Что такое язык программирования
Программа на компьютере или смартфоне – это последовательность команд, которую создавали с учетом определенных правил. Этот свод инструкций и называется языком программирования. При написании кода используются конкретные слова, функции и операторы, а каждый элемент обладает четким смыслом, понятным компьютеру.
Особенности языка программирования
Язык программирования – это технический, искусственный язык, обладающий некоторыми свойствами естественного. Так, в любом из них есть лексика, синтаксис и семантика. Программист обязан соблюдать алгоритм, иначе код получится нерабочим. Схема одинакова практически для любого языка программирования – хоть для Fortran, появившегося в 50-х годах прошлого века, хоть для React 2012 года.
На данный момент существует более 8 тысяч языков программирования.
Тенденции в сфере программирования:
Операторы обычно представляют собой английские слова, указывающие на то, какие операции должны активироваться при их внесении в код. Из-за этого кардинально различные языки программирования немного похожи друг на друга. Они отличаются только синтаксисом или подходом, парадигмой.
Чем язык программирования отличается от алгоритма
С понятием «алгоритм» пользователи сталкиваются в момент составления технического задания. Он представляет собой четкий порядок действий и правил их выполнения и не зависит от выбранного инструмента реализации. Фактически алгоритм является частью любого языка, за счет него программисты составляют логику выполнения.
Различия касаются следующего:
Последнее объясняется применением понятных пользователю слов и удобным форматированием со смещением строк. Редакторы кода обычно подсвечивают типовые участки различным цветом. Визуальное оформление помогает ориентироваться в «чужих» программах, а также ускоряет разработку собственного алгоритма.
Как компьютер понимает языки программирования
Технически цифровая электроника управляется последовательностью единиц и нулей. Но работать с таким массивом вручную нереально, учитывая объемы, с какими приходится иметь дело сегодня. Современные же языки программирования представляют собой «набор фраз» с атрибутами. Перед исполнением любое приложение переводится в машинные команды.
При отладке используется интерпретатор, который считывает и выполняет программу пошагово, с визуальным отображением результата. Интересный факт – оба приложения (компилятор и интерпретатор) также написаны на том или ином языке программирования. Они представляют собой тот же набор машинного кода, который ранее был неким исходным текстом, например на C++.
Многие программы состоят из неких стандартных модулей типа «открыть окно ввода данных». Чтобы упростить и ускорить создание продуктов, все чаще применяются готовые библиотеки кода. Они представляют собой заранее написанные и проверенные модули, которые достаточно вставить в текст. Или сохранить в отдельном файле, куда программа будет периодически обращаться.
Почему появляются новые языки программирования
Пиком развития модульного программирования считаются фреймворки. Типичные представители этой категории для разработки веб-ресурсов – Bootstrap, React.js, Django, Laravel, Angular. На рынке подобных «изделий» насчитывается несколько десятков. Такие инструменты часто называют «новыми» языками программирования.
Причины разработки новинок:
Тенденция особенно заметна на рынке мобильных устройств, социальных и поисковых сетей. Везде начинают внедряться алгоритмы искусственного интеллекта, но возможностей старых платформ для обеспечения заданной функциональности явно недостаточно. Плюс сильно возрастают объемы программ, и разработчикам приходится думать над сокращением времени работы, иначе конкуренты будут выпускать аналогичные продукты раньше. Или стоимость возрастет так, что создание программы станет нерентабельным. Выгоднее содержать двух разработчиков, владеющих навыками работы с фреймворками, чем огромный штат сотрудников, которые пишут код на одном из «изначальных» языков.
Что лучше изучать новичку
Перечисленное выше влияет на выбор «первого» языка программирования. В большинстве случаев рационально изучать наиболее актуальный вариант, чтобы наверняка быть обеспеченным работой. Но существуют и некие рейтинги, по которым вполне можно проводить профориентацию.
Можно начать с Python, а следом за ним осваиваться с Java и C++. Остальные языки программирования берут многое из синтаксиса перечисленных базовых платформ. Если акцент изначально ставится на разработке сайтов, стоит поработать над навыками в PHP, Ruby, JavaScript. Программы для мобильных устройств чаще пишут на Objective-C, Swift и Java.
Чтобы стать востребованным, нужно владеть минимум 5 языками.
Языки программирования: что это такое, зачем нужны и какой выбрать новичку
Разбираемся, как устроены языки программирования, почему их так много и чем они отличаются от алгоритмов.
Что такое язык программирования
Язык программирования — это набор формальных правил, по которым пишут программы. Обычный язык нужен для общения людей, а язык программирования — для общения с компьютером. Как и в любом естественном языке, тут есть лексика — слова, функции и операторы, из которых по правилам синтаксиса составляются выражения. Они имеют чёткий, вполне определённый смысл, понятный компьютеру, — семантику.
Вот, например, программа на языке JavaScript:
Здесь слово alert — лексика, один из принятых в языке методов обработки текста. Текст в одинарных кавычках, скобки, точка с запятой — правила синтаксиса. А то, что нужно сделать в итоге, — семантика. Получив эти инструкции, компьютер выведет на экран всплывающее окно с кнопкой и сообщением: «Это программа на JavaScript».
Фанат Free Software Foundation, использую Linux и недолюбливаю Windows. Пишу истории про кодинг и программы на Python. Влюблен в LISP, но пока что не умею на нем программировать.
Чем языки программирования отличаются от алгоритмов
Программы нужны для того, чтобы машина сделала что-то полезное. Это невозможно, если нет чёткого порядка действий и правил их выполнения — алгоритма.
Алгоритм работает как маршрут в навигаторе: «Из пункта А едем в пункт Б, поворот через 150 метров». Англичанин понимает его по-английски, китаец —
по-китайски, а мы с вами — по-русски. Языки разные, а порядок действий один и все должны добраться до нужного места.
Любая программа начинается с алгоритма, но на разных языках это может выглядеть по-разному. Например, вот эта — на языке С — проверяет, чтобы делитель не был нулём, а затем делит одно число на другое. Или пишет, что так делать нельзя.
То же самое, но на Python.
В программе на Python нет фигурных скобок и точек с запятой, но алгоритм и результат работы такой же, как у программы на C, да и слова похожи.
Перейти с одного языка программирования на другой легко: если знаешь Java — быстро начнёшь кодить, например, на Python или C#.
Как компьютер понимает разные языки программирования
На самом деле язык программирования — это не язык компьютера. Машина понимает последовательности нулей и единичек: есть напряжение в цепи — единица, нет — ноль. Поэтому любую программу сначала надо перевести в набор таких машинных команд.
Для этого есть два инструмента — компилятор и интерпретатор. Компилятор работает как бюро переводов: вы отдаёте ему весь текст программы, а он превращает его в исполняемый код, набор команд для процессора. Интерпретатор больше похож на переводчика-синхрониста: сказали фразу — синхронист тут же её перевёл, а компьютер выполнил.
Внутри компиляторов и интерпретаторов — сложные наборы правил по превращению языка программирования в машинный код, понятный компьютеру. Это тоже программы. Их пишут создатели нового языка — на каком-то другом, уже существующем. Например, интерпретатор Python написан на C, а сам C — на ассемблере, практически машинном коде.
Что такое библиотеки
Библиотеки — наборы функций, готовых шаблонов, написанных на каком-то из языков программирования. Это удобно и похоже на книги в обычной библиотеке: на них можно ссылаться внутри программ и сразу получать результат без необходимости каждый раз писать много кода.
Например, в Python есть модуль — библиотека yandex_translate, которая переводит тексты на разные языки. Программистам не надо создавать программу-переводчик с нуля, достаточно подключить этот модуль и обратиться к нему из любой точки кода.
Программирование с нуля: с чего начать и как выучить
Какой язык программирования учить первым?
Программирование — это процесс создания программ (программного обеспечения). Для этого программисты пишут исходный код на одном из языков программирования.
Существует более 300 языков программирования, но для успешной карьеры можно выбирать из десяти самых популярных. Еще правильнее будет сначала определиться с областью, в которой вы собираетесь работать, и только потом приступать к выбору языка.
Одним из лучших языков для начинающих является Python. Этот популярный язык общего назначения хорош лаконичностью и простотой синтаксиса, его активно используют в IT-компаниях России и мира.
Другими популярными языками считаются Java и C. Они сложнее, особенно для новичков, но владение ими обеспечивает лучшее понимание того, что вы делаете и что происходит с вашей программой. Вместе с языком Pascal язык С обычно изучается в вузе на профильных факультетах.
Использование других языков программирования зависит от цели деятельности. Например, в качестве серверных языков популярны php, Java, ruby. Из клиентских языков наиболее перспективен Java Script. Для разработки сложных высоконагруженных проектов требуется C++. На этом же языке пишутся игры. Еще одна перспективная сфера — разработка приложений для мобильных устройств. Тут используют Java, Objective-C, Swift. Любой опытный программист знает несколько языков, однако код на работе он пишет только на одном из них.
Нужно ли программисту знать математику и английский?
Да. Любому программисту необходимо знать английский язык и математику. Вся важная документация и качественные курсы опубликованы на английском. Знание математики требуется не настолько категорично. Но уверенное владение математикой обеспечивает четкое понимание создаваемого кода, осознанность каждого шага и позволяет прикидывать в голове эффективность алгоритмов.
Какой язык программирования учить, чтобы делать сайты?
Евгений Кучерявый, автор блога онлайн-университета SkillBox, рассказал, чем занимаются веб-разработчики и какие языки им непременно нужно знать.
Такой разработчик по определению стоит на «переднем крае» и отвечает за визуальную составляющую сайта: то, каким его видит посетитель. Frontend-разработчики следят за тем, чтобы все графические элементы исправно работали, контент отображался на всех устройствах, шрифты не «ползли», а картинки не загружались слишком долго.
1. Обучение HTML
В первую очередь начинающий frontend-разработчик должен освоить HTML — язык гипертекстовой разметки. Это базовый инструмент, который позволяет вынести на страницу все основные элементы, будь то фотографии, таблицы или текст.
2. Обучение CSS
Внешне написанная на HTML интернет-страница будет напоминать простейший текстовый документ. Чтобы «оживить» его, используется каскадная таблица стилей или CSS. Она меняет не структуру страницы, а ее внешний вид: шрифты, расположение элементов, тени и цвета. Другими словами, если HTML используется для описания логической структуры страницы, язык CSS отвечает за графические элементы и прописывается в отдельном файле.
3. Обучение JavaScript
Наконец, чтобы элементы веб-сайта могли перемещаться и реагировать на действия пользователя, разработчик прописывает код на языке JavaScript. Он заметно сложнее первых двух, но результат стоит того: от скриптов зависит появление всплывающих окон или же перетаскивание элементов на странице (например, сортировка фото в соцсети). В отличие от CSS, код JavaScript встраивается в структуру HTML, поскольку влияет не на внешний вид элементов, а на их поведение на странице.
Красивая оболочка сайта не имеет смысла без начинки: видеоролики, гиперссылки и картинки должны быть связаны с сервером, базой данных, с другими интернет-сайтами. Программно-аппаратную работу сервиса берут на себя backend-разработчики. Они же отвечают за информационную безопасность (защиту от хакеров) и следят за нагрузкой на сервер (чтобы страница не «висла» из-за наплыва посетителей).
1. Обучение PHP
Базовый инструмент backend-разработчика — язык программирования PHP. Он нужен, чтобы связать видимую пользователю страницу с сервером, где хранятся какие-либо данные. Например, чтобы не выкладывать на веб-сайт по одной фотографии при помощи HTML, можно запустить скрипт, автоматически подгружающий туда условную галерею, лежащую на сервере. Язык PHP настолько сильно упрощает работу по созданию сайта, что изучать его SkillBox рекомендует и frontend-разработчикам.
2. Обучение SQL
Аббревиатура SQL расшифровывается как «структурированный язык запросов». В отличие с PHP, который нужен для связи сайта с сервером, языки SQL позволяют управлять уже самими базами данных. Сейчас существует множество подобных языков, самые распространенные из которых — это MySQL, MSSQL, PostgreSQL и прочие.
Разработчики «полного цикла» в совершенстве владеют языками, необходимыми как для frontend-, так и для backend-программирования. Они являются универсальными специалистами, хотя, очевидно, глубина их погруженности в какую-то конкретно область веб-разработки уступает осведомленности узких специалистов.
А какие еще бывают программисты?
Куда пойти учиться на программиста?
Если есть возможность поступить в вуз, то лучше выбрать один из ведущих: МГУ, МИФИ, ВШЭ, СПБГУ, МФТИ, МГТУ им. Баумана, МАИ, ИТМО и т.д. Речь идет, естественно, о профильных факультетах. Выпускники этих университетов лидируют в рейтинге портала Superjob, составленного по критерию уровня стартовых зарплат программистов.
Можно ли научиться программированию на онлайн-тренингах и курсах?
Можно. Начальные навыки программирования помогут приобрести такие популярные платформы, как Яндекс.Практикум, Сodecademy, Skillbox, GeekBrains, HTML Academy. После прохождения подобных курсов человеку становится легче понять, в сторону какого направления двигаться в профессиональном развитии.
Бесплатные курсы нередко открывают и спонсируют крупные российские компании: Mail.Ru Group, «Яндекс», «Лаборатория Касперского», Сбербанк, Тинькофф банк, «2ГИС», «Роснано», «Сколково» и HeadHunter.
Многие ведущие мировые вузы открывают курсы в онлайн. Например, курсы MIT можно найти на платформе Coursera.
Как освоить программирование самостоятельно?
Освоение программирования на 80% предполагает самостоятельную работу. Почти все необходимые материалы есть в интернете. Самое главное: мотивация. Лучше всего подходить к изучению комплексно, например, совмещая онлайн-курсы, официальную документацию к языкам, лекции, статьи, книги. При этом не следует распространяться на несколько языков сразу, лучше начать с самых простых.
Можно изучать, играя: некоторые обучающие сайты сами являются играми, например, Code Combat и CodinGame.
На GitHub можно найти огромную коллекцию бесплатных книг по программированию. Также доступен корпус электронных книг, охватывающий 24 языка программирования.
В сообществе программистов также много людей, готовых помочь следующему поколению программистов. Hack.pledge — сайт, который поможет найти наставника.
Кроме того, можно подписаться на тематические каналы в Telegram, например: канал для новичков в Python, сообщество веб- и Java Script-разработчиков, канал разработчиков Ruby и Ruby on Rails и другие.
В программировании актуален принцип «практика важнее теории». Освоить большой объем информации по языкам сразу не получится, поэтому намного лучше посвящать больше времени оттачиванию полученных умений.
Где найти самоучитель по программированию?
Лучше всего подходить к изучению комплексно, например, совмещая онлайн-курсы, официальную документацию к языкам, лекции, статьи, книги. На GitHub можно найти огромную коллекцию бесплатных книг по программированию. Также доступен корпус электронных книг, охватывающий 24 языка программирования.
Что такое метод Франклина и как он может помочь в обучении программированию?
Это способ, позволяющий систематизировать информацию из лекций и самоучителей.
Его можно описать следующими ступенями:
Этот метод кажется простым и немного похожим на процессы, совершаемые автокодировщиком в машинном обучении. Его суть заключается в усвоении мысленных образов: в основе — идея ментальных репрезентаций и имитации.
Кстати, его можно применять не только при обучении программированию.
Нужен ли диплом и опыт работы после обучения веб программированию с нуля?
Считается, что высокие инженерные или исследовательские должности без высшего образования недостижимы. Также диплом необходим тем специалистам, которые захотят работать за границей. При этом многие российские HR-специалисты говорят, что при приеме на работу смотрят, в основном, не на строку «образование» в резюме программиста, а на реальный опыт работы. Кроме того, перед собеседованием или во время него претенденту, скорее всего, предложат выполнить тестовое задание.
С чего программисту начать поиск работы?
Анна Смирнова, менеджер по трудоустройству на программе «Веб-разработчик» в «Яндекс.Практикуме», советует четко определить свои намерения и цель, взвесить все риски и понять, сколько у вас есть времени на поиск работы и какие усилия вы готовы предпринять. Пример четко сформулированной цели — трудоустроиться за четыре месяца на позицию младшего разработчика в продуктовую компанию с полноценной командой разработки и закрепленным наставником.
Далее стоит продумать стратегию поиска. Стандартный подход — изучение вакансий на сайтах по поиску работы, в LinkedIn и телеграм-каналах. Но есть и другой вариант — нетворкинг. А именно, посещение митапов, профильных конференций и курсов, что поможет вам завести новые знакомства и искать возможности уже через них. Этот путь более тернистый в начале, но дает больший эффект, потому что вы задействуете «теплые» контакты.
Затем нужно подготовить резюме, портфолио и сопроводительные письма. Именно они создают первое впечатление о кандидате.
Как составить резюме, если нет опыта?
В резюме рекрутер смотрит на амбиции человека: к чему он хочет прийти и как это делает. Анна Смирнова советует собрать весь опыт, который относится к веб-разработке: участие в хакатонах, посещение митапов, некоммерческие и фриланс-проекты, обучающие курсы. Предыдущую работу в другой сфере тоже нужно указать, но сделать это следует емко и через точки соприкосновения с новой профессией.
Еще один важный пункт — заполнение навыков. Например, на HeadHunter они работают как теги, по которым рекрутеры ищут кандидатов. Поэтому лучше описать максимальное количество технологий, которые вы изучали или с которыми приходилось работать, а не только базовые JavaScript, HTML и CSS.
Где брать проекты для портфолио?
Портфолио выпускников курсов похожи друг на друга, потому что во время учебы студенты выполняют одни и те же задания под присмотром преподавателей и наставников. Проекты вне учебной программы демонстрируют работодателю, что у вас достаточно смелости и самостоятельности, чтобы сделать что-то самому. А значит, вам можно доверить работу над реальным проектом.
Примеры самостоятельных проектов начинающего разработчика:
Программирование с нуля
Данная статья описывает основные конструкции в программировании и предназначена для тех, кто хочет в этом разобраться. Но статья не описывает все нюансы, потому что их слишком много. Если описывать их все, будет очень нудно и непонятно.
Использовать будем си-подобный синтаксис, то есть подобный языку си, но не будем вникать в заголовочные файлы, указатели и другие особенности относительно низкоуровневых языков, перейдём на синтаксис более высокоуровневых языков, которые сделают рутинную работу за нас. А конкретно, будем использовать синтаксис языка Java. Добро пожаловать под кат.
Двоичная система счисления
Числа в двоичной системе счисления состоят всего из двух знаков. Нуля и единицы. 00000001 – число один. 00000010 – число два. 00000100 – число 4. Как вы можете заметить, когда единица смещается влево, число увеличивается в два раза. Чтобы получилось число 3, необходимо написать 00000011. Таким образом можно составить все необходимые числа. В данном примере мы использовали двоичное число с восемью знаками, иначе говоря число восьмиразрядное. Чем больше у числа разрядов, тем большее оно может вместить значение. Например, восьмиразрядное число вмещает максимальное значение 255, если считать ноль, тогда 256, а в программировании ноль считается всегда. Если увеличить разряд на один, получится девятиразрядное число и его вместимость увеличится в два раза, то есть станет 512. Но так в программировании никогда не делается и обычно каждая следующая разрядность увеличивается вдвое. Один разряд, потом 2 разряда, потом 4 разряда, потом 8 разрядов, потом 16 разрядов, потом 32 разряда и далее.
Шестнадцатеричная система счисления
Всё аналогично двоичной, только вместо нулей и единиц участвуют цифры от 0 до 15. 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F, где A – 10, B – 11, C – 12, D – 13, E – 14, F – 15.
Знак минус в программировании
Буквы и знаки
Буквы, знаки, смайлики и так далее обозначаются также числами. Буква А может быть числом 00000001 или любым другим, или даже комбинацией чисел в зависимости от кодировки символов. Кодировок много.
Типы данных
В программировании есть типы данных. Числовые, такие как 233, которые разобрали выше. Называются почти везде int, от слова integer. С плавающей запятой, такие как 198,76, называются почти везде float. У букв тип char, у строк тип String. Тип bool имеет два значения – истина (true) и ложь (false). У этого типа реализация в разных языках разная, но самая простая, когда ноль — значит ложь, а любое другое число истину. Нестандартные типы данных, такие как числа с фиксированной запятой, рассматривать не будем.
Применение
Прежде чем использовать числа в программировании их нужно объявить, то есть сказать с помощью языка программирования, что они существуют.
Это стандартное объявление примитивного типа.
Сначала пишем тип, потом имя переменной, то есть нашего числа. Всегда заканчиваем наше выражение, да и любое, точкой с запятой.
Теперь мы можем использовать переменную по её имени.
Здесь мы присвоили переменной значение. В отличии от математики в программировании = значит взять значение справа и присвоить переменной слева. = — это знак/оператор присвоения.
Можно объединить объявление и присвоение, то есть сразу инициализировать переменную.
Буквы выделяются одинарными кавычками, строки выделяются двойными кавычками. Числа типа int не выделяются.
К числам с плавающей запятой одинарной точности в конце добавляется f.
К числам с плавающей запятой двойной точности ничего не добавляется.
Операторы
После того как мы записали наше выражение, например сложения,
получается значение. Но так как оно ни одной переменной не присваивается, оно исчезает. Чтобы присвоить значение переменной используется специальный оператор присвоения, который коротко описан выше.
Повторим ещё раз. Он берёт значение со своей правой стороны и присваивает его переменной в левой стороне. Это оператор =, и он не имеет ничего общего со знаком равно из математики.
Также у нас есть логические операторы, такие как (больше),