Programmeertaal
Een programmeertaal is een taal waarin de opdrachten die een computer moet uitvoeren worden geschreven. Deze talen bestaan uit andere syntaxis en grammatica dan menselijke talen aangezien menselijke talen hiervoor te complex en ambigu zijn. Code die in een programmeertaal geschreven is, dient maar op één manier te kunnen worden 'begrepen' door de computer.
Er zijn in de loop der jaren vele verschillende programmeertalen ontstaan en zij kunnen op verschillende manieren gecategoriseerd worden. Een veel gebruikt onderscheid is dat van programmeerparadigma. Enkele belangrijke voorbeelden zijn het object-geörienteerde, imperatieve, functionele en logische programmeerparadigma.
Nadat een programma in de computer is ingevoerd kan deze het op vier verschillende manieren uitvoeren:
- direct, wanneer het programma is geschreven in de machinetaal van de betreffende computer.
- met behulp van een interpreter voor de programmeertaal worden de instructies direct uitgevoerd.
- met behulp van een compiler voor de programmeertaal worden de instructies omgezet in machinetaal die door de processor in de computer direct kunnen worden begrepen.
- met behulp van een compiler voor de programmeertaal worden de instructies omgezet in een tussencode (bytecode, ook wel P-code genoemd), een speciale interpreter voor die bytecode voert dan deze instructies uit.
Een programma dat met een compiler wordt vertaald, kan over het algemeen sneller door de computer worden uitgevoerd dan wanneer gebruikgemaakt wordt van een interpreter aangezien een interpreter de opdrachten toch nog moet omzetten naar machinetaal. Programmeertalen worden over het algemeen óf altijd met een compiler óf altijd met een interpreter gebruikt.
Inhoud |
[bewerk] Definitie
Onder programmeertalen worden in de normaal gebruikte definitie verstaan talen welke Turing-volledig zijn. Dat wil zeggen dat het mogelijk moet zijn om in de programmeertaal een interpreter voor een Turingmachine te schrijven, en het moet mogelijk zijn een interpreter te schrijven voor de programmeertaal op een Turingmachine. Het begrip Turing betekent in feite dat een taal zijn eigen commando's kan begrijpen.
In een taal die niet Turingvolledig is, kunnen een kleiner aantal problemen opgelost worden dan in een Turingvolledige taal. In SQL kan men wel totalen van tabellen met gegevens berekenen, maar men kan bijvoorbeeld niet berekenen wat de kortste route tussen twee punten in een graaf is.
[bewerk] Geschiedenis
Het is mogelijk om computers direct in hun eigen machinetaal te programmeren: direct de enen en nullen te specificeren die door de processor kunnen worden begrepen. Dit was voor de eerste computers gebruikelijk, met schakelaartjes werden groepen van 8 bits ingesteld. Men ondervond echter snel dat het veel te lastig was om programma's die op die manier waren geschreven te onderhouden. Snel werd er daarom een symbolische manier bedacht om de machine-instructies als tekst weer te geven in de vorm van mnemonics. Zo werd het mogelijk om instructies veel eenvoudiger te lezen. Deze code, die nog wel een-op-een met de instructiecodes overeen komt, noemt men assembler.
Voor het programmeren van assembler en machinetaal moet de programmeur heel veel weten van de computer die hij wil programmeren. Om programmeren een stuk makkelijker te maken, zijn daarna andere programmeertalen, de zogenaamde hogere programmeertalen ontwikkeld. Hoe hoger de orde, hoe verder de taal van de machine-instructies af staat. Een imperatieve programmeertaal (zoals Pascal en C) staat bijvoorbeeld dichter bij de machine-instructies dan een functionele programmeertaal (zoals Scheme en Haskell). Een functionele programmeertaal sluit meer aan bij het denken van een mens dan bij de interne werking van de computer. Zo is het in Haskell mogelijk om 'normale' wiskundige definities te gebruiken.
Programmeertalen worden ook wel onderverdeeld in generaties:
- Eerste generatie: machinetaal.
- Tweede generatie: assembler (de kale machine-instructies, maar leesbaar neergezet).
- Derde generatie: procedurele talen als Cobol, Algol, C en Fortran.
- Vierde generatie: database-georiënteerde talen of talen met een hoger abstractieniveau.
- Vijfde generatie: talen op het gebied van artificiële intelligentie.
De generaties worden vaak afgekort als GL, bijvoorbeeld 3GL, als afkorting van 3rd Generation Language(s).
Er zijn honderden verschillende programmeertalen bedacht maar die worden niet allemaal frequent gebruikt. Veel zijn specifiek voor één doel ontworpen.
Om programmeertalen te beschrijven, is een meta-taal bedacht: BNF of Backus Naur Form.
Bij het ontwikkelen van software in een bepaalde programmeertaal kan de programmeur gebruikmaken van een software-ontwikkelomgeving.
