więc jak naprawdę działa kodowanie? Krótka odpowiedź brzmi, że pisanie kodu mówi komputerowi, co ma robić, ale nie jest to takie proste.

oto dłuższa odpowiedź. Komputer może zrozumieć tylko dwa różne typy danych: włączanie i wyłączanie. W rzeczywistości komputer jest tak naprawdę tylko zbiorem przełączników on/off (tranzystorów). Wszystko, co komputer może zrobić, jest niczym więcej niż unikalną kombinacją niektórych włączonych tranzystorów i niektórych wyłączonych tranzystorów.

kod binarny jest reprezentacją tych kombinacji jako 1s i 0s, gdzie każda cyfra reprezentuje jeden tranzystor. Kod binarny jest pogrupowany w bajty, grupy po 8 cyfr reprezentujące 8 tranzystorów. Na przykład 11101001. Współczesne komputery zawierają miliony, a nawet miliardy tranzystorów, co oznacza niewyobrażalnie dużą liczbę kombinacji.

ale tu pojawia się jeden problem. Aby móc napisać program komputerowy, wpisując miliardy 1 i 0, wymagałoby to nadludzkiej siły umysłu, a nawet wtedy prawdopodobnie zajęłoby ci to całe życie lub dwa.

tutaj pojawiają się języki programowania…

języki programowania

Oto prosty przykład kodu:

print 'Hello, world!'

linia kodu jest napisana w języku programowania Python. Mówiąc prościej, język programowania (lub kodowania) jest zbiorem reguł składniowych, które określają sposób pisania i formatowania kodu.

tysiące różnych języków programowania umożliwiają nam tworzenie oprogramowania komputerowego, aplikacji i stron internetowych. Zamiast pisać kod binarny, pozwalają nam pisać kod, który jest (stosunkowo) łatwy do napisania, odczytania i zrozumienia. Każdy język jest wyposażony w specjalny program, który zajmuje się tłumaczeniem tego, co piszemy na kod binarny.

dlaczego mamy tyle języków?

ponieważ różne języki są przeznaczone do różnych celów – niektóre są przydatne do tworzenia stron internetowych, inne przydatne do pisania oprogramowania komputerowego, inne przydatne do rozwiązywania problemów naukowych i numerycznych itd.

języki niskiego i wysokiego poziomu

języki programowania mogą być również niskopoziomowe lub wysokopoziomowe.

języki niskiego poziomu są bliższe kodowi binarnemu, który komputer rozumie, podczas gdy języki wysokiego poziomu mają znacznie mniejsze podobieństwo do kodu binarnego. Języki wysokiego poziomu są łatwiejsze do zaprogramowania, ponieważ są mniej szczegółowe i zaprojektowane tak, aby były łatwe do napisania.

prawie wszystkie główne języki programowania w użyciu są językami wysokiego poziomu.

programy

program to po prostu plik tekstowy, napisany w określonym języku kodowania. Kod wewnątrz pliku programu nazywa się kodem źródłowym. Każdy język kodowania ma własne rozszerzenie pliku do identyfikacji plików kodu napisanych w tym języku. Na przykład Python to’. py’.

aby utworzyć program, piszesz kod w zwykłym edytorze tekstowym, takim jak Notatnik i zapisujesz plik na komputerze. To wszystko. Na przykład, poniższy wiersz kodu może być zawartością bardzo krótkiego programu Pythona o nazwie hello.py:

print 'Hello, world!'

Jak uruchomić program i zmusić go do wykonywania jego poleceń? Różni się to w zależności od języków kodowania. Niektóre języki zapisują oddzielny plik binarny, który komputer może bezpośrednio uruchomić, podczas gdy inne języki mają swoje programy uruchamiane pośrednio przez określone oprogramowanie.

na przykład plik programu JavaScript zostanie uruchomiony przez przeglądarkę internetową, taką jak Chrome. Plik programu PHP zostanie uruchomiony przez serwer WWW, taki jak LAMP.

W przypadku naszych hello.py plik, język Python jest dostarczany z wierszem poleceń, który wyświetli wyjście programu-tekst ” Hello, world!’. Jeśli masz wprowadzić kod do wiersza poleceń i nacisnąć enter, program zostanie uruchomiony, a polecenie zostanie wykonane.

co się dzieje po uruchomieniu programu

komputer nie rozumie frazy 'Hello, world!’, i nie wie, jak go wyświetlić na ekranie. Rozumie tylko on i off. Tak więc, aby faktycznie uruchomić polecenie takie jakprint 'Hello, world!', musi przetłumaczyć cały kod w programie na serię ons i offs, które może zrozumieć.

aby to zrobić, dzieje się wiele rzeczy:

1. kod źródłowy jest tłumaczony na język assembly.
2. kod złożenia jest tłumaczony na język maszynowy.
3. język maszynowy jest bezpośrednio wykonywany jako kod binarny.

zdezorientowany? Przejdźmy do szczegółów. Język kodowania najpierw musi przetłumaczyć swój kod źródłowy na język assembly, język super niskiego poziomu, który używa słów i liczb do reprezentowania wzorców binarnych. W zależności od języka można to zrobić za pomocą interpretera (gdzie program jest tłumaczony linia po linii) lub kompilatora (gdzie program jest tłumaczony jako całość).

język kodowania wysyła następnie kod asemblera komputera, który konwertuje go na język maszynowy, który komputer może zrozumieć i wykonać bezpośrednio jako kod binarny.

wniosek

czy to nie niesamowite myśleć, że coś tak zwodniczo prostego i prymitywnego jak kod binarny może tworzyć rzeczy tak złożone, jak to, co dzieje się wewnątrz komputera?

Twój ekran, system operacyjny, zdjęcia, filmy, Internet, Facebook, twoje Internetowe Konto bankowe i ta strona – wszystko to można zbudować z jedynek i zero. to prawdziwy symbol ludzkich osiągnięć.

nie martw się, jeśli ten proces wydaje się skomplikowany i zagmatwany – cały powód, dla którego istnieją języki kodowania, to uproszczenie tego wszystkiego dla Ciebie! Na następnej stronie dowiesz się o 12 popularnych dziś językach.