Программирования язык примеры: Самые популярные языки программирования — топ-10

Содержание

Советы и примеры задач, которые помогут вам в освоении нового языка программирования

19 июня 2013

Недавно мне пришло очередное письмо от одного из читателей блога. Автор письма сетовал, что на кафедре, на которой он учится, мало внимания уделяется программированию, а также интересовался, не знаю ли я каких-нибудь приемов, способствующих изучению нового языка программирования. Вот, что я думаю по этом поводу.

Все языки программирования изучаются одинаково. Сначала вы осознаете, что хотите освоить новый язык. Мотивы могут быть самыми разными. Возможно, вы решили начать карьеру программиста, возможно — просто хотите решить своими силами некоторую задачу, а может быть, вы уже знаете десяток языков программирования и учите еще один в надежде открыть в процессе изучения нечто новое и интересное для себя. В любом случае, вы выбираете подходящий для ваших целей язык. Вопрос выбора языка программирования был более подробно освящен в заметке Итак, вы решили стать программистом.

Нынче можно найти массу обучающих материалов на любой вкус — статей в журналах, постов в блогах, видео-курсов и так далее. Встречаются даже интерактивные сайты-учебники. Однако я глубоко убежден, что нет лучшего способа начать изучение нового языка программирования, чем прочитать хорошую книгу по нему. Статьи и видео-курсы оставляют пробелы в знаниях. С их помощью вы можете легко выучить синтаксис языка программирования, но они не дадут вам глубокого понимания его внутреннего устройства. Если в языке используется автоматическая сборка мусора, то как она работает? Если процессы «общаются» при помощи обмена сообщений, каковы гарантии на доставку этих сообщений?

Хорошую книгу в том или ином виде (бумажном или электронном, на русском языке или на английском) можно найти по любому языку программирования. Книги есть даже по недавно появившимся языкам, таким, как Go или Perl 6. Если книг нет, то, скорее всего, язык не заслуживает вашего внимания. Он либо безнадежно устарел, либо появился буквально вчера и, возможно, перестанет существовать уже завтра.

Следует отметить опасность книг на русском языке, особенно переводных. В этих книгах нередко содержаться серьезные ошибки и предпринимаются попытки изобрести собственную терминологию. Если перед вами стоит выбор — прочитать книгу на английском языке или ее перевод на русский, настоятельно советую выбрать первый вариант. Еще одна опасность может подстерегать вас при изучении молодых языков программирования. Например, Scala является новым и очень быстро развивающимся языком. Книги о Scala, написанные буквально год или два назад, уже успели устареть.

Помимо книги по самому языку программирования вам, скорее всего, также понадобится несколько книг по связанным с этим языком технологиям. При изучении Python вы, вероятно, также будете заинтересованы в освоении Django. Если вы изучаете Scala, не повредить прочитать книги по Akka, Play Framework и Scalatra.

Но одних только книг недостаточно. Вряд ли после прочтения книги вы смогли полностью, во всех деталях, запомнить ее содержание. К тому же, в книгах часто не обсуждаются многие важные вопросы. И хотя ответы на них содержатся в официальной документации и тех самых постах в блогах, вы, опять таки, не можете просто прочитать и запомнить их. Настоящее понимание приходит только с опытом. Чтобы по-настоящему освоить язык программирования, нужно много писать на нем, а также читать код других программистов.

Приобретению опыта использования языка способствует решение с его помощью задач. В некоторых книгах в конце каждой главы приводятся небольшие задачки. Но я лично никогда не любил эти задания из-за их искусственности. Мне больше нравится заниматься более-менее реальной задачей и, если потребуется, использовать в ней dict’ы, чем писать пять строк кода, которые делают с этими dict’ами что-то надуманное и никому ненужное. Рассмотрим некоторые из таких более-менее реальных задач (или «коанов», если хотите), сгруппированных по тематике.

Веб:

Возьмите один из веб-фреймворков для изучаемого вами языка и напишите сайт, который выводит на главной странице надпись «Привет, мир!». В случае с Haskell, к примеру, таким фреймворком будет Yesod, Scotty, Happstack или Snap.
Добавьте форму для ввода имени пользователя, после отправки которой появляется надпись «Привет, (имя пользователя)!».
Добавьте сохранение информации о пользователе в кукисах, чтобы посетителю не приходилось каждый раз вводить свое имя при заходе на сайт. Сделайте кнопку «выход», при нажатии на которую кукисы удаляются.
Дайте пользователям возможность заливать аватарки.
Пусть у пользователей будет возможность выбирать язык интерфейса.
Одним пользователям нравится читать черный текст на белом фоне, а другим — белый текст на черном фоне. Дайте им возможность переключаться между несколькими шаблонами сайта.
Разверните написанное вами приложение в Амазоне или в ином облачном хостинге.

Базы данных:

Напишите телефонную книгу с использованием какой-нибудь реляционной СУБД, например, SQLite, MySQL или PostgreSQL. Телефонная книга — это приложение, которое хранит информацию о ваших знакомых и способах, которыми можно связаться с ними. Вы можете создавать, редактировать и удалять людей, а также различные их контакты — телефоны, скайпы, адреса блогов и так далее.
Существуют ли ORM для изучаемого вами языка программирования? Сделайте так, чтобы приложение из предыдущего пункта могло работать с любыми двумя РСУБД, используя один и тот же код.
Напишите телефонную книгу, используя для хранения информации одну из NoSQL баз данных, например, MongoDB, Couchbase, Cassandra или Riak.
Напишите небольшое веб-приложение, отображающее число пользователей, находящихся в данный момент онлайн. Для этого воспользуйтесь одним их key-value хранилищ, например, Memcached или Redis. Считается, что пользователь находится онлайн, если он запрашивал одну из страниц сайта в течение последних пяти минут.

Сети и протоколы:

Напишите программу, выводящую последние 10 твитов, содержащих указанный хэштэг. Используйте HTTP API социальной сети Twitter.
Напишите агрегатор блогов. Имеется список RSS- и Atom-лент. Программа должна генерировать файл index.html, содержащий ссылки на последние 50 постов, опубликованных в блогах из списка. Настройте автоматический запуск программы каждые 10 минут. Убедитесь, что файл index.html обновляется.
Добавьте в программу из предыдущего пункта возможность заливать index.html в указанный каталог на удаленном сервере по протоколу FTP. Используйте готовую библиотеку для работы с FTP.
Напишите программу, отправляющую электронное письмо на указанный адрес по протоколу SMTP с использованием готовой библиотеки. Затем прикрепите к письму несколько файлов. Сделайте так, чтобы в почтовых клиентах с поддержкой HTML отображалась HTML-версия письма с картинкой, а в клиентах без поддержки HTML — простая текстовая версия письма.
Напишите программу, уведомляющую пользователя о получении новых писем. Используйте протокол POP3. Затем добавьте в программу поддержку IMAP. Убедитесь, что программа поддерживает SSL. Для работы с POP3 и IMAP используйте готовые библиотеки.
Напишите простого ICQ-, IRC- или Jabber-бота с использованием готовой библиотеки для работы по выбранному протоколу.
Выберите протокол из следующего списка: DNS, FTP, POP3, SMTP, IRC, IMAP, Jabber, ICQ, ed2k, BitTorrent. Напишите собственную библиотеку для работы по выбранному протоколу со стороны клиента. Или напишите сервер.
Существуют ли для изучаемого вам языка программирования биндинги к libpcap? Если да, попробуйте написать простой HTTP-сниффер. Если нет, попробуйте написать простой аналог libpcap на raw-сокетах.

Многопоточность:

Напишите программу, которая в несколько потоков скачивает файлы по заданному списку URL-адресов. Используйте «традиционную» многопоточность с мьютексами, семафорами и так далее. Разумеется, если она поддерживается изучаемым вами языком.
Решите ту же задачу с использованием процессов операционной системы вместо потоков.
Можно ли в изучаемом вами языке использовать легковесные потоки, событийно-ориентированное программирование или транзакционную память? Попробуйте решить задачу с помощью одного из этих подходов.

Графика:

Напишите программу, рисующую диаграммы для некоторых данных. Программа должна уметь строить графики, гистограммы и круговые диаграммы.
Задан список пар однонаправленно связанных элементов. Напишите программу, отображающую эти данные в виде графа.
Напишите простую библиотеку для рисования Captcha. Используйте GD или аналогичную библиотеку на ваш выбор.
Напишите конвертер из одного графического формата в другой. Как минимум, программа должна поддерживать форматы bmp, jpeg, gif и png.

Некоторые алгоритмы:

Напишите программу, собирающую статистику поисковых запросов, по которым пользователи заходят на некоторый сайт. Для этого пропарсите при помощи регулярных выражений логи веб-сервера за месяц.
Напишите библиотеку для поиска на графах в глубину и в ширину, а также при помощи алгоритма A*. Реализуйте прямой, обратный и двунаправленный поиск.
Напишите генератор лабиринтов. Затем напишите программу, которая проходит лабиринты, сгенерированные предыдущей программой.
Найдите сайт, использующий как можно более простую Captcha. Напишите программу, распознающую символы на этой Captcha. Используйте многослойные нейронные сети.
Аппроксимируйте функцию синус на отрезке [0; pi/2] при помощи полинома четвертой степени. Для подбора коэффициентов воспользуйтесь генетическим алгоритмом. Повторите задачу для другой функции и другого отрезка.
Создайте библиотеку, реализующую алгоритм сжатия LZW. Затем протестируйте библиотеку на типичных данных. Насколько ее скорость и коэффициент сжатия отличаются от этих же параметров у других библиотек для сжатия данных без потерь?
Реализуйте алгоритм перевода римских цифр в арабские, а также алгоритм преобразования в обратную сторону.
Напишите библиотеку для работы с графами, матрицами, датами, комплексными числами или числами произвольной длины.
Напишите свою реализацию хэш-таблиц, RB-деревьев, двусвязных списков, а также других структур данных на ваш выбор.
Придумайте простой язык программирования и напишите его компилятор или интерпретатор.

Криптография:

Найдите библиотеку для генерации криптостойких псевдослучайных чисел. Напишите на ее основе генератор паролей. Если такой библиотеки для изучаемого вами языка нет, напишите ее. Из литературы тут можно посоветовать Практическую Криптографию.
Напишите программу, считающую MD5, SHA1, SHA256 или иную хэш-функцию от заданной строки. Напишите программу, считающую ту же хэш-функцию от большого файла на диске.
Напишите программу, шифрующую файлы при помощи AES или иного симметричного шифра.
Найдите библиотеку, реализующую алгоритм RSA. Напишите с ее помощью программу для обмена ключами по открытому каналу (например, электронной почте) и передачи по этому же каналу зашифрованных и защищенных цифровой подписью сообщений.
Сделайте то же самое с использованием эллиптических кривых. Если для изучаемого языка нет готовой библиотеки для работы с эллиптическими кривыми, напишите ее.

Десктоп:

Напишите простое GUI-приложение с полем для ввода имени и кнопкой с надписью «ОК». При нажатии на кнопку должно появляться сообщение «Привет, (введенное имя)!». Продолжите работу над приложением. Пусть у программы будет иконка в трее и она будет уметь сворачиваться в этот трей. Научитесь выводить popup-сообщения.
Можно ли на изучаемом вами языке программирования сделать скриншот экрана и сохранить его в bmp-файл? Если да, то попробуйте написать программу, делающую это.
Напишите проигрыватель mp3-, ogg- и wav-файлов.
Создайте программу, которая рисует вращающийся куб с разноцветными гранями при помощи OpenGL или DirectX.
Напишите приложение, снимающую вебкамерой фото и/или видео.
Научитесь сканировать документы и отправлять их на печать.
Напишите программу, записывающую звук с микрофона в wav-файл.
Напишите генератор Excel-отчетов с графиками и гистограммами. Проверьте, что он нормально отображается в Microsoft Office, Libre Office и Google Docs.

Прочее:

Выполните любое задание из предыдущих пунктов. Убедитесь, что написанная программа работает как минимум под двумя операционными системами, например, под Windows и под Linux или под Linux и MacOS.
Напишите программу для рекурсивного поиска файлов на диске. Напишите менеджер процессов. Если вы пишите под Windows, напишите программу, добавляющую себя на автозапуск путем редактирования реестра. Напишите программу, перечисляющую заголовки всех открытых окон.
Попробуйте написать простую динамическую библиотеку. Затем напишите программу, подгружающую эту библиотеку и вызывающую функции из нее.
Как вызывать из изучаемого вами языка функции, написанные на Си? Можно ли написать программу на Си, вызывающую функции, написанные на изучаемом вами языке? Если вы изучаете Си, замените в предыдущих двух предложениях «Си» на «OCaml».
Можно ли писать на изучаемом вами языке под Android, iOS или Windows Phone? Попробуйте написать простое мобильное приложение.

Ух! Немало получилось, правда? Как, все еще мало? В таком случае можно посоветовать следующее. Читайте книги о программировании. Во время чтения придумывается много интересных задачек. Принимайте участие в конкурсах по программированию. Подумайте, какие рутинные задачи вам приходится время от времени решать и попробуйте написать программу для их решения. Участвуйте в open source проектах. Читайте блоги. Полистайте архивы блогов, на которые вы подписаны. В них можно найти интересные задачки. Заведите собственный блог и пишите о ваших успехах в изучении нового языка. Комментарии к постам нередко наводят на интересные мысли.

Ну и в заключение отмечу, что в освоении языка неплохо так помогает найти работу программистом на этом самом языке. Задачи появятся сами собой, а вместе с работой над ними приходит и опыт.

Как обычно, буду рад любым вашим комментариям.

Метки: Языки программирования.

Самые необычные языки программирования

«Эзотерические» языки программирования разрабатывают и в качестве произведения искусства, и чтобы найти границы авторских возможностей или реализовать некую идею, а иногда и в шутку. Первые такие языки придумали еще в 1970-е, сегодня же их насчитывают десятки. «Мегабайт» подготовил подборку самых забавных языков программирования: невидимых, лаконичных, имитирующих фразы героев Шварценеггера или текст пьес Шекспира и совсем уж хулиганских.

Brainfuck
Brainfuck — известнейший «эзотерический» язык программирования, созданный Урбаном Мюллером в 1993 году в попытках реализовать Тьюринг-полный язык с как можно меньшим компилятором. Brainfuck отличается особым минимализмом: состоит всего из восьми односимвольных команд.

Полнота по Тьюрингу — это когда вычислительный элемент способен реализовать любую вычислимую функцию.

Теоретически Brainfuck может выполнить любую задачу, но оказывается непригодным для реальной практики. Поэтому его используют только как математическую модель или для развлечения.

Whitespace

Написанный на Whitespace код состоит только из непечатаемых знаков: пробела (Space, ASCII 32), табуляции (Tab, ASCII 9) и новой строки (LF, ASCII 10).

Whitespace создали в 2003 году Эдвин Брейди и Крис Моррис в качестве компенсации за несправедливое отношение к непечатаемым символам. Большинство современных языков программирования их игнорирует, поэтому Whitespace делает то же со всеми символами, кроме невидимых.

Команды Whitespace состоят примерно из 3–4 знаков. Также в языке существует только один тип данных — целые числа в двоичной системе. Сначала задается знак числа: Space — положительное, Tab — отрицательное, — затем следуют двоичная запись абсолютного значения числа (Space — 0, Tab — 1) и LF, сигнализирующий о конце записи.

Velato и Piet
Velato — язык, придуманный программистом с ником Rottytooth. Код программы определяют высоты нот и их порядок. Таким образом, его можно задать музыкальной дорожкой. Ниже приведен пример команды Hello, world! в нотном представлении и в аудиофайле.

Piet — разработанный Давидом Морган-Маром язык программирования, распознающий абстрактные разноцветные изображения в качестве команд. Для записи кода на Piet используют 20 цветов, включая черный и белый. Справа приведен пример команды Hello, world! в пиксельном представлении.

Программный юмор

COW — диалект языка программирования Brainfuck. Всего в языке 12 команд, выражающихся «мычанием» в разных регистрах: MoO, MOo, moO, mOo, moo, MOO, OOM, oom, mOO, Moo, OOO, MMM.

ArnoldC — «эзотерический» язык программирования, использующий цитаты героев Арнольда Шварценеггера в качестве команд. Среди используемых фраз есть весьма знаменитые: YOU ARE NOT YOU YOU ARE ME, I’LL BE BACK и GET YOUR ASS TO MARS.

Shakespeare
Shakespeare — язык программирования, в котором исходный код имитирует текст пьес Шекспира. Придумали это скандинавские программисты Карл Хассельстром и Джон Аслунд в 2001 году во время обучения. Узнав о существовании «эзотерических» языков, студенты загорелись идеей создать собственный в рамках задания по синтаксическому анализу.

Структура программы на Shakespeare:

Заголовок — часть программы до первой точки, или комментарий.

Список действующих лиц — объявление переменных. Каждую переменную задают в формате «имя, описание»: в качестве первого используют имя одного из героев пьес Шекспира, а описание может быть произвольным комментарием. Все переменные хранят целые числа.

Тело программы состоит из актов и сцен, пронумерованных римскими цифрами. Каждая сцена — из отдельных команд, оформленных как реплики действующих лиц.

Константы в Shakespeare задают как существительные с набором прилагательных. Существительное соответствует 1 или -1 в зависимости от того, хорошее оно, нейтральное или плохое.

Примеры негативных прилагательных: cursed, foul, half-witted, lying, oozing, snotty, vile.
Примеры положительных прилагательных: cure, mighty, noble, prompt, reddest, smooth.
Примеры негативных существительных: bastard, beggar, codpiece, firt-gill, toad.
Примеры положительных существительных: King, Lord, plum, summer’s day, kingdom, pony.

Перед выполнением большинства команд на сцену нужно вывести как минимум два героя: говорящего и слушающего. Все команды выглядят как обращение одного персонажа к другому. Например, вывод или ввод символа: Speak your mind! и Open your mind! — а вывод или ввод числа: Open your heart! и Listen to your heart!

«Йоба»
«Йоба» — это язык (точнее, компилятор), созданный специально для российских гопников, мечтающих стать программистами. Пользователь torkve в конце марта 2011 года выложил на Habr описание «Интерпретатора из подворотен». В качестве команд в нем — фразы на русском с использованием нецензурной брани и просторечий: «усеки» как memorize, «тада» как then. Каждая новая команда начинается с «чо», а интерпретатор отвечает вам вполне человечными фразами — «йо!» и «гавно вопрос».

Язык программирования | Типы и примеры

Ключевые люди:: Стивен Вольфрам
Никлаус Эмиль Вирт
Кристен Нигаард
Джон Уорнер Бэкус
Алан Кей

Связанные темы:: язык программирования искусственного интеллекта
Веб-скрипт
Перл
Джава
С

Просмотреть весь связанный контент →

язык 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 существует много компьютерных языков, относительно немногие из них широко используются.

Машинные языки и языки ассемблера являются «низкоуровневыми», требуя от программиста явного управления всеми специфическими 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.

Типы языков

Машинные языки и языки ассемблера

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, поскольку он не похож на обычную математическую запись или человеческий язык, а его коды варьируются от компьютера к компьютеру.

Язык ассемблера на один уровень выше машинного. Он использует короткие мнемонические коды для инструкций и позволяет программисту вводить имена для блоков памяти, которые содержат данные. Таким образом, можно написать «добавить оплату, всего» вместо «0110101100101000» для инструкции, которая складывает два числа.

Викторина «Британника»

Викторина «Компьютеры и технологии»

Язык ассемблера разработан так, 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.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.

Первым важным алгоритмическим языком был FORTRAN ( for mula tran slation), разработанный в 1957 году командой 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 наличие подпрограмм для общих математических операций и создал их библиотеки.

FORTRAN также был разработан для перевода на эффективный машинный язык. Он сразу же стал успешным и продолжает развиваться.

ALGOL ( algo rithmic l language) 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.

Алгол предоставил нотацию для описания структуры языка программирования, форму Бэкуса-Наура, которая в некоторых вариациях 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. Многие важные языки, такие как Паскаль и Ада (оба описаны ниже), являются его потомками.

Язык программирования C был разработан в 1972 Денниса Ритчи и Брайана Кернигана из корпорации AT&T для программирования компьютерных операционных систем. Его способность структурировать данные и программы путем составления более мелких блоков сравнима с возможностями Алгола. Он использует компактную нотацию и предоставляет программисту возможность работать 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

COBOL ( co mmon b Business o ориентированный l язык) активно используется предприятиями с момента его создания в 1959 году. .S. правительственные организации основал CODASYL ( Co mmittee на Da ta Sy основ и L языков) для разработки и контроля языкового стандарта, чтобы обеспечить его переносимость между различными системами.

COBOL использует нотацию, подобную английской, но при введении новая. Бизнес-вычисления организуют и управляют большими объемами 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 — важный пример «объединения» данных в единый объект, и они появляются почти во всех современных языках.