Язык a программирования: Какой язык программирования учить прямо сейчас: 9 самых востребованных

Содержание

Какой язык программирования учить в 2023 году?

ITExpert team 03.04.2023

ITExpertБлогКарьера

С какого языка программирования начать новичку в 2023 году?

IT-индустрия ежегодно растет на 25-30% и остается стабильно привлекательной для свитчеров и выпускников ВУЗов. К тому же в прошлом году было опубликовано более 100 тысяч вакансий на DOU. А по словам руководителя образовательных программ Sigma Software, ощущается нехватка от 50 до 100 тысяч IT-специалистов.

Даже во время полномасштабной войны IT-сфера остается относительно стабильной для команд, постепенно увеличивается количество вакансий и стажировок для специалистов без опыта.

Если вы решили начать карьеру программиста, выбираете направление, думаете, с какого языка программирования начать или хотите повысить уровень технических знаний — этот материал для вас. За ответы благодарим Романа Шмелева, ментора и координатора школы программирования Ш++.

На что следует обращать внимание при выборе языка программирования для изучения?

Новичку в IT стоит обращать внимание не столько на язык, сколько на обучающую программу. Важно, чтобы на курсе/стажировке вы научились программировать в широком смысле (не просто знать один язык или подборку инструментов). Искусство доносить компьютеру свое мнение не принадлежит конкретному языку, но намного важнее как навык. Оно позволяет понимать общую логику и переносить знания на разные языки программирования.

Также советую проверить количество вакансий для начинающих по разным технологиям. Сравните вакансии между собой и выбирайте более популярные направления. Сделать это можно, например, в разделе вакансий на портале DOU.

Динамика количества вакансий для Trainee/Junior Python Developers:

Так с какого языка программирования начать новичку? Если вы планируете как можно быстрее найти работу, изучайте простые и популярные языки программирования. Среди них: Java, PHP, Javascript, Python и так далее. В начале карьеры не следует погружаться в языки и технологии с высоким порогом входа, такие как Rust, Haskell, Scala и другие. Обычно к ним приходят со временем и опытом.

Конечно, ориентируйтесь и на собственные предпочтения по направлению. Есть люди, которым более близка работа с графическими элементами (визуальная часть сайта/frontend). А есть те, кто от графики убегает в нечто более математическое или серверное (backend). Есть те, кто мечтают сделать приложение в свой Android или пилить игры. Лучше выбрать интересное направление в начале, чем заставлять себя и демотивироваться в дальнейшем.

Вы можете не знать, чего хотите. Если это так, рекомендую вам обратить внимание на разработку Web. Какой язык выбрать для Web-разработки? Изучите JavaScript, а затем — TypeScript (писать на чистом JavaScript неоправданно сложно, поэтому это не то, чего мы бы вам советовали). Такая стратегия позволит вам быть универсальным бойцом, а в дальнейшей карьере иметь выбор между frontend (например, работать с Vue/React) и backend (Node.js). Это возможно, поскольку и там, и там используется один язык программирования.

Какой язык программирования выбрать новичку?

Обычно не столь важен язык, как удобные редакторы, доступность материалов, низкий порог для старта, наличие людей, которые могут помочь. Разберем, как выбрать язык программирования для изучения.

Например, JavaScript — первый язык, с которым знакомится студент на начальном этапе обучения в Ш++. Этот язык очень удобен, чтобы быстро получать результат без перегрузки разными продвинутыми техниками и дополнительными инструментами. Все нужно учить постепенно!

Хорошая альтернатива — Python. Однако этот язык не позволяет легко прыгать с изучения frontend к backend и наоборот.

Java — довольно простой язык, но уже имеет «явную статическую типизацию». Это значит, что компьютер сам находит ошибки и указывает на них, однако осваивать Java немного труднее. Это второй язык, который учат студенты в нашей школе.

Подробнее о выборе первого языка программирования мы рассказывали в блоге.

Все популярные языки так или иначе оптимальны для новичков. Иначе они бы не стали популярными. Новички пытаются выбрать самый-самый-самый лучший язык программирования для изучения. Но на самом деле любой язык — самый лучший для начала карьеры. Поэтому хватит выбирать, учитесь уже!

Сколько времени нужно для того, чтобы изучить необходимый минимум для работы Trainee/Junior-разработчиком? Насколько интенсивно необходимо учиться?

Минимальный период, чтобы доучиться до Trainee/Junior уровня, зависит от характера и внутренних качеств самого студента. Обычно взрослому необходимо 6-12 месяцев, но цифра очень вариативна.

Кроме знаний, как программировать, не менее важны так называемые «soft-skills». Это такие навыки, как умение общаться, адекватно доносить свои потребности, быть проактивным, дисциплинированным, ответственным, положительным… Все эти качества дают суперускорение как для первой работы в IT, так и для дальнейшей карьеры.

Если говорить об интенсивности обучения: рекомендуем учиться ежедневно, минимум в течение двух часов, и минимум шесть часов в выходные. Программированием невозможно легко овладеть. Кроме самого языка и навыков мышления (на что уйдет не один месяц), нужно уметь пользоваться разными дополнительными технологиями, чтобы быть интересным для работодателя.

Те, кто учатся честно и интенсивно, получают желаемый результат.

Какие самые критичные знания для старта работы в IT?

Хорошая комбинация — опыт создания более-менее полноценного IT-продукта и понимание фундаментальных основ программирования (алгоритмов, структур данных). Обычно работодатели положительно относятся к Pet-проектам (индивидуальные проекты, которые вы делаете в свободное время на некоммерческой основе).

Всех интересует практичная сторона, никому не нужен заученный материал. Поэтому обязательно практикуйте все навыки, услышанные на курсах.

Какие дополнительные инструменты должен изучать новичок?

Дополнительные инструменты чаще всего зависят от выбранного языка программирования/части архитектуры. Для простоты пользуйтесь карьерными дорожными картами.

Например, Backend Developer, кроме самого языка, должен изучать: базы данных, ОС (например, Linux), инструменты тестирования, системы контроля версий, git, CI/CD-практики и многое другое.

На продвинутых этапах обучения в Ш++ эти темы и инструменты изучаются параллельно выбранному языку программирования.

Почему важно не сужать свою специализацию только на одном языке?

Изучение нового позволяет свежим глазом посмотреть на программирование и на давно знакомые языки и технологии. К тому же, гибкость — это еще один навык, дающий в перспективе большие плюсы, в том числе и денежное вознаграждение.

К тому же, неприятие какого-либо языка указывает на неготовность изменяться под другие, более новые технологии. Сейчас для начинающих порог входа в индустрию несколько высок: сегодня вы переживаете о том, как выбрать свой первый язык программирования, а завтра будете думать о других инструментах. Именно поэтому очень важно быть открытыми к изучению нового, на высоких скоростях, ведь сфера IT динамично меняется.

Какой главный совет вы бы дали человеку, желающему начать карьеру в IT?

Пиши код! Не готовься, не изучай много теории, не сомневайся. Начинай писать код, учись не застревать, пиши код своими руками в течение большого количества часов. Также стоит найти тех, кто тебе поможет или будет идти рядом. Можно попробовать пройти этот путь в Ш++!

FAQ

Какой язык программирования учить начинающим?

Важен язык не только язык, но и удобные редакторы, доступность материалов, низкий порог для старта, наличие менторов и библиотеки знаний. Например, JavaScript — удобный язык, чтобы быстро получать результат без перегрузки продвинутыми техниками. Также новички часто начинают с Python и Java.

Что следует учитывать при выборе языка программирования для изучения?

Как выбрать свой язык программирования? Обращайте внимание на такие поинты:

  • актуальность языка программирования: популярен ли он, есть ли вакансии в этом направлении,
  • сферы применения: хотели ли бы вы писать мобильные приложения или игры,
  • порог вхождения: насколько сложен язык, есть ли библиотека знаний и как долго нужно учиться.

Какие языки программирования популярны в 2023 году?

Самыми популярными языками в 2023 году стали JavaScript — 19%, Java — 14%, Python — 13%. Далее идут C#, TypeScript, PHP, Kotlin и другие.

Насколько полезным был этот пост?

Click on a star to rate it!

Средний рейтинг 5 / 5. Количество голосов: 3

Оценок пока нет! Будьте первым, кто оценит этот пост.

Поделиться с друзьями

Похожие статьи

Полезные статьи

Топ самых забавных языков программирования — необычные и странные языки программирования и факты о них

Статьи

Топ самых забавных языков программирования


Мы не сомневаемся, что вы за свою жизнь успели узнать о множестве языков программирования: как минимум об Assembler, Pascal, С++, C# (как до-диез, только си-шарп), Java, Python, Ruby, Haskell. Все они имеют преданных фанатов и яростных противников. Разные языки могут затачиваться под определенные цели или быть более универсальными, однако в большинстве своем они используются умными бородатыми (и не очень) разработчиками для решения профессиональных задач.


Но когда программистам наскучивают серьезные языки программирования, они начинают разрабатывать новые, только не самые обычные, а эзотерические. Их создают для исследования возможностей разработки, в качестве произведения искусства, или, как чаще всего и случается, ради забавы. При этом многие из этих странных языков программирования потенциально ничуть не хуже классических, то есть теоретически их можно использовать и в настоящих проектах.


Эзотерические языки часто пародируют «серьезные», а тексты программ на них понятны лишь посвященным. В то время как разработчики реально используемых языков стараются сделать синтаксис максимально понятным, а сам процесс написания кода — удобным, создатели эзотерических языков обычно ставят перед собой противоположные задачи.


Ook!


Целое семейство эзотерических языков выглядит так, будто основывается на принципе английского философа Уильяма Оккама: «Не следует множить сущее без необходимости». Они отрицают какой-либо дополнительный синтаксис, а их разработчики часто гонятся за уменьшением размера компилятора.


Несмотря на внешнюю примитивность, такие языки могут иметь бесконечный набор ячеек и тьюринговскую полноту, и, следовательно, по потенциальным возможностям не уступать «настоящим», подобным C, Pascal или Java. Например, для поклонников Терри Пратчетта существует «Ook!». Этот необычный язык программирования имитирует речь одного из героев «Плоского мира» — орангутанга-библиотекаря из Незримого Университета.


Пример кода для вывода сообщения «Hello, world!»:



Whitespase


Whitespace (англ. пробел) — эзотерический язык программирования, созданный Э. Брэди и К. Моррисом. Существенным его отличием является то, что для управляющих конструкций используются только непечатаемые символы, а именно: пробел, перевод строки и табуляция. Интересным следствием этого факта является то, что текст программы на языке Whitespace можно «скрыть» внутри исходных кодов другой программы. Кстати язык был выпущен 1 апреля 2003 года, и многие восприняли его как шутку на День смеха.


Пример кода для вывода сообщения «Hello, world!» (с подсветкой спецсимволов):


Языки с литературным синтаксисом


Если вам все-таки кажется очень неудобным читать цитаты высших приматов, разбираться в закорючках или читать невидимые знаки, есть варианты с довольно user-friendly синтаксисом.


Chef


Chef — эзотерический язык программирования, разработанный Дэвидом Морган-Маром, программы на котором сходны с кулинарными рецептами. Каждая программа в языке состоит из названия, списка переменных и их значений, списка инструкций. Переменные могут быть названы только названиями основных продуктов питания. Стек, в которые помещаются значения переменных, называется англ. mixing bowl («чаша для смешивания»), а операции для манипуляции с переменными — mix («смешать»), stir («взболтать») и так далее. Язык идеально подходит для домохозяек и для Джеймса Бонда.


Пример кода для вывода сообщения «Hello, world!»:


Hello World Souffle.


Ingredients.


72 g haricot beans


101 eggs


108 g lard


111 cups oil


32 zucchinis


119 ml water


114 g red salmon


100 g dijon mustard


33 potatoes


Method.


Put potatoes into the mixing bowl.


Put dijon mustard into the mixing bowl.


Put lard into the mixing bowl.


Put red salmon into the mixing bowl.


Put oil into the mixing bowl.


Put water into the mixing bowl.


Put zucchinis into the mixing bowl.


Put oil into the mixing bowl.


Put lard into the mixing bowl.


Put lard into the mixing bowl.


Put eggs into the mixing bowl.


Put haricot beans into the mixing bowl.


Liquefy contents of the mixing bowl.


Pour contents of the mixing bowl into the baking dish.


Serves 1.


Shakespeare


Если же вы не готовите, ходите есть в рестораны и предпочитаете духовную пищу, найдется вариант и для вас. Shakespeare — эзотерический язык программирования, разработанный Джоном Аслаудом и Карлом Хассельстромом. Язык Shakespeare призван замаскировать исходный код программы под пьесы Уильяма Шекспира.


Список персонажей в начале программы служит для объявления количества стеков, носящих имена, например, «Ромео» и «Джульетта». Эти герои общаются друг с другом — тем самым совершая операции ввода-вывода, могут задавать вопросы (аналог условного оператора). Части исходного кода на Shakespeare называются Актами (Act), которые разбиваются на Сцены (Scene). Каждые Акт и Сцена пронумерованы римскими цифрами и служат метками для GOTO.


Прежде чем персонажи смогут участвовать, они должны сначала выйти на сцену. Чтобы поместить персонажа на сцену, его необходимо вызвать командой Enter. Одновременно на сцене могут находиться только два персонажа. Иначе не ясно, с кем ведется общение. Чтобы персонаж покинул сцену, необходимо обратиться к нему командой Exit. Если акт заканчивается, или необходимо просто прогнать нескольких персонажей, то необходимо использовать команду Exeunt. В результате получается и пьеса, и программа.


Пример кода для вывода сообщения «Hello, world!»:


Romeo, a young man with a remarkable patience.



Juliet, a likewise young woman of remarkable grace.



Ophelia, a remarkable woman much in dispute with Hamlet.



Prince Hamlet, the flatterer of Andersen Insulting A/S.



Act I: Hamlet’s insults and flattery.



Scene I: The insulting of Romeo.



[Enter Hamlet and Romeo]



Hamlet:



You lying stupid fatherless big smelly half-witted coward! You are as



stupid as the difference between a handsome rich brave hero and thyself!



Speak your mind!



You are as brave as the sum of your fat little stuffed misused dusty



old rotten codpiece and a beautiful fair warm peaceful sunny summer’s



day. You are as healthy as the difference between the sum of the



sweetest reddest rose and my father and yourself! Speak your mind!



You are as cowardly as the sum of yourself and the difference



between a big mighty proud kingdom and a horse. Speak your mind.



Speak your mind!



[Exit Romeo]



Scene II: The praising of Juliet.



[Enter Juliet]



Hamlet:



Thou art as sweet as the sum of the sum of Romeo and his horse and his



black cat! Speak thy mind!



[Exit Juliet]



Scene III: The praising of Ophelia.



[Enter Ophelia]



Hamlet:



Thou art as lovely as the product of a large rural town and my amazing



bottomless embroidered purse. Speak thy mind!



Thou art as loving as the product of the bluest clearest sweetest sky



and the sum of a squirrel and a white horse. Thou art as beautiful as



the difference between Juliet and thyself. Speak thy mind!



[Exeunt Ophelia and Hamlet]



Act II: Behind Hamlet’s back.



Scene I: Romeo and Juliet’s conversation.



[Enter Romeo and Juliet]



Romeo:



Speak your mind. You are as worried as the sum of yourself and the



difference between my small smooth hamster and my nose. Speak your



mind!



Juliet:



Speak YOUR mind! You are as bad as Hamlet! You are as small as the



difference between the square of the difference between my little pony



and your big hairy hound and the cube of your sorry little



codpiece. Speak your mind!



[Exit Romeo]



Scene II: Juliet and Ophelia’s conversation.



[Enter Ophelia]



Juliet:



Thou art as good as the quotient between Romeo and the sum of a small



furry animal and a leech. Speak your mind!



Ophelia:



Thou art as disgusting as the quotient between Romeo and twice the



difference between a mistletoe and an oozing infected blister! Speak



your mind!



[Exeunt]


ArnoldC


Любителей кино порадует язык программирования ArnoldC, составленный из цитат героев Арнольда Шварцнеггера. Не будем углубляться в подробности.


Пример кода для вывода сообщения «Hello, world!»:



Malbolge (язык-«черный ящик»)


Malbolge — эзотерический язык программирования, придуманный Беном Олмстедом в 1998 году. Язык разработан с целью быть максимально сложным для написания программ, каким его и принято считать. Получил свое название от Malebolge, восьмого круга ада Данте. Язык настолько сложен, что просто так написать на нем программу может разве что Чак Норрис, дважды досчитав до бесконечности. Код первой программы, выводящей «HEllO WORld», сгенерировала другая программа на языке Lisp, использовавшая поиск в множестве всех возможных программ, через два года после появления самого языка Malbolge.


Пример кода для вывода сообщения «Hello, world!»:



Эзотерические языки программирования – это интересно и забавно, но для их разработки и вообще для решения реальных кодинговых задач нужно хорошо разбираться в других, «настоящих», языках. Развивайтесь, а потом уже придет время и немного пошалить.

Теги


Подборка

Получите карьерную поддержку

Если вы не знаете, с чего начать карьеру, зашли в тупик или считаете, что совершили какие-то ошибки, спросите совета у специалистов. Заполните заявку и консультанты Changellenge >> окажут вам помощь. Это отличный шанс вместе экспертом проработать проблемные вопросы и составить карьерный план.

Стажировки


  • Стажер по внутренним источникам данных



  • Sales Intern Southern Federal District



  • Data Engineering Intern


  • Следите за новыми вакансиями в нашем Telegram-канале


    CL-Offers

Смотрите также

8 видео для будущих CEO

Сотрудники британских компаний по ошибке получили $175 млн на Рождество

Как все устроено: МИЭФ ВШЭ

Российская удаленка в цифрах и фактах

Полезные связи: найти и не потерять

Как найти работу, на которую захочется ходить

10 приложений, которые помогут сконцентрироваться на работе

Биохакинг для учебы и работы: как не навредить себе с помощью БАД

Как решать IT-кейс?

Мозговой штурм

Всё о работе в Ingka Centres

Советы: как стать лидером в фарминдустрии

Digital Assessment McKinsey: что это и как его пройти

7 причин поступить в Зимнюю школу Changellenge >>, если вы студент или выпускник технического вуза

Fake it till you make it: мифы о работе в продажах

Заметки о стратегии: три этапа разработки успешного решения

Минтруда предлагает повысить выплаты по больничным и пособия по беременности и уходу за ребенком

Единственный способ изучить SAP — это начать с ним работать

От студента до руководителя: пять основных видов найма

Создать аккаунт


Адрес e-mail :


Телефон :


+7+380+375+49+996+66+86+371+373+998+374+994+992+995+90+48




Фамилия :


Пароль :


Подтверждение пароля :



Получать рассылку Changellenge


Согласен с условиями обработки персональных данных









Если данные введены неверно, то восстановить доступ к личному кабинету будет
невозможно

E-mail:

Номер телефона:


языков программирования, часть A | Coursera

Об этом курсе

77 354 недавних просмотров

Этот курс представляет собой введение в основные концепции языков программирования с упором на функциональное программирование. В курсе используются языки ML, Racket и Ruby в качестве средств обучения концепциям, но настоящая цель состоит в том, чтобы научить достаточно тому, как любой язык «сочетается», чтобы сделать вас более эффективным программированием на любом языке — и в изучении новых. .

Гибкие сроки

Гибкие сроки

Сброс сроков в соответствии с вашим графиком.

Общий сертификат

Общий сертификат

Получите сертификат по завершении

100% онлайн

100% онлайн

Начните сразу и учитесь по собственному графику.

Средний уровень

Средний уровень

Часов на прохождение

Прибл. 29 часов

Доступные языки

Английский

Субтитры: арабский, французский, португальский (европейский), итальянский, вьетнамский, немецкий, русский, английский, испанский

Навыки, которые вы приобретете

  • Рекурсия
  • Функции высшего порядка
  • Сопоставление с образцом
  • Функциональное программирование

Гибкие сроки

Гибкие сроки

9000 4 Сброс сроков в соответствии с вашим графиком.

Общий сертификат

Общий сертификат

Получите сертификат по завершении

100% онлайн

100% онлайн

Начните сразу и учитесь по собственному графику.

Средний уровень

Средний уровень

Часов для прохождения

Прибл. 29 часов

Доступные языки

Английский

Субтитры: арабский, французский, португальский (европейский), итальянский, вьетнамский, немецкий, русский, английский, испанский

Instructor

Dan Grossman

Top Instructor

9 0069

Профессор

Информатика и инженерия

183 688 Учащиеся

3 Курсы

Предложено

Вашингтонский университет

Вашингтонский университет, основанный в 1861 году, является одним из старейших поддерживаемых государством высших учебных заведений на Западном побережье и одним из выдающихся исследовательских университетов в мире.

Отзывы

4.9

Заполненная ЗвездаЗаполненная ЗвездаЗаполненная ЗвездаЗаполненная Звезда

506 отзывов

  • 5 звезд

    93,46%

    900 34

  • 4 звезды

    5,43%

  • 3 звезды

    0,17%

  • 2 звезды

    0,11%

  • 1 звезда

    0.80%

ЛУЧШИЕ ОТЗЫВЫ С ЯЗЫКОВ ПРОГРАММИРОВАНИЯ, ЧАСТЬ A

Заполненная Звезда Заполненная Звезда Заполненная Звезда Заполненная Звезда Заполненная Звезда

от EPDec 31, 2018

Отличный курс! Я изучил основные концепции функционального программирования, которые, как мне кажется, будут полезны на протяжении всей моей карьеры, даже если я не буду писать функциональный код.

Заполненная звездаЗаполненная звездаЗаполненная звездаЗаполненная звездаЗаполненная звезда

от SK24 марта 2017 г.

Отличный курс! Убедитесь, что у вас действительно достаточно времени, чтобы пройти этот курс. Видео много, но посмотреть стоит. Я бы порекомендовал этот курс всем, кто занимается программированием.

Заполненная звездаЗаполненная звездаЗаполненная звездаЗаполненная звездаЗаполненная звезда

от MK17 июня 2017 г.

Хорошие основы для изучения новых языков программирования. Хорошо подготовленные и сложные домашние задания. Из этого курса я узнал много концепций функционального программирования и уверен, что буду их использовать.

Filled StarFilled StarFilled StarFilled StarFilled Star

by HCJun 7, 2020

Дэн — отличный преподаватель, и материалы курса очень хорошо организованы и информативны. Настоятельно рекомендую этот курс людям, которые хотели бы понять принципы языка программирования.

Просмотреть все отзывы

Часто задаваемые вопросы

Еще вопросы? Посетите Справочный центр для учащихся.

Как создать новый язык программирования

Вы устали от просто использует языков программирования для работы, не зная, как это работает? Хотите знать, что происходит внутри машины после того, как вы закончите писать свой код?

Ну, ты не один такой. И вы узнаете об этом все, прочитав эту статью.

Как оказалось, есть три концепции, каждая из которых очень близка к другой:

  • Как работает язык программирования, изнутри.
  • Как работает компилятор.
  • Как создать новый язык программирования.

В конечном счете, я думаю, что третий пункт — это то, что интересует каждого любопытного студента, такого как мы. Так что нам повезло, что это все похожие понятия!

Как создать новый язык программирования

Начну с забавного вопроса. По данным Google, в мире насчитывается около 26 миллионов разработчиков программного обеспечения. Как вы думаете, сколько из них знают, как создать новый язык программирования?

Бьюсь об заклад, их очень мало. На самом деле, я не проходил обучение по этому поводу, когда был студентом колледжа.

Причина в том, что очень немногие разработчики являются настоящими учеными-компьютерщиками , и даже среди последней группы лишь немногие из них изучали формальные языки и компиляторы.

Программисты люди практичные: компилируется ли? Кажется, это работает? Хорошо, тогда нажимай.

Немногие программисты обучены мыслить формально . Кроме того, создание языка программирования — это задача, гораздо более близкая к науке и искусству, чем к чистому кодированию (хотя, конечно, кодить тоже нужно много).

А ведь это так многому учит! Здесь так много увлекательных шагов и возможностей узнать о:

  • Разработка программного обеспечения высокого уровня,
  • Расширенные алгоритмы и структуры данных,
  • Шаблоны программирования,

, все из которых, несомненно, будут чрезвычайно полезны в карьере разработчика. И ученый-компьютерщик. И инженер-программист.

Шаги по созданию языка программирования

С очень высокой точки зрения создание нового языка программирования включает в себя три основных этапа.

  • Определение грамматики.
  • Создайте интерфейсный компилятор для исходного кода.
  • Создайте внутренний генератор кода.

Итак, вы начинаете с ручкой и листком бумаги, где вы определяете Грамматику вашего языка. Если вы не знаете, что такое формальная грамматика, то просто подумайте об этом как о грамматике человеческого языка (и прочитайте мою статью об этом).

Например, на человеческом языке можно сказать: «Предложение состоит из артикля, существительного и глагола». Затем естественная двусмысленность языка, в основном данная разговорной частью и человеческой природой, отбрасывает это правило.

На формальном языке, если ваша грамматика гласит: «Присвоение производится с помощью имени переменной, знака равенства (=) и числа», то это будет единственный способ, которым кто-то может создать экземпляр переменной в исходном коде программы. , иначе код не скомпилируется (или возникнет ошибка, если вы создаете интерпретируемый язык).

Короче говоря, формальная грамматика определяет, как должен выглядеть исходный код программы на этом языке. Речь идет о синтаксических правилах, которые программистам придется соблюдать для того, чтобы написать программу на вашем языке.

Front-End Compiler — это программа, которая берет исходный код и создает странную структуру данных. Подробнее об этом далее в статье.

Наконец, Генератор внутреннего кода — это еще одна часть программного обеспечения, которая берет все, что было создано внешним интерфейсом, и создает код, который действительно можно запустить.

Подождите. Это… можно запустить? Итак, все дело в том, что берет первоначальный исходный код и создает новый исходный код 9.0076 (что можно запустить)?

Да. Но тот, который машина может понять, часто называют Target Machine Code . Строго говоря, это означает, что в результате вы должны предоставить ассемблерный код, отдать его ассемблеру, который будет работать вместе с линкером/загрузчиком, а затем они вернут вам машинный код.

Однако многие сообразительные люди уже прошли через это в прошлом. Таким образом, очень часто новые языки программирования просто переводятся на существующие языки программирования, для которых уже существует компилятор.

Например, при разработке нового языка вы можете решить, что ваш компилятор вместо создания машинного кода генерирует код C, который затем передается компилятору C. Это стандартный подход, и он не отнимет у вас ни одной забавной части написания компилятора: вам все равно нужно будет его собрать.

Но тогда что значит написать компилятор? Давайте посмотрим.

Шаги по созданию компилятора для языка программирования

Создание серьезного компилятора для сложного языка программирования — адская задача. Нужна большая команда квалифицированных специалистов.

Например, для компилятора FORTRAN 1 потребовалось около 3 лет. Созданный для научных вычислений, язык FORTRAN изменил правила игры в этой области и до сих пор широко используется. Они проделали хорошую работу и в значительной степени изменили историю вычислительной техники.

Несмотря на пугающую сложность, у компиляторов всего 5 основных частей:

  1. Лексический анализ . Распознавайте ключевые слова языка, операторы, константы и каждый токен, который определяет грамматика.
  2. Разбор . Поток токенов «понятен» в том смысле, что отношение между каждой парой токенов закодировано в древовидной структуре данных. Такое дерево предназначено для описания значения операций в каждой строке исходного кода.
  3. Семантический анализ . Вероятно, самый неясный из всех шагов. В основном включает в себя понимание типов и проверку несоответствий в «значении» исходного кода (не только в синтаксисе). Жесткий.
  4. Оптимизация . Независимо от того, насколько хорош исходный код до компиляции, есть вероятность, что при переходе на более низкие уровни кодирования (до машинного кода) можно реализовать несколько оптимизаций. Такие вещи, как оптимизация памяти или даже оптимизация энергопотребления. И, конечно же, оптимизация времени выполнения.
  5. Генерация кода . Оптимизированная версия исходного кода, наконец, преобразуется в исполняемый код.

Несмотря на то, что эти пять шагов по созданию компилятора не изменились за несколько десятилетий, сложность и время, затрачиваемое на каждый из них, сильно изменились.

Первый компилятор для FORTRAN создавался с 1954 по 1957 год. В то время все шаги, кроме семантического анализа, были очень сложными, что также объясняет, почему на получение результата ушло 3 года.

В настоящее время некоторые шаги стали почти автоматическими. Если вы определяете свою собственную формальную грамматику и делаете это хорошо, то вы можете использовать программное обеспечение, которое автоматически выполняет лексический анализ, синтаксический анализ и генерацию кода.

Сегодня команды, которые создают и поддерживают компилятор, в основном сосредоточены на шаге оптимизации. Это стало чрезвычайно важным, особенно учитывая большой прогресс в области аппаратного обеспечения. Шаги семантического анализа также достаточно сложны, хотя и не так сильно, как оптимизация.

Рассмотрим подробнее каждый шаг.

Лексический анализ

Этот шаг начинается непосредственно с формальной грамматики.

Допустим, вы хотите создать язык для представления минималистичных арифметических операций. Ваша грамматика может выглядеть следующим образом:

 программа: [выражение";"]*
выражение: присваивание
присваивание : результат "=" операция
операция: переменная оператор переменная
оператор: "+" | "-" | "*" | "/"
переменная: "1" | "2" | "3" | "4" | "5"
           | "6" | "7" | "8" | "9" | "0"
результат: "L" | "О"

Это действительно плохой пример, но он полезен для иллюстрации. Вы можете прочитать приведенную выше грамматику как:

Программа состоит из нуля или более Выражений , за которыми следует точка с запятой (фигурные скобки означают «ноль или более» того, что находится внутри них). Выражение может быть только Присвоением . Назначение выполняется с помощью Результата , за которым следует знак Равно , за которым следует Операция . Операция выполняется Переменной , за которой следует Оператор , затем еще одна Переменная. Оператор должен быть символом из четырех вариантов: «+», «-», «*», «/» (символы в двойных кавычках являются терминальными токенами). Переменная должна быть символом из десяти вариантов (десять цифр). Результатом должен быть либо символ «L», либо символ «O».

Если вы сейчас остановитесь всего на одну минуту и ​​подумаете, то поймете, что с помощью этой глупой грамматики можно представить только последовательность сложений, вычитаний, умножений и делений между двумя маленькими целыми числами (от 0 до 9).включены). Последовательность также может быть пустой, а если это не так, то элементы в ней должны быть разделены точкой с запятой. Да, и результат каждой операции может быть назван только либо «L», либо «O».

Действительный «исходный код» может выглядеть как

.

 О = 2 + 3;
Л = 5*2;
…

Он тупой и с ним ничего не сделаешь. Но я могу объяснить, как работает шаг лексического анализа! Ваш лексический анализатор просматривает исходный код и идентифицирует каждый токен вместе с его типом в соответствии с грамматикой. Таким образом, результат лексического анализатора для 2-х строк выше будет:

 "О" - результат
"2" - вар
"+" - оператор
"3" - вар
"Л" - результат
"5" - вар
"*" - оператор
"2" - вар

Должно быть легко понять, почему существуют программные инструменты, которые выполняют эту задачу для любой четко определенной грамматики. На самом деле, если вы сделали это вручную один раз, то становится скучно делать это снова.

Разбор

Парсер возьмет список токенов (результат предыдущего шага) и создаст древовидную структуру, предназначенную для описания «значения» исходного кода. В предыдущем примере (глупые арифметические операции) дерево отражает реальные операции:

С некоторым упрощением можно предположить, что дерево на самом деле не нужно. Простого знания листьев дерева может быть достаточно для общей цели компиляции исходного кода. В любом случае, каждый парсер может действовать по-разному, но многие из них не хранят в памяти фактическое дерево.

Семантический анализ

Если вы строите язык со статическими типами или другими нюансами, то на этом шаге вам нужно будет проверить, не делает ли пользователь глупостей. Имейте в виду, что пользователь также является программистом!

Этот шаг очень сложен, особенно если речь идет о привязке переменных. Рассмотрим следующий фрагмент кода на Python.

 по определению foo(foo):
    вернуть фу + фу
значение = 5
print(foo(val)) # >> 10
защита foo2 (foo2):
    вернуть foo + foo2
фу = вал
print(foo2(7)) # >> 12

Это явно нехороший код . Но давайте теперь посмотрим на это более внимательно.

Можете ли вы представить, какой беспорядок для интерпретатора Python, чтобы понять, что вы делаете, называя ваши переменные foo, подпрограмму foo, аргумент этой подпрограммы foo и, конечно же, используя идентификатор foo внутри области действия подпрограммы с именем foo .

Связывание

— это присвоение правильного значения (5, 7 или даже целого тела функции) правильному идентификатору ( foo , val , foo2 ) в соответствии с текущей областью. Семантический анализ заключается в том, чтобы понять, если вы что-то напутали.

Оптимизация

Этот шаг немного похож на редактирование текста после того, как он был написан первоначальным автором.

Однако у каждого редактора свои цели. Итак, как оптимизатор кода, вы можете сосредоточиться на сокращении использования памяти или времени выполнения. Но это также может быть связано с уменьшением количества обращений к базе данных. Или для снижения энергопотребления, или сетевых сообщений.

С таким количеством специализированного оборудования и множеством различных сетей, баз данных и архитектур неудивительно, что компиляторы могут довольно сильно варьировать способы оптимизации кода.

В этой теме следует особо упомянуть так называемую Оптимизацию потока данных .

В каждом осмысленном исходном коде интенсивно используются агрегированные структуры данных, такие как массивы, доступ к которым осуществляется на протяжении всей программы. Оптимизация потока данных — это термин, используемый для улучшения того, что программист делал со структурами данных в своей программе, чтобы сделать общее выполнение более эффективным.

Генерация кода

Последний шаг, неофициально называемый CodeGen, в настоящее время также обычно автоматизируется. На самом деле, перевод из дерева синтаксического анализа на потенциально любой существующий язык является своего рода решенной проблемой.

Тем не менее, могут быть определенные потребности или некоторые инновации в вашем компиляторе, которые заставят вас создать собственный генератор кода. Чаще всего вы переводите дерево синтаксического анализа либо в код ассемблера, либо в код C, который затем можно скомпилировать с помощью существующего компилятора C.

Что дальше

Когда вы закончите внешний компилятор и внутренний генератор кода, вы будете более или менее готовы к работе. На GitHub существует забавный проект по созданию компилятора для Lisp на всех возможных языках (см. ссылки внизу).

По моему мнению, изучение теории языков и компиляторов стоит потраченного времени, потому что оно учит очень многому о реальной природе одной вещи, которую программисты часто используют: языков программирования.

Кроме того, это хороший повод узнать о шаблонах синтаксического анализа, алгоритмах рекурсивного спуска, области действия переменных и привязках (о которых вы уже должны знать!). Если вам когда-нибудь понадобится повод, чтобы чему-то научиться.

Как обычно в технике, практическая часть тоже имеет первостепенное значение. Подробнее об этом в следующих статьях.