Ngôn ngữ lập trình (tiếng Anh programming language) là một tập con của
ngôn ngữ máy tính. Đây là một dạng ngôn ngữ được chuẩn hóa (đối lập với ngôn ngữ
tự nhiên). Nó được dùng để miêu tả những quá trình, những ngữ cảnh một cách rất
chi tiết.
Định nghĩa (theo [Loud 94], T.3):
Ngôn ngữ lập trình là một hệ thống được ký hiệu hóa để miêu tả những tính toán
(qua máy tính) trong một dạng mà cả con người và máy đều có thể đọc và hiểu được.
Theo định nghĩa ở trên thì một ngôn ngữ lập trình phải thỏa mãn được hai điều
kiện cơ bản là:
1. Nó phải dễ hiểu và dễ sử dụng đối với người lập trình, để con người có thể
dùng nó giải quyết các bài toán khác.
2. Nó phải miêu tả một cách đầy đủ và rõ ràng các tiến trình (tiếng Anh:
process), để có thể chạy được trên các máy tính khác.
Một tập hợp các chỉ thị được biểu thị nhờ ngôn ngữ lập trình để thực hiện các
thao tác máy tính nào đó thông qua một chương trình. Các tên khác của khái niệm
này nếu không bị lầm lẫn là chương trình máy tính hay chương trình điện toán.
Lưu ý: Khái niệm chương trình (program) viết cho máy vi tính nhằm giải quyết một
vấn đế nào đó thường được gọi là phần mềm máy tính. (Thí dụ chương trình MS
Word là một cách gọi chung chung, chính xác hơn là phần mềm MS Word thì rõ hơn đó
là một chương trình ứng dụng.)
Chữ lập trình dùng để chỉ thao tác của con người nhằm kiến tạo nên các chương
trình máy tính thông qua các ngôn ngữ lập trình. Người ta còn gọi quá trình lập
trình đó là quá trình mã hoá thông tin tự nhiên thành ngôn ngữ máy. Trong các
trường hợp xác định thì chữ lập trình còn được viết là "viết mã" (cho
chương trình máy tính).
Như vậy, theo định nghĩa, mỗi ngôn ngữ lập trình cũng chính là một chương
trình, nhưng có thể được dùng để tạo nên các chương trình khác. Một chương
trình máy tính được viết bằng một ngôn ngữ lập trình thì những chỉ thị (của
riêng ngôn ngữ ấy) góp phần tạo nên chương trình được gọi là mã nguồn của chương
trình ấy.
Thao tác chuyển dạng từ mã nguồn sang thành chuỗi các chỉ thị máy tính đuợc thực
hiện hoàn toàn tương tự như là việc chuyển dịch giữa các ngôn ngữ tự nhiên của
con người. Các thao tác này gọi là biên dịch (hay ngắn gọn hơn là dịch). Người
ta còn phân việc biên dịch làm hai loại tùy theo quá trình dịch xảy ra trước
quá trình thực thi các tính toán hay nó xảy ra cùng lúc với quá trình tính
toán:
1. Một phần mềm thông dịch là một phần mềm có khả năng đọc, chuyển dịch mã nguồn
của một ngôn ngữ và ra lệnh cho máy tính tiến hành các tính toán dựa theo cú
pháp của ngôn ngữ.
2. Một phần mềm biên dịch hay ngắn gọn hơn trình dịch là phần mềm có khả năng
chuyển dịch mã nguồn của một ngôn ngữ ban đầu sang dạng mã mới thuộc về ngôn ngữ
cấp thấp hơn.
Ngôn ngữ cấp thấp nhất là một chuỗi các chỉ thị máy tính mà có thể được thực hiện
trực tiếp bởi chính máy tính (thông qua các theo tác trên vùng nhớ). Trước đây,
hầu hết các trình dịch cũ thường phải thông dịch từ mã nguồn sang bộ mã phụ
(các tệp có dang *.obj), rồi sau đó, mới biên dịch tiếp sang các tập tin thi
hành. Ngày nay, hầu hết các trình dịch đều có khả năng viên dịch mã nguồn trực
tiếp sang thành các tập tin thi hành hay biên dịch sang các dạng mã khác thấp hơn
tuỳ theo yêu cầu của người lập trình.
Một chương trình máy tính có thể được thực thi bằng cách tổ hợp của việc biên dịch
và thông dịch.
Vì yêu cầu đòi hỏi độ chính xác chi tiết cao nên việc viết mã thường gây khó khăn
cho người đọc để theo dõi và đôi khi gây khó cho chính lập trình viên đã tạo ra
mã nguồn đó. Do đó, một lời khuyên là nên dùng thêm nhiều chú giải trong lúc lập
trình. Các chú giải này thường rất quan trọng cho người khác đọc và hiểu các mã
nguồn.
Như trong định nghĩa đã nói rõ, có lẽ cũng ko cần giải thích nhiều. Máy tính hiện
tại là công cụ của con người, giúp con người đạt được mục đích dễ dàng hơn. Do
post bài trong diễn đàn về game nên tôi cho rằng phần lớn các bạn dùng máy tính
để chơi game, duyệt web, đôi chút dùng cho công việc như CAD hay Word. Thực tế
máy tính ban đầu dùng để tính toán (hợp lí chưa? [Only registered and activated
users can see links] ), nếu các bạn nghiên cứu khoa học thì máy tính là 1 công
cụ cực kì hữu dụng, nhiều khi là không thể thiếu.
Phân loại: Thôi vào vấn đề chính, về mục tiêu của ngôn ngữ chúng ta có cách loại:
+đa dụng: như C, perl, C++, Java v.v...
+Nhúng: Như Ch, Ada v.v...
+Lập trình web: PHP, Java Script, Cold Fusion
+Riêng: Như AutoLisp, Mathematica
Về cách thức chúng ta có mấy loại như:
+mã máy: thường gặp như C, C++, v.v...
+Thông dịch: Giữ nguyên dưới dạng file văn bản, được biên dịch sang mã máy khi
chạy như Perl, PHP
+Lai (quên tên cái này là gì roài): Như Java thông dịch ra Java Byte code khi
chạy mới dịch sang mã máy, như vậy tạo ra khả năng "viết một nơi chạy mọi
nơi" của Java. Một ví dụ khác là .NET.
Về phương pháp chúng ta có mấy loại như:
-Đục lỗ: Vào thời chưa có ngôn ngữ thì người ta phải lập trình bằng các đục các
thẻ và đưa cho máy tính đọc [Only registered and activated users can see links]
(ko hẳn là 1 ngôn ngữ)
-Tuyến tính: Điển hình là assembler, đây là phát triển ở mức cao hơn so với thẻ
đục lỗ, nhưng vẫn còn rất thô sơ.
-Lập trình có cấu trúc: Chắc ai cũng biết anh bạn Pascal nhà ta, lập trình có cấu
trúc cho phép người ta diễn tả một thuật giải dễ dàng cũng như áp dụng phương
pháp "Chia để trị" giúp tránh lỗi khi viết những chương trình lớn, phức
tạp. Phương pháp này rất phổ biến và vẫn áp dụng rất nhiều trong hiện tại. VD:
Pascal, C v.v...
-Hướng đối tượng: Đây là phương thức cao hơn của lập trình, cho phép "đóng
gói" dữ liệu và các họat động trên chúng, đồng thời "cách ly"
các đối tượng với nhau, trừu tượng hóa là 1 cách làm thường dùng trong lập
trình hướng đối tượng. Mới hơn so với lập trình cấu trúc và được áp dụng nhiều
trong thực tế, thành viên gồm: C++, Java, Ada, v.v...
Một cách tưởng tượng tốt về sự khác biệt giữa hướng đối tượng và cấu trúc có thể
hiểu như thế này: Giả sự bạn có 1 đoạn văn ghi cách bước cần thực hiện. Nếu bạn
dùng phương pháp cấu trúc thì hãy gạch chân các động từ, còn hướng đối tượng
thì hãy gạch chân các danh từ. VD rõ hơn như sau:
Nấu cơm: Vo gạo trong rổ, đổ gạo vào trong nồi nấu cơm, bấm nút.
Nếu dùng lập trình cấu trúc ta có thể có đoạn "giả mã" sau:
Vo(gạo, rá).
Đổ(Gạo, Nồi cơm)
Bấm nút(Nồi cơm)
còn với hướng tối tượng ta có đoạn sau:
Giá.Vo(gạo)
NồiCơm.Nhận(gạo)
NồiCơm.Bấm nút()
Hiểu "thô" là như vậy, ngoài ra còn nhiều phương pháp nữa như Generic
programming, Aspect Oriented Programming nhưng ko phổ dụng lắm nên xin ko đưa
ra.
**Đây là do tôi tổng hợp từ nhiều nguồn nên có thể có sai xót, xin tiếp nhận mọi
góp ý từ phía các bạn.
Đặc điểm của ngôn ngữ lập trình
Mỗi ngôn ngữ lập trình có thể được xem như là một tập hợp của các chi tiết kỹ
thuật chú trọng đến cú pháp, từ vựng và ý nghĩa của ngôn ngữ.
Những chi tiết kĩ thuật này thường bao gồm:
* Dữ liệu và cấu trúc dữ liệu
* Câu lệnh và dòng điều khiển
* Các tên và các tham số
* Các cơ chế tham khảo và sự tái sử dụng
Đối với các ngôn ngữ đã được phổ biến rộng rãi hoặc đã được dùng trong thời
gian đủ dài thì thường cũng có các hội thảo tiêu chuẩn hoá nhằm tạo ra và xuất
bản các định nghĩa chính thức của ngôn ngữ đó cũng như là bàn thảo về việc mở rộng,
bổ khuyết hay bổ sung cho những định nghĩa có từ trước. Thí dụ: Với ngôn ngữ
C++ thì hội đồng tiêu chuẩn ANSI C++ và ISO C++ đã có đến 13 cuộc hội thảo để điều
chỉnh và nâng cấp ngôn ngữ này. (Xem thêm Comeau.Computing) Đối với ngôn ngữ lập
trình Web (như JavaScript) có chuẩn W3C
Kiểu dữ liệu
Một hệ thống đặc thù, mà theo đó các dữ liệu được tổ chức sắp xếp trong một chương
trình gọi là hệ thống kiểu của ngôn ngữ lập trình. Việc thiết kế và nghiên cứu
các hệ thống kiểu được biết như là lý thuyết kiểu.
Nhiều ngôn ngữ định nghĩa sẵn các kiểu dữ liệu mà thông dụng nhất là:
* integer: đây là kiểu rất thông dụng mà giá trị của nó là tất cả các số nguyên
nằm trong phạm vi của máy tính
* char: giá trị của nó là các kí tự
* string: kiểu này dùng để chứa dãy các kí tự, hay còn gọi là chuỗi, để tạo
thành một câu hay một cụm từ
Thí dụ trong C++, kiểu integer thông dụng có tên là int chiếm 4 byte. Trong khi
đó kiểu string có thể đòi hỏi kí tự null ở vị trí chấm dứt của nó.
Ngôn ngữ có kiểu tĩnh là ngôn ngữ xác định trước trong thời gian dịch tất cả
các kiểu cho các loại dữ liệu. Các giá trị (của biến số) chỉ có thể có một kiểu
nào đó và chỉ có thể tiến hành một số phép toán nhất định trên kiểu dữ liệu đó
thôi.
Thí dụ kiểu string (tức là char * hay char []) trong C không thể có phép toán
+. Hầu hết các ngôn ngữ có kiểu tĩnh thông dụng như là C, C++, Java, Delphi, và
C# đều đòi hỏi phải kê khai riêng ra kiểu của dữ liệu. Những người theo xu hướng
đòi hỏi này cho rằng làm vậy là nhằm làm cho chương trình được dễ hiểu hơn.
Các ngôn ngữ có kiểu tĩnh lại được chia ra thành hai loại:
1. Ngôn ngữ kiểu khai báo, tức là sự thông báo của biến và hàm đều được khai
báo riêng về kiểu của nó.
Thí dụ điển hình của loại này là Pascal, Java, C, hay C++.
2. Còn lại là ngôn ngữ loại suy đoán kiểu. Trong đó các biến và hàm có thể
không cần được khai báo từ trước.
Linux BASH và PHP là hai thí dụ trong những kiểu này.
Suy đoán kiểu là một cơ chế mà ở đó các đặc tả về kiểu thường có thể bị loại bỏ
hoàn toàn nếu có thể được, nhằm giúp cho trình dịch dễ dàng tự đoán các kiểu của
các giá trị từ ngữ cảnh mà các giá trị đó được sử dụng. Thí dụ một biến được
gán giá trị 1 thì trình dịch loại suy đoán kiểu không cần khai báo riêng rằng đó
là một kiểu integer. Các ngôn ngữ suy đoán kiểu linh hoạt hơn trong sử dụng, đặc
biệt khi chúng lắp đặt sự đa dạng hoá các tham số. Thí dụ của ngôn ngữ loại này
là Haskell, MUMPS and ML.
Các ngôn ngữ có kiểu động là ngôn ngữ mà các kiểu chỉ được gán lên các dữ liệu
trong thời gian chương trình được thực thi. Điều này có mặt lợi là người lập
trình không cần phải xác định kiểu đữ liệu nào hết, đồng thời có thêm lợi thế
là có thể gán nhiều hơn một kiểu dữ liệu lên các biến. Tuy nhiên, vì ngôn ngữ
có kiểu động xem tất cả các vai trò của dữ liệu trong chương trình là có thể
chuyển hóa được, do vậy các phép toán không đúng (như là cộng các tên, hay là xếp
thứ tự các số theo thứ tự đánh vần) sẽ không tạo ra các lỗi cho đến lúc nó được
thi hành -- mặc dù vẫn có một số cài đặt cung cấp vài dạng kiểm soát tĩnh cho
các lỗi hiển nhiên.
Thí dụ của các ngôn ngữ này là Objective-C, Lisp, JavaScript, Tcl, Prolog,
Python và Ruby.
Các ngôn ngữ có kiểu mạnh không cho phép dùng các giá trị của kiểu này như là một
kiểu khác. Chúng rất chặt chẽ trong việc phát hiện sự dùng sai kiểu. Việc phát
hiện này sẽ xảy ra ở thời gian thi hành (run-time) đối với các ngôn ngữ có kiểu
động và xảy ra ở thời gian dịch đối với các ngôn ngữ có kiểu tĩnh.
ADA, Java, ML và Oberon là các thí dụ của ngôn ngữ có kiểu mạnh.
Ngược lại, ngôn ngữ có kiểu yếu không quá khắt khe trong các qui tắc về kiểu hoặc
cho phép một cơ chế tường minh để xử lý các vi phạm. Thường nó cho phép hành xử
các biểu hiện chưa được định nghĩa trước, các vi phạm về sự phân đoạn
(segmentation), hay là các biểu hiện không an toàn khác khi mà các kiểu bị gán
giá trị một cách không đúng.
C, ASM, C++ và Tcl là các thí dụ của ngôn ngữ có kiểu yếu.
Lưu ý:
* Các khái niệm về kiểu mạnh hay yếu có tính tương đối. Java là ngôn ngữ có kiểu
mạnh đối với C nhưng yếu đối với ML. Tùy theo cách nhìn mà các khái niệm đó được
dùng, nó tương tự như việc xem ngôn ngữ ASM là ở cấp thấp hơn ngôn ngữ C; trong
khi Java lại là ngôn ngữ ở mức cao hơn C.
* Hai khái niệm tĩnh và mạnh cũng không đối lập nhau. Java là ngôn ngữ có kiểu
mạnh và tĩnh. C là ngôn ngữ có kiểu yếu và tĩnh. Trong khi đó, Python là ngôn
ngữ có kiểu mạnh và động. Tcl lại là ngôn ngữ có kiểu yếu và động. Cũng nên biết
trước rằng có nhiều người đã dùng sai các khái niệm trên và cho rằng kiểu mạnh
là kiểu tĩnh cộng với mạnh. Lầm lẫn hơn, họ còn cho rằng ngôn ngữ C có kiểu mạnh
mặc dù rằng C không hề bắt nhiều loại lỗi về việc dùng sai kiểu.
[sửa] Cấu trúc dữ liệu
Hầu hết các ngôn ngữ đều cung cấp các cách thức để lắp ráp các cấu trúc dữ liệu
phức tạp từ các kiểu sẵn có và để liên kết các tên với các kiểu mới kết hợp
(dùng các kiểu mảng, danh sách, hàng đợi, ngăn xếp hay tập tin).
Các ngôn ngữ hướng đối tượng cho phép lập trình viên định nghĩa các kiểu dữ liệu
mới gọi là đối tượng. trong nội bộ các đối tượng đó có riêng các hàm và các biến
(và thường được gọi theo thứ tự là các phương thức và các thuộc tính). Một chương
trình có định nghĩa các đối tượng sẽ cho phép các đối tượng đó thực thi như là
các chương trình con độc lập nhưng lại tương tác nhau. Các tương tác này có thể
được thiết kế trong lúc viết mã để mô hình hóa và mô phỏng theo đời sống thật của
các đối tượng. Nói một cách đơn giản, các ngôn ngữ hướng đối tượng đã được cho
thêm sức sống để có riêng những tính năng hoạt động và tương tác với thế giới
bên ngoài. Ngoài ra, các đối tượng còn có thêm các đặc tính như là thừa kế và đa
hình. Điều này là một ưu thế trong việc dùng ngôn ngữ loại này để mô tả các đối
tượng của thế giới thực.
Các mệnh lệnh và dòng điều khiển_Các tên và các tham số
Các mệnh lệnh và dòng điều khiển
Khi dữ liệu đã được định rõ, máy tính phải được chỉ thị làm thế nào để tiến
hành các phép toán trên dữ liệu đó. Những mệnh đề cơ bản có thể được cấu trúc
thông qua việc sử dụng các từ khóa (đã được định nghĩa bởi ngôn ngữ lập trình)
hoặc là có thể tạo thành từ việc dùng và kết hợp các cấu trúc ngữ pháp hay cú
pháp đã được định nghĩa. Những mệnh đề cơ bản này gọi là các câu lệnh.
Tùy theo ngôn ngữ, các câu lệnh có thể được kết hợp với nhau theo trật tự nào đó.
Điều này cho phép thiết lập được các chương trình thực hiện được nhiều chức năng.
Xa hơn, ngoài các câu lệnh để thay đổi và điều chỉnh dữ liệu, còn có những kiểu
câu lệnh dùng để điều khiển dòng xử lý của máy tính như là phân nhánh, định nghĩa
bởi nhiều trường hợp, vòng lặp, hay kết hợp các chức năng. Đây là các thành tố
không thể thiếu của một ngôn ngữ lập trình.
Các tên và các tham số
Muốn cho chương trình thi hành được thì phải có phương pháp xác định được các
vùng trống của bộ nhớ để làm kho chứa dữ liệu. Phương pháp được biết nhiều nhất
là thông qua tên của các biến. Tùy theo ngôn ngữ, các vùng trống gián tiếp có
thể bao gồm các tham chiếu, mà thật ra, chúng là các con trỏ (pointer) chỉ đến
những vùng chứa khác của bộ nhớ, được cài đặt trong các biến hay nhóm các biến.
Phương pháp này gọi là đặt tên kho nhớ. Tương tự với phương pháp đặt tên kho nhớ,
là phương pháp đặt tên những nhóm của các chỉ thị. Trong hầu hết các ngôn ngữ lập
trình, đều có cho phép gọi đến các macro hay các chương trình con như là các
câu lệnh để thi hành nội dung mô tả trong các macro hay chương trình con này
thông qua tên. Việc dùng tên như thế này cho phép các chương trình đạt tới một
sự linh hoạt cao và có giá trị lớn trong việc tái sử dụng mã nguồn (vì người viết
mã không cần phải lặp lại những đoạn mã giống nhau mà chỉ việc định nghĩa các
macro hay các chuơng trình con.)
Các tham chiếu gián tiếp đến các chương trình khả dụng hay các bộ phận dữ liệu đã
được xác định từ trước cho phép nhiều ngôn ngữ định hướng ứng dụng tích hợp được
các thao tác khác nhau.
http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_programming_languages đủ các ngôn ngữ
lập trình
by huyenduhocvip Sat Jul 27, 2019 12:36 pm
Tiêu đề: Các Ngôn Ngữ Lập Trình 
