Чем отличается низкоуровневый язык программирования от высокоуровневого
Перейти к содержимому

Чем отличается низкоуровневый язык программирования от высокоуровневого

  • автор:

XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2019

ХАРАКТЕРИСТИКА НИЗКОУРОВНЕВЫХ И ВЫСОКОУРОВНЕВЫХ ЯЗЫКОВ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Мацкевич В.А. 1
1 Тюменский индустриальный университет
Работа в формате PDF

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Языки программирования принято делить на две группы: низкоуровневые и высокоуровневые. В данный момент огромное распространение получили языки программирования высокого уровня, но все началось именно с языков низкого уровня, которые стали базой для развития IT индустрии.

Начнем с того, что из себя представляют низкоуровневые языки программирования. Как известно, информация в компьютере представлена в бинарном коде, поэтому поначалу приходилось программировать посредством двоичного машинного кода. Для программиста это является достаточно сложной задачей, и поэтому стали появляться языки программирования низкого уровня, которые позволяли давать команды компьютеру в более понятном человеку виде. Для этого были созданы трансляторы – программы, которые преобразовывали более понятные для человека команды в двоичный машинный код. В свою очередь, трансляторы делятся на компиляторы (преобразует весь текст программы в машинный код и создает исполняемый файл) и интерпретаторы (преобразует программный код в машинный уже построчно).

Такие языки используют для программирования микропроцессоров, разработки системного программного обеспечения и написания драйверов. В общем можно сказать, что языки низкого уровня используют для прямого доступа к аппаратным ресурсам. Самым популярным языком является Assembler .

Огромным преимуществом низкоуровневых языков является скорость работы и малый вес программ, так как при работе программист обращается напрямую к регистрам процессора без каких-либо уровней абстракции.

При таких весомых преимуществах имеются и недостатки: необходимо потратить большое количество времени для написания сложных и объемных программ; программа пишется только под конкретный тип процессора; для работы с языками низкого уровня, программист должен быть высоко классифицирован и понимать устройство микропроцессорной системы (МПС) для которой пишется программа.

Высокоуровневые языки программирования призваны обеспечить удобство и быстроту написания инструкций программистом. С появлением таких языков появилось такое понятие как абстракция, которое стало основной чертой языков высокого уровня. Под абстракцией понимается введение таких конструкций, которые коротко описывают такие системы данных и действия над ними, описания которых в низкоуровневом языке программирования (или машинном коде) очень сложны и объемны для понимания. Такие ЯП (языки программирования) наиболее понятны и удобны, в отличии от низкоуровневых.

Языки высокого уровня используются для написания программ для устройств, имеющих большой объем памяти и быстродействие. К таким программам относятся MS Word , Google Chrome и другие. Примерами высокоуровневых языков считаются C ++, Java , Delphi и другие.

Большим преимуществом языком высокого уровня являются: размер текста готовых программ, который намного меньше, чем у низкоуровневых языков; более понятный код для программиста; значительно сокращается время разработки, по сравнению с языками низкого уровня.

Недостатки: значительно больший размер готовых программ; по сравнению с низкоуровневыми языками, программы более требовательны к аппаратной части; не обязательно разбираться в архитектуре микропроцессорной системы (МПС), чтобы писать программы.

Вывод: если разработчику необходимо максимальное быстродействие программы и у аппаратной платформы имеются жесткие технические ограничения, то стоит присмотреться к низкоуровневым языкам программирования. Если же это все не важно, то можно использовать высокоуровневый язык программирования.

Чем отличаются низко- средне- и высокоуровневые языки программирования

Перевод статьи Клеофаса Мулонго «What Are Low, Middle, And High Level Programming Languages?».

Высокоуровневые языки программирования

Языки программирования можно разбить на три большие категории. Это высокоуровневые, среднеуровневые и низкоуровневые языки. Эти три вида языков отличаются друг от друга по многим характеристикам.

К высокоуровневым относят языки программирования, которые созданы с расчетом на то, что их должны понимать люди. Они независимы: программистам не нужно знать, на каком оборудовании будет запускаться программа. Примеры таких языков – C++ и Python.

Среднеуровневые языки служат как бы связующим звеном между аппаратной и программной частью компьютера. Они действуют на уровне абстракции.

Низкоуровневые языки, в свою очередь, созданы для удовлетворения нужд конкретной компьютерной архитектуры и учитывают требования «железа».

В этой статье мы рассмотрим некоторые ключевые отличия между вышеуказанными видами языков программирования.

Отличия между типами языков

1. Скорость

Что касается скорости, программы, написанные на низкоуровневых языках, являются более быстрыми, чем написанные на средне- или высокоуровневых языках. Причина этого в том, что эти программы не нуждаются в интерпретации или компиляции. Они взаимодействуют непосредственно с регистрами и памятью.

Программы, написанные на высокоуровневых языках, относительно медленные. Главая причина этого в том, что они пишутся на «человеческом» языке. Компьютеру приходится переводить и интерпретировать их, прежде чем выполнить. Все эти процессы занимают время.

Скорость среднеуровневых языков занимает промежуточное положение. Ее не назовешь ни слишком высокой, ни слишком низкой.

2. Требования к памяти

Это еще один параметр, с помощью которого можно разграничить три вида языков программирования. Низкоуровневые языки очень эффективны в этом плане, они потребляют мало памяти. Это их очень отличает от высокоуровневых языков, которые являются очень ёмкими в этом плане. А вот программы на среднеуровневых языках уже не требуют столько памяти.

3. Легкость использования

Низкоуровневые языки дружественны к машинам, но недружественны к программистам. Человеку довольно сложно иметь дело с бинарным кодом и мнемоникой. То, что каждая инструкция создается для конкретной архитектуры компьютера, делает низкоуровневые языки более техническими. Короче говоря, учить их сложно.

Высокоуровневые языки, напротив, дружественны к людям. Они состоят из фраз на английском языке, которые легко понять и запомнить. Это поясняет, почему именно языки высокого уровня являются наиболее популярными.

4. Портируемость

В данном случае портируемость означает возможность использовать язык на разных компьютерах. Низкоуровневые языки являются менее портируемыми, поскольку их инструкции «машинозависимы». То есть, каждая инструкция написана для конкретной машины. Код, написанный для конкретной машины, не запустится на на компьютере с другой архитектурой.

Высокоуровневые языки не зависят от аппаратной части. Один и тот же код может без проблем использоваться на разных машинах (и даже на машинах с разной архитектурой). Это означает, что высокоуровневые языки являются хорошо портируемыми. Вы можете перенести программу, написанную на таком языке, из одной среды в другую – и она все равно будет работать.

5. Абстракция

В этом контексте абстракция это отношения между языком и аппаратной частью компьютера. В случае с низкоуровневыми языками абстракция минимальная или вообще нулевая. Эти языки легко взаимодействуют с памятью компьютера и регистрами.

Расхождение между среднеуровневыми языками и аппаратной частью довольно существенное. Оно больше, чем у низкоуровневых языков, но меньше, чем у высокоуровневых.

Логично предположить, что высокоуровневые языки имеют максимальный уровень абстракции. Это потому, что они работают на самом верхнем уровне компьютера, где взаимодействие с аппаратной частью минимальное.

Как видите, низко-, средне- и высокоуровневые языки заметно отличаются. Каждый вид языков служит для определенных целей, а потому, конечно же, ни один не является лучше другого.

KVERNER

Matlab Simulink Python Java HELP Работы программиста профессионала

Что такое языки низкого, среднего и высокого уровня?

Что такое языки низкого, среднего и высокого уровня?

28.10.2018 Admin Комментарии 2 комментария

Языки программирования можно разделить на три широкие категории. Это языки высокого уровня, среднего уровня и низкого уровня. Эти три типа языков различаются в зависимости от различных характеристик.

Высокий уровень относится к языкам программирования, написанным таким образом, который может быть понят человеком. Они независимы, и программистам не нужно иметь никаких предварительных знаний об оборудовании, в котором будет использоваться программа. Примеры языков программирования высокого уровня включают C ++ и Python.

Языки среднего уровня служат мостом между аппаратным и программным уровнем компьютера. Они работают на уровне абстракции компьютера. С другой стороны, языки низкого уровня написаны для удовлетворения потребностей конкретной архитектуры компьютера и требований к оборудованию.

В этой статье мы рассмотрим основные различия между языками программирования высокого уровня, среднего уровня и низкого уровня.

1. Скорость

С точки зрения скорости программы, написанные на языках низкого уровня, быстрее, чем программы, написанные на средних и высокоуровневых языках. Это связано с тем, что эти программы не нужно интерпретировать или компилировать. Они взаимодействуют непосредственно с регистрами и памятью.

С другой стороны, программы, написанные на языке высокого уровня, относительно медленнее. Основная причина этого — они написаны на человеческом языке. Это означает, что компьютер вынужден переводить и интерпретировать их на человеческом языке, прежде чем он их выполнит. Все эти процессы требуют много времени.

Скорость среднего уровня языка находится между языками высокого и низкого уровня. Это не слишком высоко или слишком низко.

2. Требование к памяти

Это еще один параметр, который мы можем использовать для дифференциации этих трех типов языков. Низкоуровневые языки очень эффективны с точки зрения памяти. Они потребляют меньше памяти. Это очень отличается от языков высокого уровня, которые, как известно, являются интенсивными для памяти. Они потребляют большую память, особенно когда мы считаем, что тот факт, что эти языки все еще работают в определенной среде выполнения. Эффективность памяти языков программирования среднего уровня не так высока по сравнению с языками высокого уровня.

3. Простота использования

Низкоуровневые языки дружелюбны к машинам, но недружественны для программистов-людей. Как программист на людях, довольно сложно справляться с бинарниками и мнемониками. Тот факт, что каждая инструкция предназначена для конкретной компьютерной архитектуры, делает язык более техническим. Короче говоря, низкоуровневые языки трудно освоить.

С другой стороны, языки высокого уровня благоприятны для людей. Они состоят из английских заявлений, которые можно легко узнать и запомнить. Это объясняет, почему они являются наиболее популярным типом языка программирования.

4. Портативность

В этом контексте термин переносимость относится к способности языка использоваться на разных компьютерах. Низкоуровневые языки программирования менее переносимы. Это связано с тем, что их инструкции зависят от машины. Это просто означает, что каждая команда написана для конкретной машины. Коды для конкретной машины не могут работать в другой компьютерной архитектуре.

Языки высокого уровня не зависят от машины. Один код можно использовать на другой машине и даже на другой архитектуре без каких-либо трудностей. Это означает, что высокоуровневые языки программирования очень портативны. Вы можете перенести программу, написанную на высоком уровне, из одной среды в другую, и она все равно будет работать.

5. Абстракция

В этом контексте абстракция относится к взаимосвязи между языком и компьютерным оборудованием. Это минимальная или даже нулевая абстракция между низкоуровневыми языками с компьютерным оборудованием. Эти языки легко взаимодействуют с памятью компьютера и регистрируются.

Разрыв между языками среднего уровня и аппаратными средствами весьма значителен. Он больше, чем язык низкого уровня, но меньше, чем язык с языками высокого уровня.

Как и ожидалось, языки высокого уровня имеют максимальный уровень абстракции. Это связано с тем, что они работают с самого верхнего уровня компьютера, где минимальное взаимодействие с оборудованием.

Как вы можете видеть, существуют явные различия между языками программирования высокого уровня, среднего уровня и низкого уровня. Мы также можем указать, что каждый тип языка программирования предназначен для удовлетворения его конкретных целей. По этой причине мы не можем рекомендовать один тип программирования над другим.

что такое низкоуровневый язык программирования высокоуровневый

Низкоуровневый и высокоуровневый языки программирования являются важными инструментами для разработки программного обеспечения. Они отличаются по уровню абстракции и близости к машинному коду компьютера. Давайте рассмотрим каждый из них более подробно.

Низкоуровневый язык программирования — это язык, который близок к машинному коду компьютера и обеспечивает прямой контроль над аппаратным обеспечением. Программы, написанные на низкоуровневых языках, обычно компилируются в машинный код, понятный компьютеру. Они позволяют программисту манипулировать непосредственно с памятью, регистрами и другими аппаратными ресурсами, что делает их полезными для разработки системного и встраиваемого программного обеспечения.

Однако низкоуровневые языки программирования обычно требуют от программиста более глубоких знаний о работе компьютера и аппаратуре. Они сложнее в изучении и использовании, но позволяют добиться максимальной производительности и эффективности. Примерами низкоуровневых языков являются ассемблер и некоторые диалекты языка C.

Высокоуровневый язык программирования — это язык, который предоставляет абстрактные инструменты и конструкции, упрощающие разработку программного обеспечения. Они высокоуровневые языки используются для написания программ, которые легче в понимании и чтении человеком. Программы, написанные на высокоуровневых языках, обычно компилируются или интерпретируются в машинный код или байт-код, который затем выполняется компьютером.

Высокоуровневые языки программирования предоставляют богатый набор инструментов и библиотек, которые упрощают разработку программного обеспечения и повышают производительность разработчика. Они абстрагируют программиста от деталей аппаратного обеспечения и предлагают удобные средства для работы со структурами данных, циклами, функциями и другими функциональными элементами. Примерами высокоуровневых языков являются Python, C#, Java и PHP.

Выбор между низкоуровневым и высокоуровневым языком программирования зависит от целей разработки и требований проекта. Если требуется максимальная производительность и полный контроль аппаратного обеспечения, то низкоуровневый язык может быть предпочтительным. Однако, высокоуровневые языки обычно предлагают большую гибкость и удобство в разработке, что делает их более подходящими для многих типов проектов.

В итоге, выбор между низкоуровневым и высокоуровневым языком программирования зависит от специфических требований разработки и компетенции программиста. Каждый из этих языков имеет свои преимущества и недостатки, и важно хорошо знать и понимать оба вида языков для успешного развития в программировании.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *