Кодировка символов и Юникод: что нужно знать разработчику
Перевод статьи «What Every Developer Must Know About Encoding and Unicode».
Если вы пишете международное приложение, в котором будут использоваться разные языки, вы должны разбираться в кодировке символов. Впрочем, эту статью стоит почитать, даже если вам просто любопытно, как слова выводятся на экран.
Я расскажу краткую историю кодировки символов (и о том, сколь мало она была стандартизирована), а затем чуть подробнее остановлюсь на том, чем мы пользуемся в настоящее время.
Введение в кодирование символов
Компьютер понимает только двоичный код. То есть только нули и единицы. Каждая из этих цифр — один бит. Восемь таких цифр (нулей и/или единиц) — один байт.
В конечном итоге все в компьютере сводится к двоичному коду: языки программирования, движения мыши, ввод текста и все слова на экране.
Но если весь текст, который вы читаете, тоже был в форме нулей и единиц, то как же произошло его превращение в понятные человеку слова? Чтобы в этом разобраться, давайте вернемся к истокам.
Краткая история кодировки
На заре интернета в нем все было исключительно на английском. Нам не приходилось беспокоиться о символах, которых в английском языке просто нет. Для сопоставления всех нужных символов с числовыми кодами использовалась таблица ASCII (American standard code for information interchange).
Получаемый компьютером двоичный код:
при помощи ASCII переводился в «Hello world».
Одного байта (8 бит) вполне хватало, чтобы уникально закодировать любой символ английского языка, а также некоторое количество управляющих символов. Часть этих управляющих символов использовалась для телетайпов, которые были довольно распространены в то время. Сейчас, впрочем, не используются ни телетайпы, ни эти символы.
Что из себя представляют управляющие символы? Например, управляющий символ с кодом 7 (111 в двоичной системе) служит для подачи компьютером звукового сигнала. Символ с кодом 8 (1000 в двоичной системе) перемещает позицию печати на один символ назад (например, для наложения одного символа на другой или для стирания предшествующего символа). Символ с кодом 12 (1100 в двоичной системе) отвечает за очистку экрана терминала.
В то время компьютеры использовали 8 бит для одного байта (хотя так было не всегда), так что проблем не было. Это позволяло закодировать все управляющие символы, все цифры и буквы английского алфавита, да еще и свободные коды оставались! Дело в том, что 1 байт может принимать 256 (0 — 255) разных значений. То есть потенциально можно было закодировать 255 символов, а в ASCII их было всего 127. Так что 128 кодов оставались неиспользованными.
Давайте посмотрим на саму таблицу ASCII. Все символы алфавита в верхнем и нижнем регистре, а также цифры получили двоичные коды. Первые 32 символа таблицы — управляющие, они не имеют графического отображения.
Как видите, символы кончаются кодом 127. У нас осталось свободное место в таблице.
Проблемы с ASCII
При помощи кодов 128-255 можно было бы закодировать еще какие-нибудь символы. Люди задумались, какими именно символами лучше заполнить таблицу. Но у всех были разные идеи на этот счет.
Американский институт национальных стандартов (American national standards institute, ANSI) разметил, за какие символы должны отвечать коды 0-127 (т. е., те, которые уже были размечены ASCII). Но остальные коды остались открытыми.
Примечание: не путайте ANSI (институт) и ASCII (таблица).
Назначение кодов 0-127 никто не оспаривал. Проблема была в том, что делать с оставшимися.
В первых компьютерах IBM коды ASCII 128-255 представляли следующие символы:
Но в других компьютерах было по-другому. И буквально каждый производитель стремился по-своему применить свободные коды из конца таблицы ASCII.
Эти разные варианты концовок таблицы ASCII назывались кодовыми страницами.
Что такое кодовые страницы ASCII?
Пройдя по ссылке, вы найдете коллекцию из более чем 465 различных кодовых страниц! Как видите, даже для одного языка существовали разные кодовые страницы. Например, для греческого и китайского есть по нескольку кодовых страниц.
Но как же, черт побери, все это стандартизировать? Как работать с несколькими языками? А с одним языком, но разными кодовыми страницами? А с не-английским языком?
В китайском языке больше 100 тысяч различных символов. Даже если бы мы договорились отдать под символы китайского языка все оставшиеся коды, их бы все равно не хватило.
Выглядело все это довольно плохо. Для этой проблемы даже придумали отдельный термин: mojibake (на японском это слово означает «трансформация символа»).
Это неправильно декодированный текст, в котором символы систематически заменяются другими, причем часто — даже из других систем письменности.
С ума сойти…
Вот именно! У нас не было ни единого шанса надежно обмениваться данными.
Интернет — всего лишь огромная сеть компьютеров по всему миру. Представьте, что было бы, если бы каждая страна самостоятельно определяла стандарты кодировки. Тогда компьютеры в Греции нормально выводили бы только греческий язык, а в США — только английский.
ASCII не подходила для использования в реальном мире. Чтобы интернет был всемирным, нам нужно было что-то менять. Ну, или вечно работать с сотнями кодовых страниц.
���Если только вам������, конечно, не ���нравится ��� расшифровывать такие абзацы.�֎֏0590��׀ׁׂ׃ׅׄ׆ׇ
И тут пришел Юникод
Юникод (Unicode) иногда называют UCS — универсальным набором символов (Universal Coded Character Set), и даже ISO/IEC 10646. Но Юникод — наиболее распространенное название.
Юникод состоит из множества кодовых пунктов (code points, по сути — шестнадцатеричные числа), связанных с символами. Коллекция кодовых пунктов называется набором символов. Вот этот набор — и есть Юникод.
Люди проделали огромную работу, назначив коды всем символам всех языков, а мы можем просто пользоваться результатами их труда. Отображение кодов выглядит так:
U+ указывает на то, что это стандарт Unicode, а номер — число, в которое переведен двоичный код для данного символа. В Юникоде используется шестнадцатеричная система — просто потому, что в нее проще переводить двоичный код. Впрочем, вам не придется делать это вручную, так что можно не волноваться.
Вот ссылка на ресурс, где вы можете впечатать в форму любой символ и получить его кодировку в Юникод. Или же можете просмотреть все 143859 символов здесь. В таблице можно увидеть, из какой части света происходит каждый символ!
Просто для ясности подобью итоги. В настоящее время у нас есть большой словарь кодовых пунктов с отображением на символы. Это очень большое множество символов. Н
Наконец, переходим к последнему ингредиенту.
Unicode Transform Format (UTF)
UTF («Формат преобразования Юникода») — это способ представления Юникод. Кодировки UTF определены стандартом Юникод и позволяют закодировать любой нужный нам кодовый пункт Юникод.
Есть несколько разных видов UTF-стандартов. Они отличаются количеством байтов, используемых для кодирования одного кодового пункта. В UTF-8 используется один байт на кодовый пункт, в UTF-16 — 2 байта, в UTF-32 — 4 байта.
Поскольку кодировок так много, как понять, какую использовать? Есть такая вещь как маркер последовательности байтов (англ. Byte order mark, BOM) Это двубайтный маркер в начале файла, который говорит о том, какая кодировка используется в этом файле.
UTF-8 — самая распространенная кодировка в интернете. В HTML5 она определена как предпочтительная для новых документов. Поэтому я уделю ей особое внимание.
Что такое кодировка UTF-8 и как она работает?
UTF-8 кодирует кодовые пункты Юникод 0-127 в одном байте (т. е. так же, как в ASCII). Это значит, что если вы для своей программы использовали кодировку ASCII, а ваши пользователи используют UTF-8, они не заметят никакой разницы. Все будет нормально работать.
Просто обратите внимание, насколько это классно. Нам нужно было начать внедрять и повсеместно использовать UTF-8 и при этом сохранить обратную совместимость с ASCII. Это удалось сделать, UTF-8 ничего не ломает.
В названии кодировки заложено указание на количество бит (8 бит = 1 байт), которые используются для одного кодового пункта. Но есть символы Юникод, для хранения которых требуется по нескольку байтов (раньше было до 6, теперь — до 4, в зависимости от символа). Именно это имеется в виду, когда говорят, что UTF-8 — кодировка переменной длины (см. UTF-32, — прим. ред.).
Тут все зависит от языка. Символ английского алфавита — 1 байт. Европейская латиница, иврит, арабские символы представляются 2 байтами. Для китайских, японских, корейских символов и символов других азиатских языков используются 3 байта.
Чтобы символ мог занимать больше одного байта, есть битовая комбинация, идентифицирующая знак продолжения. Она сообщает о том, что этот символ продолжается в нескольких последующих байтах. Таким образом, для английского языка вы по-прежнему будете использовать по одному байту на символ, но сможете составить и документ, содержащий символы на других языках.
Радостно сознавать, что теперь у нас полное согласие по части того, как кодировать шумерскую клинопись, а также смайлики!
Если описать весь процесс в общих чертах, то:
Еще немного о UTF
Помните, что кодировка это ключ. Если я пошлю совершенно неправильную кодировку, вы не сможете ничего прочесть. Имейте это в виду, отсылая или получая данные. Зачастую в постоянно используемых нами инструментах это абстрагировано, но программист должен понимать, что происходит под капотом.
Мы также можем получить кодировку из заголовка Content-Type в HTTP-запросе или ответе.
В спецификации HTML5 есть любопытный способ угадать кодировку, если HTML-документ не содержит соответствующего тега, — BOM sniffing («вынюхивание BOM»). В этом случае кодировка определяется по маркеру последовательности байтов, который мы упоминали ранее.
Это все?
Работа над Юникодом продолжается. Как в любом стандарте, мы можем что-то добавлять, удалять, вносить предложения. Никакая спецификация никогда не считается окончательно завершенной.
Обычно бывает 1-2 релиза Юникода в год, найти их можно здесь.
Недавно мне попалась статья об очень интересном баге: Twitter неверно рендерил русские символы Юникода.
Если вы дочитали до сюда, — снимаю шляпу. Я знаю, информации много.
Советую также выполнить «домашнее задание».
Посмотрите, как могут ломаться сайты из-за неправильной кодировки. Я использовал вот это расширение Google Chrome для смены кодировки и пробовал читать разные страницы. Текст был совершенно непонятен. Попробуйте прочесть эту статью, например. Зайдите на Википедию. Посмотрите на Mojibake своими глазами.
Это поможет вам проникнуться важностью кодировок.
Заключение
Название этой статьи — дань уважения статье Джоела Спольски, которая познакомила меня с кодировкой и многими концепциями, о которых я и не подозревал. Именно после прочтения этой статьи я углубился в тему кодировки. Также я очень многое почерпнул из этого источника.
Изучая информацию и пытаясь упростить свою статью, я узнал о Майкле Эверсоне. С 1993 года он предложил больше 200 изменений в Юникод и добавил в стандарт тысячи символов. В 2003 году он был одним из ведущих контрибьюторов предложений в Юникод. Своим современным видом Юникод (а значит, и вообще интернет) во многом обязан именно Майклу Эверсону.
Надеюсь, у меня получилось сделать хороший обзор того, зачем нам нужны кодировки, какие проблемы они решают и что случается, если с кодировкой происходит сбой.
Как работают кодировки текста. Откуда появляются «кракозябры». Принципы кодирования. Обобщение и детальный разбор
Данная статья имеет цель собрать воедино и разобрать принципы и механизм работы кодировок текста, подробно этот механизм разобрать и объяснить. Полезна она будет тем, кто только примерно представляет, что такое кодировки текста и как они работают, чем отличаются друг от друга, почему иногда появляются не читаемые символы, какой принцип кодирования имеют разные кодировки.
Чтобы получить детальное понимание этого вопроса придется прочитать и свести воедино не одну статью и потратить довольно значительное время на это. В данном материале же это все собрано воедино и по идее должно сэкономить время и разбор на мой взгляд получился довольно подробный.
О чем будет под катом: принцип работы одно байтовых кодировок (ASCII, Windows-1251 и т.д.), предпосылки появления Unicode, что такое Unicode, Unicode-кодировки UTF-8, UTF-16, их отличия, принципиальные особенности, совместимость и несовместимость разных кодировок, принципы кодирования символов, практический разбор кодирования и декодирования.
Вопрос с кодировками сейчас конечно уже потерял актуальность, но все же знать как они работают сейчас и как работали раньше и при этом не потратить много времени на это думаю лишним не будет.
Предпосылки Unicode
Начать думаю стоит с того времени когда компьютеризация еще не была так сильно развита и только набирала обороты. Тогда разработчики и стандартизаторы еще не думали, что компьютеры и интернет наберут такую огромную популярность и распространенность. Собственно тогда то и возникла потребность в кодировке текста. В каком то же виде нужно было хранить буквы в компьютере, а он (компьютер) только единицы и нули понимает. Так была разработана одно-байтовая кодировка ASCII (скорее всего она не первая кодировка, но она наиболее распространенная и показательная, по этому ее будем считать за эталонную). Что она из себя представляет? Каждый символ в этой кодировке закодирован 8-ю битами. Несложно посчитать что исходя из этого кодировка может содержать 256 символов (восемь бит, нулей или единиц 2 8 =256).
Первые 7 бит (128 символов 2 7 =128) в этой кодировке были отданы под символы латинского алфавита, управляющие символы (такие как переносы строк, табуляция и т.д.) и грамматические символы. Остальные отводились под национальные языки. То есть получилось что первые 128 символов всегда одинаковые, а если хочешь закодировать свой родной язык пожалуйста, используй оставшуюся емкость. Собственно так и появился огромный зоопарк национальных кодировок. И теперь сами можете представить, вот например я находясь в России беру и создаю текстовый документ, у меня по умолчанию он создается в кодировке Windows-1251 (русская кодировка использующаяся в ОС Windows) и отсылаю его кому то, например в США. Даже то что мой собеседник знает русский язык, ему не поможет, потому что открыв мой документ на своем компьютере (в редакторе с дефолтной кодировкой той же самой ASCII) он увидит не русские буквы, а кракозябры. Если быть точнее, то те места в документе которые я напишу на английском отобразятся без проблем, потому что первые 128 символов кодировок Windows-1251 и ASCII одинаковые, но вот там где я написал русский текст, если он в своем редакторе не укажет правильную кодировку будут в виде кракозябр.
Думаю проблема с национальными кодировками понятна. Собственно этих национальных кодировок стало очень много, а интернет стал очень широким, и в нем каждый хотел писать на своем языке и не хотел чтобы его язык выглядел как кракозябры. Было два выхода, указывать для каждой страницы кодировки, либо создать одну общую для всех символов в мире таблицу символов. Победил второй вариант, так создали Unicode таблицу символов.
Небольшой практикум ASCII
Возможно покажется элементарщиной, но раз уж решил объяснять все и подробно, то это надо.
Вот таблица символов ASCII:
Тут имеем 3 колонки:
Unicode
С предпосылками создания общей таблицы для всех в мире символов, разобрались. Теперь собственно, к самой таблице. Unicode — именно эта таблица и есть (это не кодировка, а именно таблица символов). Она состоит из 1 114 112 позиций. Большинство этих позиций пока не заполнены символами, так что вряд ли понадобится это пространство расширять.
Разделено это общее пространство на 17 блоков, по 65 536 символов в каждом. Каждый блок содержит свою группу символов. Нулевой блок — базовый, там собраны наиболее употребляемые символы всех современных алфавитов. Во втором блоке находятся символы вымерших языков. Есть два блока отведенные под частное использование. Большинство блоков пока не заполнены.
Итого емкость символов юникода составляет от 0 до 10FFFF (в шестнадцатиричном виде).
Записываются символы в шестнадцатиричном виде с приставкой «U+». Например первый базовый блок включает в себя символы от U+0000 до U+FFFF (от 0 до 65 535), а последний семнадцатый блок от U+100000 до U+10FFFF (от 1 048 576 до 1 114 111).
Отлично теперь вместо зоопарка национальных кодировок, у нас есть всеобъемлющая таблица, в которой зашифрованы все символы которые нам могут пригодиться. Но тут тоже есть свои недостатки. Если раньше каждый символ был закодирован одним байтом, то теперь он может быть закодирован разным количеством байтов. Например для кодирования всех символов английского алфавита по прежнему достаточно одного байта например тот же символ «o» (англ.) имеет в юникоде номер U+006F, то есть тот же самый номер как и в ASCII — 6F в шестнадцатиричной и 111 в десятеричной. А вот для кодирования символа «U+103D5» (это древнеперсидская цифра сто) — 103D5 в шестнадцатиричной и 66 517 в десятеричной, тут нам потребуется уже три байта.
Решить эту проблему уже должны юникод-кодировки, такие как UTF-8 и UTF-16. Далее речь пойдет про них.
UTF-8 является юникод-кодировкой переменной длинны, с помощью которой можно представить любой символ юникода.
Давайте поподробнее про переменную длину, что это значит? Первым делом надо сказать, что структурной (атомарной) единицей этой кодировки является байт. То что кодировка переменной длинны, значит, что один символ может быть закодирован разным количеством структурных единиц кодировки, то есть разным количеством байтов. Так например латиница кодируется одним байтом, а кириллица двумя байтами.
Немного отступлю от темы, надо написать про совместимость ASCII и UTF
То что латинские символы и основные управляющие конструкции, такие как переносы строк, табуляции и т.д. закодированы одним байтом делает utf-кодировки совместимыми с кодировками ASCII. То есть фактически латиница и управляющие конструкции находятся на тех же самых местах как в ASCII, так и в UTF, и то что закодированы они и там и там одним байтом и обеспечивает эту совместимость.
Сравним на практике как будет выглядеть фраза «Hello мир» в трех разных кодировках: Windows-1251 (русская кодировка), ISO-8859-1 (кодировка западно-европейских языков), UTF-8 (юникод-кодировка). Суть данного примера состоит в том что фраза написана на двух языках. Посмотрим как она будет выглядеть в разных кодировках.
В кодировке ISO-8859-1 нет таких символов «м», «и» и «р».
Теперь давайте поработаем с кодировками и разберемся как преобразовать строку из одной кодировки в другую и что будет если преобразование неправильное, или его нельзя осуществить из за разницы в кодировках.
Будем считать что изначально фраза была записана в кодировке Windows-1251. Исходя из таблицы выше запишем эту фразу в двоичном виде, в кодировке Windows-1251. Для этого нам потребуется всего только перевести из десятеричной или шестнадцатиричной системы (из таблицы выше) символы в двоичную.
01001000 01100101 01101100 01101100 01101111 00100000 11101100 11101000 11110000
Отлично, вот это и есть фраза «Hello мир» в кодировке Windows-1251.
Теперь представим что вы имеете файл с текстом, но не знаете в какой кодировке этот текст. Вы предполагаете что он в кодировке ISO-8859-1 и открываете его в своем редакторе в этой кодировке. Как сказано выше с частью символов все в порядке, они есть в этой кодировке, и даже находятся на тех же местах, но вот с символами из слова «мир» все сложнее. Этих символов в этой кодировке нет, а на их местах в кодировке ISO-8859-1 находятся совершенно другие символы. А конкретно «м» — позиция 236, «и» — 232. «р» — 240. И на этих позициях в кодировке ISO-8859-1 находятся следующие символы позиция 236 — символ «ì», 232 — «è», 240 — «ð»
Значит фраза «Hello мир» закодированная в Windows-1251 и открытая в кодировке ISO-8859-1 будет выглядеть так: «Hello ìèð». Вот и получается что эти две кодировки совместимы лишь частично, и корректно перекодировать строку из одной кодировке в другую не получится, потому что там просто напросто нет таких символов.
Тут и будут необходимы юникод-кодировки, а конкретно в данном случае рассмотрим UTF-8. То что символы в ней могут быть закодированы разным количеством байтов от 1 до 4 мы уже выяснили. Теперь стоит сказать что с помощью UTF могут быть закодированы не только 256 символов, как в двух предыдущих, а вобще все символы юникода
Работает она следующим образом. Первый бит каждого байта кодирующего символ отвечает не за сам символ, а за определение байта. То есть например если ведущий (первый) бит нулевой, то это значит что для кодирования символа используется всего один байт. Что и обеспечивает совместимость с ASCII. Если внимательно посмотрите на таблицу символов ASCII то увидите что первые 128 символов (английский алфавит, управляющие символы и знаки препинания) если их привести к двоичному виду, все начинаются с нулевого бита (будьте внимательны, если будете переводить символы в двоичную систему с помощью например онлайн конвертера, то первый нулевой ведущий бит может быть отброшен, что может сбить с толку).
Если первый бит не нулевой то символ кодируется несколькими байтами.
Для двухбайтовых символов первые три бита должны быть такие — 110
для трех-байтовых символов в первом байте ведущие биты — 1110
1110 1000 10 000111 10 1010101 — суммируем все кроме управляющих битов и получаем что в 16-ричной равно 103В5, U+103D5 — древнеперситдская цифра сто ( 10000001111010101 )
для четырех-байтовых символов в первом байте ведущие биты — 11110
11110 100 10 001111 10 111111 10 111111 — U+10FFFF это последний допустимый символ в таблице юникода ( 100001111111111111111 )
Теперь, при желании, можем записать нашу фразу в кодировке UTF-8.
UTF-16
UTF-16 также является кодировкой переменной длинны. Главное ее отличие от UTF-8 состоит в том что структурной единицей в ней является не один а два байта. То есть в кодировке UTF-16 любой символ юникода может быть закодирован либо двумя, либо четырьмя байтами. Давайте для понятности в дальнейшем пару таких байтов я буду называть кодовой парой. Исходя из этого любой символ юникода в кодировке UTF-16 может быть закодирован либо одной кодовой парой, либо двумя.
Начнем с символов которые кодируются одной кодовой парой. Легко посчитать что таких символов может быть 65 535 (2в16), что полностью совпадает с базовым блоком юникода. Все символы находящиеся в этом блоке юникода в кодировке UTF-16 будут закодированы одной кодовой парой (двумя байтами), тут все просто.
символ «o» (латиница) — 00000000 01101111
символ «M» (кириллица) — 00000100 00011100
Теперь рассмотрим символы за пределами базового юникод диапазона. Для их кодирования потребуется уже две кодовые пары (4 байта). И механизм их кодирования немного сложнее, давайте по порядку.
Для начала введем понятия суррогатной пары. Суррогатная пара — это две кодовые пары используемые для кодирования одного символа (итого 4 байта). Для таких суррогатных пар в таблице юникода отведен специальный диапазон от D800 до DFFF. Это значит, что при преобразовании кодовой пары из байтового вида в шестнадцатиричный вы получаете число из этого диапазона, то перед вами не самостоятельный символ, а суррогатная пара.
Чтобы закодировать символ из диапазона 10000 — 10FFFF (то есть символ для которого нужно использовать более одной кодовой пары) нужно:
Для примера зашифруем символ, а потом расшифруем. Возьмем древнеперсидскую цифру сто (U+103D5):
Что такое кодирование? Кодирование Определение и использование
Определение кодирования — это процесс создания инструкций для компьютеров с использованием языков программирования. Компьютерный код используется для программирования веб-сайтов, приложений и других технологий, с которыми мы взаимодействуем каждый день.
Если вы обратите внимание на технологии, вы, несомненно, слышали термины » кодирование» и » программирование» десятки раз. Многие из лучших технических профессий требуют навыков программирования.
Если вы хотите работать в высокооплачиваемой сфере, такой как разработка программного обеспечения, веб-разработка или наука о данных, понимание и использование кода имеет важное значение. Но что это такое и почему это важно?
Кодирование определение
Компьютерное кодирование — это использование языков программирования, чтобы дать компьютерам и машинам набор инструкций о том, какие действия следует выполнять. Так люди общаются с машинами. Это то, что позволяет нам создавать компьютерные программы, такие как программы, операционные системы и мобильные приложения.
Для чего используется компьютерный код?
Проще говоря, кодирование используется для связи с компьютерами. Люди используют код, чтобы дать компьютерам и другим машинам инструкции о том, какие действия выполнять. Кроме того, мы используем его для программирования веб-сайтов, приложений и других технологий, с которыми мы взаимодействуем каждый день.
Это подводит нас к следующему вопросу: как работает кодирование?
Кодирование 101: как работает кодирование?
Кодирование просто говорит компьютеру очень быстро переключить несколько переключателей.
Компьютеры — это электронные машины на транзисторах. Транзисторы представляют собой простые твердотельные переключатели. Когда вы объединяете десятки тысяч этих выключателей, вы получаете компьютер.
Это немного сложнее, но для краткости мы не будем углубляться в эту тему. Двоичный код (единицы и нули, которые вы видите в фильмах) указывает этим переключателям, следует ли включить (1) или выключить (0). Каждый транзистор получит 1 или 0, и, если одновременно работают тысячи, вы можете выполнить некоторые вычисления.
К сожалению, попытка заставить работать весь компьютер путём ручного ввода числа для каждого транзистора потребовала бы невероятного количества времени. Итак, мы разработали языки высокого уровня, чтобы ускорить процесс. Вместо того, чтобы обращаться к отдельным транзисторам с помощью машинного кода, мы обращаемся к целым их частям для выполнения конкретной задачи.
Языки программирования
Языки программирования — это просто набор правил, определяющих, как писать код. Эти правила приближают машинный язык к человеческому. Его легко представить как язык, понятный компьютеру.
Языки программирования используются для создания веб-страниц и приложений. В программировании используется множество языков, включая:
Что делает язык программирования уникальным?
Многие языки программирования относительно просты, но они делают разные вещи. Например, один из самых популярных языков, JavaScript, используется в основном для веб-страниц и разработки внешнего интерфейса. С другой стороны, Python используется как для законченных программ, так и для веб-сайтов.
Что бы ни выбрал разработчик программного обеспечения, обычно остаётся на их усмотрение, поскольку для одной и той же цели часто могут работать несколько языков программирования.
Низкоуровневые и высокоуровневые языки программирования
Есть много способов классификации языков программирования. Одна из основных классификаций — это уровень языка. Языки низкого уровня ближе к двоичному коду, а языки высокого уровня — к человеческому. Как правило, научиться программировать легче с языком высокого уровня, в то время как языки низкого уровня предлагают больше свободы.
Компьютерные программы
Компьютерные программисты используют разные языки программирования для создания программ. Программа — это текстовый файл, служащий инструкцией для компьютера. Когда вы запускаете приложение, вы говорите компьютеру прочитать текстовый файл и выполнить в нём команды. Мы используем эти программы для решения проблем, помимо других практических приложений.
В зависимости от вычислительной мощности компьютера система может сканировать огромное количество инструкций и невероятно быстро им следовать. Человек не может прочитать тысячи строк кода и определить, какие шаги нужно предпринять так же быстро, как компьютер.
Где используется кодирование?
В то время как информатика имеет дело с теоретическими идеями высокого уровня, почти каждый аспект современной жизни основан на кодировании. Каждое приложение на телефоне, планшете или компьютере использует для работы компьютерные языки.
Его используют и другие цифровые системы, такие как смарт-телевизоры и калькуляторы. Практически каждый новый автомобиль использует его для управления всем, от систем кондиционирования воздуха до топливных форсунок. В городах используются компьютеры для управления сигналами светофора.
Системы, которые раньше были аналоговыми, теперь модернизируются с помощью компьютеризированных систем. Это позволяет инженерам создавать более эффективные и менее дорогие системы, конструкции и машины. Кроме того, в некоторых наиболее продвинутых технических областях (таких как искусственный интеллект и машинное обучение) используется кодирование.
Компьютерный код везде
Быстрый технологический прогресс, который мы наблюдаем за последние несколько десятилетий, имеет огромное влияние на то, как всё работает. Вы должны заглянуть под поверхность, чтобы увидеть, где произошли наиболее значительные изменения. Компьютеры заменили миллионы рабочих часов и склады аналоговых машин более быстрыми, безопасными и надёжными системами.
Поскольку компьютеры работают на коде, очевидно, почему вы можете найти его где угодно. Компьютеры продолжат заменять устаревшие технологии во всём, от микроволновых печей до электростанций. И присутствие кода в нашей повседневной жизни будет увеличиваться.
Как научиться программировать?
В наши дни возможности обучения программированию практически безграничны. По данным Бюро статистики труда США, большинство программистов имеют степень бакалавра. Тем не менее, некоторые работодатели открыты для найма программистов, имеющих другие степени или знания определённых языков программирования.
Сайты, обучающие программированию
Изучите кодирование через приложения
А также существует множество мобильных приложений, которые позволяют практиковать свои навыки программирования и проходить уроки, где бы вы ни находились. Вот некоторые из самых популярных приложений для программирования:
Вопросы и ответы по кодированию
Есть ли разница между кодированием и программированием?
Трудно ли научиться программировать?
Какие языки программирования легче всего выучить?
Если вы новичок, возможно, вы захотите начать с трёх самых простых языков для изучения. Это HTML, CSS и JavaScript.
Сколько зарабатывают кодеры?
В пяти наиболее распространённых заданий вы столкнётесь как кодер являются компьютерное программирование, разработка полного стека, наука данных, разработка программного обеспечения и веб — разработки. Средняя почасовая оплата этих должностей колеблется от 20 до 40 долларов, причём наиболее высокооплачиваемыми являются компьютерные программисты.