер мог выполнять или «выполнять».
Другие элементы системного программного обеспечения, известные как связывающие загрузчики, были разработаны для объединения фрагментов собранного кода и загрузки их в память компьютера, где они могли выполняться. Концепция связывания отдельных частей кода была важна, поскольку позволяла повторно использовать «библиотеки» программ для выполнения общих задач. Это был первый шаг в развитии области компьютерных наук, называемой разработкой программного обеспечения.
Позже, в 1950-х годах, язык ассемблера оказался настолько громоздким, что разработка языков высокого уровня (более близких к естественным языкам) стала поддерживать более простое и быстрое программирование. FORTRAN стал основным языком высокого уровня для научного программирования, а COBOL стал основным языком для бизнес-программирования. Эти языки несли с собой потребность в другом программном обеспечении, называемом компилятором, которое переводит программы на языке высокого уровня в машинный код. По мере того, как языки программирования становились все более мощными и абстрактными, создание компиляторов, создающих высококачественный машинный код и эффективных с точки зрения скорости выполнения и использования памяти, стало сложной задачей в области информатики. Разработка и реализация языков высокого уровня лежит в основе области компьютерных наук, называемой языками программирования.
Расширение использования компьютеров в начале 1960-х послужило толчком к разработке первых операционных систем, которые состояли из системно-резидентного программного обеспечения, которое автоматически обрабатывало ввод и вывод, а также выполняло программы, называемые «заданиями». Потребность в более совершенных вычислительных методах привела к возрождению интереса к численным методам и их анализу, и эта деятельность распространилась настолько широко, что стала известна как вычислительная наука.
В 1970-х и 80-х годах появились мощные компьютерные графические устройства, как для научного моделирования, так и для других видов визуальной деятельности. (Компьютерные графические устройства были представлены в начале 1950-х годов с отображением грубых изображений на бумажных графиках и экранах электронно-лучевых трубок [ЭЛТ].) Дорогое оборудование и ограниченная доступность программного обеспечения не позволяли этой области расти до начала 1980-х годов, когда компьютерная память, необходимая для растровой графики (в которой изображение состоит из маленьких прямоугольных пикселей), стала более доступной.Технология растровых изображений вместе с экранами с высоким разрешением и разработкой графических стандартов, которые делают программное обеспечение менее зависимым от машин, привели к взрывному росту этой области. Поддержка всех этих видов деятельности превратилась в область информатики, известную как графика и визуальные вычисления.
С этой областью тесно связано проектирование и анализ систем, которые напрямую взаимодействуют с пользователями, выполняющими различные вычислительные задачи. Эти системы получили широкое распространение в 1980-х и 90-х годах, когда линейное взаимодействие с пользователями было заменено графическими пользовательскими интерфейсами (GUI). Дизайн графического пользовательского интерфейса, который впервые был разработан Xerox, а затем был подхвачен Apple (Macintosh) и, наконец, Microsoft (Windows), важен, поскольку он представляет собой то, что люди видят и делают, взаимодействуя с вычислительным устройством. Разработка подходящих пользовательских интерфейсов для всех типов пользователей превратилась в область компьютерных наук, известную как взаимодействие человека с компьютером (HCI).
Xerox Alto был первым компьютером, в котором для управления системой использовались графические значки и мышь — первый графический пользовательский интерфейс (GUI).
Область компьютерной архитектуры и организации также претерпела значительные изменения с тех пор, как в 1950-х годах были разработаны первые компьютеры с хранимой в памяти программой. В 1960-х годах появились так называемые системы с разделением времени, позволяющие нескольким пользователям запускать программы одновременно с разных терминалов, жестко подключенных к компьютеру. В 1970-е годы были разработаны первые глобальные компьютерные сети (WAN) и протоколы для передачи информации на высоких скоростях между компьютерами, разделенными большими расстояниями. По мере развития этих видов деятельности они объединились в область компьютерных наук, называемую сетями и коммуникациями. Крупным достижением в этой области стало развитие Интернета.
Идея о том, что инструкции и данные могут храниться в памяти компьютера, имела решающее значение для фундаментальных открытий, касающихся теоретического поведения алгоритмов. То есть такие вопросы, как «Что можно/нельзя вычислить?» были официально рассмотрены с использованием этих абстрактных идей. Эти открытия положили начало области информатики, известной как алгоритмы и сложность. Ключевой частью этой области является изучение и применение структур данных, подходящих для различных приложений. Структуры данных, наряду с разработкой оптимальных алгоритмов для вставки, удаления и поиска данных в таких структурах, являются серьезной проблемой для ученых-компьютерщиков, поскольку они так интенсивно используются в компьютерном программном обеспечении, особенно в компиляторах, операционных системах, файловых системах и т. д. и поисковые системы.
В 1960-х годах изобретение накопителей на магнитных дисках обеспечило быстрый доступ к данным, расположенным в произвольном месте на диске. Это изобретение привело не только к более продуманным файловым системам, но и к развитию баз данных и систем поиска информации, которые позже стали необходимы для хранения, поиска и передачи больших объемов и разнообразных данных через Интернет. Эта область информатики известна как управление информацией.
Еще одной долгосрочной целью исследований в области компьютерных наук является создание вычислительных машин и роботизированных устройств, способных выполнять задачи, которые обычно считаются требующими человеческого интеллекта. К таким задачам относятся движение, зрение, слух, речь, понимание естественного языка, мышление и даже проявление человеческих эмоций. Область информатики интеллектуальных систем, первоначально известная как искусственный интеллект (ИИ), на самом деле возникла еще до появления первых электронных компьютеров в 1940-х годах, хотя термин искусственный интеллект появился только в 1956 году.
Три достижения в области вычислительной техники в начале 21 века — мобильные вычисления, клиент-серверные вычисления и взлом компьютеров – способствовали появлению трех новых областей компьютерных наук: разработка на основе платформ, параллельные и распределенные вычисления, и обеспечение безопасности и информации. Платформенная разработка — это изучение особых потребностей мобильных устройств, их операционных систем и их приложений. Параллельные и распределенные вычисления касаются разработки архитектур и языков программирования, которые поддерживают разработку алгоритмов, компоненты которых могут работать одновременно и асинхронно (а не последовательно), чтобы лучше использовать время и пространство. Безопасность и обеспечение информации связаны с проектированием вычислительных систем и программного обеспечения, которые защищают целостность и безопасность данных, а также конфиденциальность лиц, для которых эти данные характерны.
Наконец, особую озабоченность компьютерных наук на протяжении всей их истории вызывает уникальное общественное влияние, которое сопровождает исследования в области компьютерных наук и технологические достижения.Например, с появлением Интернета в 1980-х разработчикам программного обеспечения необходимо было решить важные вопросы, связанные с информационной безопасностью, личной конфиденциальностью и надежностью системы. Кроме того, вопрос о том, является ли программное обеспечение интеллектуальной собственностью, и связанный с ним вопрос «Кому оно принадлежит?» породила совершенно новую правовую область лицензирования и стандартов лицензирования, которые применялись к программному обеспечению и связанным с ним артефактам. Эти и другие проблемы составляют основу социальных и профессиональных проблем информатики, и они появляются почти во всех других областях, указанных выше.
Подводя итог, можно сказать, что дисциплина компьютерных наук превратилась в следующие 15 отдельных областей:
Хиллари Ньякунди
Каждому разработчику нужна хорошая среда разработки, независимо от того, занимаетесь ли вы разработкой мобильных приложений или веб-приложений или даже только изучаете свой первый язык программирования.
Как любому начинающему разработчику, когда я начал изучать программирование, мне нужно было руководство, как начать работу. И одной из самых важных вещей, с которыми у меня возникли проблемы при выборе, было приложение, помогающее мне писать код.
Было много вариантов на выбор, и в каждом уроке, которому я следовал, использовался другой. Но в конце концов я смог найти один и придерживаться его.
Теперь, если вы работаете в области веб-разработки или в какой-либо другой области, связанной с программированием, у вас есть приложение, которое вы будете использовать для написания кода. Это называется интегрированной средой разработки или сокращенно IDE. Но что такое IDE и чем она вам может быть полезна?
В этой статье мы сосредоточимся на том, что такое IDE, на различных типах IDE и на том, как их можно использовать для облегчения рабочего процесса. Сегодня мы также рассмотрим некоторые из лучших IDE.
Начнем!
Что такое IDE?
Проще говоря, IDE – это удобное программное обеспечение, которое одновременно выполняет функции текстового редактора, отладчика и компилятора. IDE созданы для того, чтобы упростить кодирование для разработчиков.
По сути, IDE – это приложение, которое упрощает разработку приложений и предоставляет центральный интерфейс со всеми необходимыми инструментами, такими как:
- Редактор кода, разработанный для помощи в написании и редактировании кода. Это также поможет вам сделать его более читабельным и чистым.
- Компилятор, преобразующий код, написанный человеком, в машиночитаемую форму.
- Отладчик, помогающий устранять ошибки в программах, чтобы код выполнялся и работал должным образом. Эта функция предоставляет инструменты, которые помогут вам изучить код.
Некоторые IDE также позволяют устанавливать в них подключаемые модули, чтобы предоставить вам еще больше возможностей.
Как и у любой другой технологии, у него есть история. Вы когда-нибудь задумывались, как раньше работали разработчики? Давайте немного узнаем об истории IDE.
История IDE
Раньше можно было сказать, что программирование было "только текстовым". Это может показаться скучным, но я полагаю, что профессиональным разработчикам в то время это очень нравилось (или у них не было других вариантов).
Разработчики раньше писали код в текстовом редакторе (например, Notepad, Emacs и других). Они писали и сохраняли приложения в редакторах с различными расширениями, такими как .java , а затем запускали компилятор, отмечали ошибки и возвращались и исправляли их, пока код не заработал.
Со временем эти различные действия стали внедряться в среду кодирования и стали более автоматизированными, для чего достаточно всего лишь нажать несколько кнопок. Visual Basic от Microsoft была первой настоящей IDE, а позже многие компании разработали разные IDE для разных языков (мы обсудим это ниже).
Как это работало — разные компании разрабатывали разные среды разработки? Вы думаете, что они должны придерживаться последовательных правил работы, верно? Например, среда IDE должна поддерживать один или несколько языков и должна быть ориентирована либо на веб-разработку, либо на мобильную разработку.
Что ж, давайте посмотрим, какие типы IDE существуют сегодня.
Типы IDE
Сегодня у нас есть множество различных IDE, в зависимости от того, как вы работаете и над каким кодом работаете.
У нас есть IDE, предназначенные для определенных языков, а также многоязычные IDE. Некоторые из них предназначены для разработки мобильных приложений, а другие — для веб-приложений. Также есть облачные IDE.
Давайте рассмотрим каждый из них по очереди.
Многоязычные IDE
Как следует из названия, это IDE, поддерживающие более одного языка. Если вы новичок (и планируете расширить свои знания позже), вы можете подумать об обучении использованию многоязычной среды IDE.
Вот несколько примеров многоязычных IDE и поддерживаемых ими языков:
Eclipse — бесплатный редактор с открытым исходным кодом. Его настоятельно рекомендуют многие профессиональные разработчики. Eclipse начинался как среда на основе Java, но недавно был обновлен для поддержки таких языков, как: C, C++, Python, PHP, Ruby, Perl и Java, и это лишь некоторые из них.
Visual Studio. Visual Studio, одна из наиболее широко используемых IDE, известна своими замечательными функциями и постоянной поддержкой расширений и обновлений. И он может легко поддерживать новый язык, добавляя расширение.
- NetBeans. Как и Eclipse, NetBeans представляет собой бесплатную кроссплатформенную среду IDE с открытым исходным кодом. Разработчики в основном используют его для разработки мобильных приложений, настольных приложений и веб-приложений.
Он предоставляет простые функции, такие как перетаскивание, что упрощает работу. Как и в случае с Eclipse, вы можете расширить его с помощью подключаемых модулей.
Некоторые из поддерживаемых языков включают: Java, PHP, C, C++, HTML, JavaScript, CSS и другие.
- Komodo — кроссплатформенная IDE с платной опцией. Вы можете расширить его возможности, добавив пакеты и другие дополнения.
Общие характеристики многоязычных IDE
Большинство многоязычных IDE имеют определенные общие функции, которые оказываются очень полезными при написании кода.
- Intellisence — IDE с этой функцией могут предоставлять автозавершение кода, краткую информацию и списки участников проекта.
- Умное редактирование кода: ваша IDE может отступать от строк кода, сопоставлять слова и скобки, а также выделять ключевые слова.
- Отладчик — большинство IDE предоставляют мощные функции отладки, а также графический отладчик и точки останова.
- Диспетчер расширений/плагинов — вы можете добавлять новые расширения/плагины для расширения функциональности вашей IDE.
- Контроль версий. IDE предлагают поддержку различных систем контроля версий, таких как Git, Subversion, Mercurial, CVS и т. д.
IDE для разработки мобильных приложений
Сегодня разработка мобильных приложений – одна из самых привлекательных и захватывающих областей разработки, и именно поэтому люди учатся программировать.
Не только это, но и почти все организации, от государственных органов до частных лиц, создают мобильные приложения.
По мере роста индустрии разработки мобильных приложений появляется множество новых инструментов. Чтобы разрабатывать качественные и эффективные приложения, разработчикам мобильных приложений нужна платформа, ориентированная на этот тип разработки.
Например, если вы создаете приложение для Android, iOS и Интернета, вам понадобится кроссплатформенная интегрированная среда разработки, поддерживающая все эти технологии.
Некоторые многоязычные IDE также попадают в эту категорию, например Visual Studio, Eclipse, Visual Studio Code и другие. Но теперь давайте рассмотрим некоторые интегрированные среды разработки, специально предназначенные для разработки мобильных приложений.
Вот несколько примеров мобильных IDE:
Веб/облачные IDE
В последнее время популярность облачных IDE начала расти. Это потому, что они дают вам доступ к вашему коду из любого места по сравнению с автономными IDE. Независимо от того, какой язык вы используете, почти для каждого варианта использования есть облачная среда разработки.
Вот несколько примеров облачных IDE:
- Cloud9 — самая мощная и расширяемая онлайн-платформа для разработки благодаря интеграции с AWS. Он сочетает в себе редактор кода с терминалом, а также имеет мощные инструменты отладки. Также позволяет совместное программирование с командами.
- CodeTasty — быстрая и простая в настройке IDE. Он поддерживает все основные языки, которые у нас есть. Он также имеет собственный терминал и окно вывода. Хотя это бесплатно, для доступа к другим функциям, таким как совместная работа с членами команды, необходимо использовать платную версию.
Вышеупомянутые являются наиболее известными многоязычными облачными IDE, но есть ряд других, которые просто не обладают такими же возможностями, как те, которые я перечислил. К ним относятся: Codepen, Replit, Codevny, Codeacademy и CodeRun.
Многие из этих более ограниченных IDE способны делать все, что вам может понадобиться. Хотя у них могут быть некоторые ограничения, например, вам нужно подключение к Интернету, чтобы использовать их, или вам также может потребоваться подписка на другие.
Если вы еще не сталкивались со своей любимой IDE, то она, вероятно, относится к нашему 4-му типу. На самом деле, моя любимая IDE — это одноязычная IDE, о которой мы поговорим ниже.
Конкретные языковые IDE
Я думаю, что у большинства разработчиков есть любимый язык, который они предпочли бы остальным. Если это так, скорее всего, существует IDE, разработанная специально для этого языка. И, вероятно, у него есть больше возможностей, которые помогут вам, по сравнению с другими средами. Давайте посмотрим:
- Для Python — PyCharm, Spyder, Thonny, IDLE, PyDev.
- Для Java — Intellij IDEA, Jikes, Jcreator.
- Для C/C++ — Code::Blocks, C-Free, Dev-C++
- Для Ruby/Rails — RubyMine, Redcar, RadRails.
Хорошо, теперь мы узнали, что такое IDE, какие у нас есть типы и каковы их основные функции/возможности. Теперь переходим к следующему шагу.
Как вы думаете, почему разработчики используют IDE? Вернее, каковы преимущества IDE (как и их недостатки)? Давайте разберем это, чтобы понять почему.
Почему при написании кода следует использовать IDE?
Вот некоторые из основных преимуществ использования IDE:
- Средства разработки экономят ваше время и силы. Основная цель использования среды разработки – ускорить и упростить разработку. IDE делают это, предоставляя вам множество полезных ресурсов, ярлыков, средств распознавания ошибок и многого другого.
- Простота установки. IDE объединяет различные возможности в одном месте, что упрощает постоянное переключение между инструментами. Если у вас возникли проблемы с настройкой IDE, ознакомьтесь с этой статьей здесь, чтобы получить рекомендации.
- Они поддерживают совместную работу — большинство IDE поддерживают совместную работу групп, что может помочь ускорить производство.
- IDE могут исправлять синтаксис, выдавать предупреждения и помогать писать качественный код.
- Вы также можете использовать их для создания драйверов и утилит.
Недостатки IDE
- Трудно следить за постоянными обновлениями, включая новые образцы, шаблоны и недавно добавленные функции.
- IDE не могут автоматически исправлять ошибки — вам все равно нужны знания, чтобы писать чистый код.
- Некоторые IDES сложны для понимания новичками.
Как выбрать IDE
Есть ли что-то похожее на идеальную IDE? На мой взгляд, я не думаю, что есть. Обычно это зависит от выполняемой работы.
Но вот что нужно учитывать при выборе IDE:
- Стоимость. Хотя большинство IDE бесплатны, дополнения могут быть платными. Большинство платных IDE поставляются с премиальными функциями, а также с поддержкой, так что просто выбирайте в соответствии с потребностями вашего проекта.
- Простота использования, пакеты и библиотеки. IDE, содержащие большое количество пакетов и библиотек, могут стать более сложными в использовании. Но это зависит от того, как реализованы эти библиотеки и пакеты. Выбирайте с умом в зависимости от ваших потребностей.
- Подключение к серверу: проверьте, можете ли вы развернуть свой код на сервере из IDE.
Заключение
Выбор IDE обычно зависит от типа проекта, над которым вы работаете, а также от различных требований к среде, таких как платформа, язык программирования, система контроля версий и многое другое. И, конечно же, вы также должны учитывать бюджет и личные предпочтения.
Но теперь, когда мы рассмотрели приведенные выше примеры, надеюсь, вы найдете тот, который лучше всего подходит для вас. Если у вас есть любимый, поделитесь каким. Лично я переключаюсь между PyCharm при написании кода Python и VS Code в других ситуациях.
Читайте также: