Скидки до 50% и розыгрыш MacBook 0 дней 00 :00 :00 Выбрать курс
Код
#статьи

Языки программирования: что это такое, зачем они нужны и какой выбрать новичку

Разбираемся, как устроены языки программирования, почему их так много и чем они отличаются от алгоритмов.

Иллюстрация: Оля Ежак для Skillbox Media

Что такое язык программирования

Язык программирования — это набор формальных правил, по которым пишут программы. Он нужен, чтобы люди могли «общаться» с компьютером. Как и в обычной речи, здесь есть лексика — слова, функции и операторы, из которых по синтаксическим правилам составляют выражения. Они имеют чёткий, однозначный смысл — семантику, понятную машине.

Вот пример программы на JavaScript, которую можно запустить прямо в консоли браузера:

alert('Это программа на JavaScript');

Здесь слово alert — лексика, один из принятых 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.

Если хотите попробовать — откройте консоль браузера (F12 → вкладка Консоль), вставьте строку выше и нажмите Enter. Появится всплывающее окно с сообщением
Скриншот: Skillbox Media

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. Системы общения разные, а порядок действий один — и все должны добраться до нужного места.

Любая программа начинается с алгоритма, но в зависимости от используемого синтаксиса она может выглядеть по-разному. Например, вот эта — на С — проверяет, чтобы делитель не был нулём, а затем делит одно число на другое. Или пишет, что так делать нельзя.

if (b != 0) {
    printf ("a / b = %lg\n", a / b);
} else {
    printf ("На ноль делить нельзя");
}

То же самое, но на Python:

if b != 0:
    print('a / b =', a / b)
else:
    print('На ноль делить нельзя')

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 исходного кода в машинные инструкции. Это тоже программы. Их пишут создатели новых языков — на каком-то другом, уже существующем. Например, интерпретатор Python написан на C, а сам C — на ассемблере, практически машинном коде.

Виды языков программирования

Языки программирования можно разделить на несколько видов — в зависимости от того, как они устроены, как работают и где применяются. Чаще всего выделяют компилируемые и интерпретируемые, низкоуровневые и высокоуровневые, со статической и динамической типизацией, универсальные и специальные. Есть и более редкие категории — например, визуальные и эзотерические языки. Давайте рассмотрим их особенности.

Компилируемые и интерпретируемые языки программирования

О том, как работают компиляторы и интерпретаторы, мы уже говорили в предыдущем разделе. Теперь разберёмся, как это влияет на языки программирования и на то, как с ними работают разработчики.

Компилируемые языки переводят весь исходный код в машинные инструкции до запуска программы. Это даёт два преимущества: программа работает быстрее, поскольку напрямую взаимодействует с процессором, а ошибки можно найти заранее — ещё на этапе компиляции.

К популярным компилируемым языкам относятся C, C++, Rust и Go. Их выбирают там, где важны скорость и надёжность, — например, при создании игр, операционных систем или программ для встроенных устройств.

У компиляции есть и свои недостатки. После каждого, даже небольшого, изменения код нужно заново компилировать. Это может занимать от нескольких секунд до нескольких минут и немного тормозит работу, особенно в начале проекта, когда приходится часто что-то менять.

Интерпретируемые языки выполняют код построчно во время запуска программы — без предварительной компиляции. Интерпретатор читает и исполняет каждую строку по очереди, сразу, как до неё доходит. Это удобно: можно быстро вносить изменения и сразу видеть результат. Такой подход особенно популярен в веб-разработке и при обучении программированию.

Однако у интерпретации есть и свои ограничения. По сравнению с компилируемыми языками программы работают заметно медленнее — в среднем в 2–10 раз. Кроме того, ошибки проявляются только во время выполнения, что может усложнить отладку. Такое поведение характерно, например, для Python, JavaScript, PHP и Ruby.

Низкоуровневые и высокоуровневые языки программирования

Языки программирования различаются по уровню абстракции — то есть по тому, насколько они близки к работе с железом или, наоборот, помогают описывать решения простыми и понятными человеку словами.

Низкоуровневые языки максимально приближены к машинному коду и дают прямой доступ к памяти и другим аппаратным ресурсам. Примеры — ассемблер и C. Они обеспечивают высокую производительность и применяются при разработке драйверов, прошивок, операционных систем и других критически важных программ. Зато работать с ними сложнее: нужно хорошо разбираться в архитектуре компьютера и продумывать каждую деталь вручную — даже простые задачи требуют больше кода.

Высокоуровневые языки, наоборот, скрывают технические детали и позволяют сосредоточиться на логике программы. Они автоматически управляют памятью, обрабатывают ошибки и берут на себя рутинные задачи. Это делает разработку быстрее и удобнее — особенно на старте.

Такие решения часто используют для создания сайтов, приложений, скриптов, чат-ботов и другой прикладной логики. Среди популярных — Python, Java и JavaScript. Правда, за удобство разработчику приходится платить: подобные программы обычно работают медленнее и дают меньше контроля над системными ресурсами.

Языки со статической и динамической типизацией

Ещё один важный критерий — то, как язык работает с типами данных. В одних случаях нужно заранее указать, что переменная — это, например, число (age: number = 25). В других достаточно просто написать age = 25, и интерпретатор сам поймёт, что это число.

Статическая типизация означает, что разработчик должен явно указать тип каждой переменной ещё на этапе написания кода. Это позволяет компилятору заранее находить ошибки — например, если попытаться сложить число со строкой. Языки со статической типизацией (C++, Java, Rust) часто используют в проектах, где важны надёжность и безопасность.

Динамическая типизация позволяет не указывать тип переменной явно — его определяют во время выполнения. Это ускоряет разработку и делает код более гибким. Такой подход применяют в Python, JavaScript, Ruby и других современных языках. Но у этого удобства есть и обратная сторона: ошибки, связанные с типами данных, проявляются только при запуске и могут привести к сбоям в работе программы.

Вот пример из JavaScript, который показывает, к чему может привести динамическая типизация:

const age = "25"; // Строка, хотя кажется, что число
console.log(age + 5); // "255" — строка + число = склеивание, а не сложение

Универсальные и специальные языки программирования

На универсальных языках можно писать всё — от сайтов и игр до систем аналитики и средств автоматизации. К таким относятся Python, Java и C#. Их плюс в том, что они позволяют легко переключаться между направлениями. Однако для узких задач они иногда бывают избыточны. Например, чтобы просто получить данные из таблицы, куда проще воспользоваться SQL:

SELECT name FROM users WHERE age > 18;

А вот на Python тот же запрос выглядит уже громоздко — нужно подключать библиотеку и писать дополнительный код:

import sqlite3
conn = sqlite3.connect('users.db')
cursor = conn.cursor()
cursor.execute("SELECT name FROM users WHERE age > 18")
results = cursor.fetchall()

Специальные языки, напротив, разрабатываются под конкретную область. Например, SQL применяют для работы с базами данных, MatLab — для научных расчётов, а Verilog — в проектировании микросхем. В своей нише они эффективны, но сделать на них веб-приложение, телеграм-бота или что-нибудь из обычной разработки, как на Python, уже не получится.

Эзотерические языки программирования

Эзотерические языки программирования создаются не для практического применения, а ради эксперимента, шутки или в качестве интеллектуальной игры. Часто они намеренно странные, сложные или даже абсурдные — чтобы проверить границы мышления или просто повеселиться.

Среди самых известных — Brainfuck, Befunge и Whitespace. Так, в Brainfuck программа, которая выводит Hello, выглядит как набор плюсов и минусов:

++++++++[>++++[>++>+++>+++>+<<<<-]>+>+>->>+[<]<-]>>.>---.+++++++..+++.

В Whitespace команды пишутся только пробелами, табами и переводами строк — весь код выглядит пустым, поскольку визуально не содержит привычных символов. А в Chef программы записываются как настоящие кулинарные рецепты. Вот как может выглядеть Hello World:

Hello World Cake with Chocolate sauce.

Ingredients.
// Объявляем переменные: каждый ингредиент — это число, которое соответствует символу в таблице ASCII
72 g haricot beans         // Символ H
101 eggs                   // e
108 ml milk                // l
108 ml oil                 // l
111 g sugar                // o
32 g baking powder         // Пробел
87 ml water                // W
111 g chocolate            // o
114 g flour                // r
108 g butter               // l
100 g cocoa powder         // d

Method.
// Добавляем ингредиенты в миску в нужном порядке — формируем строку Hello World
Put haricot beans into mixing bowl.     // Добавляем H
Put eggs into mixing bowl.              // Добавляем e
Put milk into mixing bowl.              // Добавляем l
Put oil into mixing bowl.               // Добавляем l
Put sugar into mixing bowl.             // Добавляем o
Put baking powder into mixing bowl.     // Добавляем пробел
Put water into mixing bowl.             // Добавляем W
Put chocolate into mixing bowl.         // Добавляем o
Put flour into mixing bowl.             // Добавляем r
Put butter into mixing bowl.            // Добавляем l
Put cocoa powder into mixing bowl.      // Добавляем d

Stir the mixing bowl for 1 minute.      // Перемешиваем все символы в строку
Pour contents of the mixing bowl into the baking dish.  // Выводим строку на экран

Serves 1.  // Завершаем программу

Визуальные языки программирования

Визуальные языки программирования позволяют собирать программы из блоков, а не писать код вручную. Вместо текста вы соединяете элементы (как в конструкторе) и настраиваете их параметры. Это удобно для обучения, быстрого прототипирования и задач, где важна наглядность.

К популярным визуальным инструментам относят Scratch, Blockly, LabVIEW и Node-RED. Scratch — самый известный из них. В нём можно собирать простые игры и анимации, перетаскивая блоки с командами вроде когда нажат флажок или двигаться на 10 шагов. Остальные используются в более узких задачах: Blockly помогает новичкам осваивать основы логики и вычислений, LabVIEW используют в инженерных и научных проектах, а Node-RED — в разработке решений для интернета вещей.

Визуальное программирование легко освоить, но для крупных проектов оно не подходит. Например, за пару часов можно собрать простую игру в Scratch, но создать банковское приложение таким способом почти невозможно — его будет трудно поддерживать и масштабировать.

Почему появляются новые языки программирования

Существует уже несколько тысяч языков программирования, но всё равно продолжают появляться новые. Обычно их создают под конкретные задачи — а иногда даже для одного-единственного станка с ЧПУ или нового устройства. Так бывает, когда существующие решения становятся неудобными.

Так появился, например, гибкий и мощный C, который используют до сих пор. По одной из легенд (языку уже около 50 лет), программисты из AT& T — Брайан Керниган и Деннис Ритчи — захотели перенести любимую игру с главного сервера компании на офисный компьютер. Но там не было операционной системы, а переписать существующую показалось слишком сложно: она была полностью на ассемблере. Тогда они решили создать свой собственный инструмент и назвали его C (Си).

Долго ли живут языки программирования

Они живут, пока люди пользуются написанными на них программами. Поэтому старички, такие как COBOL, Ada или Fortran, всё ещё в деле.

На Ada и Fortran написана часть кода операционных систем семейства Unix, а для COBOL, похоже, вовсе наступил ренессанс: из-за кризиса, связанного с пандемией, приходится вносить изменения в старые бизнес-системы и программы для службы соцобеспечения, которые написаны именно на нём. Кроме того, по данным Reuters, 43% банковских систем и 95% банкоматов США так или иначе используют COBOL. Так что Америка ищет программистов-ветеранов.

А вот Алголу повезло меньше. Он практически мёртв, хотя и был когда-то не менее популярен, чем COBOL.

Читайте также:

COBOL жив! Что? Да!

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 встроенная библиотека random, которая помогает работать со случайными числами. Если вы пишете игру или генератор паролей, вам не нужно разрабатывать собственный алгоритм генерации случайных чисел — достаточно подключить библиотеку и использовать её функции.

# Подключаем встроенную библиотеку random
import random

# Вызываем функцию randint — она вернёт случайное число от 1 до 10 (включительно)
number = random.randint(1, 10)

# Выводим результат в консоль
print('Случайное число от 1 до 10:', number)

Читайте также:

Модуль random в Python

Популярные языки программирования

Сегодня существует множество языков программирования, но несколько из них особенно популярны — именно на них чаще всего начинают учиться, создают реальные проекты и строят карьеру. Это подтверждают рейтинги вроде TIOBE и IEEE Spectrum. Ниже — краткий обзор каждого из них.

Python

Python часто выбирают новички — на нём легко начать и быстро увидеть результат. Его применяют в веб-разработке, автоматизации, анализе данных, машинном обучении и научных проектах. На Python пишут всё: от скриптов и чат-ботов до нейросетей и систем компьютерного зрения. Для него создано огромное количество учебных материалов, готовых решений и библиотек, а понятный синтаксис и активное сообщество помогают быстро освоиться и перейти к практике.

print("Привет! Я — Python.")

JavaScript

JavaScript позволяет делать сайты интерактивными: добавлять кнопки, формы, всплывающие окна, слайдеры, панели управления и многое другое. Он работает в браузере и на сервере — с помощью платформы Node.js. Это обязательный инструмент для всех, кто занимается фронтенд-разработкой.

console.log("Привет! Я — JavaScript.");

Java

Java часто выбирают в больших компаниях — на нём создают банковские системы, серверные платформы и Android-приложения. Он хорошо справляется с обработкой больших объёмов данных и сложной логикой. Благодаря надёжности и возможности масштабирования его используют в крупных проектах, где особенно важны устойчивость и безопасность.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Привет! Я — Java.");
    }
}

PHP

PHP отлично подходит для создания сайтов и серверной части веб-приложений — той, что отвечает за обработку форм, работу с базами данных, авторизацию пользователей и генерацию страниц. На PHP работают миллионы сайтов, включая WordPress, и многие интернет-магазины. Язык хорошо подходит для новичков: у него низкий порог входа, много учебных материалов и огромная база готовых решений.

<?php
echo "Привет! Я — PHP.";
?>

C#

C# (произносится как «си-шарп») используют для создания самых разных программ: от приложений для Windows и сайтов до компьютерных игр. В бизнесе его часто выбирают благодаря платформе .NET, которая предоставляет много готовых инструментов для корпоративной разработки. А в игровой индустрии C# популярен из-за движка Unity — на нём удобно и просто делать игры, даже начинающим разработчикам.

using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
        Console.WriteLine("Привет! Я — C#.");
    }
}

C и C++

C и C++ выбирают те, кто хочет не просто писать код, а понимать, как он взаимодействует с «начинкой» компьютера. Эти языки используют для разработки драйверов, операционных систем, игровых движков и других ресурсоёмких программ. Они сложнее в освоении, но позволяют полностью контролировать работу с памятью.

#include <stdio.h>
int main() {
    printf("Привет! Я — C.\n");
    return 0;
}

Go

Go (или Golang) чаще всего используют для создания серверной части приложений — той, что принимает запросы от пользователей, обрабатывает данные и отправляет ответы. На Go пишут API, облачные сервисы, внутренние инструменты и системы для DevOps-инженеров — специалистов, которые отвечают за быструю и стабильную работу программ. Go выбирают в ситуациях, когда особенно важны скорость и надёжность — например, если сервер должен за доли секунды обработать тысячи запросов.

package main
import "fmt"

func main() {
    fmt.Println("Привет! Я — Go.")
}

Swift

На Swift создают приложения для iPhone, iPad, Apple Watch, Mac и Apple TV. Он появился в 2014 году как более удобная и безопасная замена Objective-C. У Swift простой синтаксис, высокая скорость работы и встроенная защита от ошибок. Например, он не даст случайно сложить строку с числом. Если хотите делать приложения для Apple, Swift — обязательный инструмент.

print("Привет! Я — Swift.")

Kotlin

Kotlin — современный язык от компании JetBrains, который официально используется для разработки Android-приложений. Он появился как более удобная и компактная альтернатива Java: с Kotlin меньше шаблонного кода и ниже риск ошибок. Кроме мобильной разработки, его применяют и на серверной стороне — например, пишут веб-сервисы и API, которые получают данные от приложения и отправляют ответы на сервер.

fun main() {
    println("Привет! Я — Kotlin.")
}

Зарплаты разработчиков

Во втором полугодии 2024 года зарплаты российских разработчиков заметно выросли — в среднем на 19% по сравнению с первым полугодием. Сейчас опытные специалисты в основном получают от 150 до 250 тысяч рублей в месяц, но многое зависит от города, специализации и навыков.

Средние зарплаты по России такие: в Москве — 221 тысяча рублей, в Санкт-Петербурге — 184 тысячи, в других регионах — 150 тысяч рублей.

Кроме региона важен и уровень опыта. Junior-разработчики (новички) зарабатывают от 50 до 120 тысяч рублей. У специалистов уровня middle (с опытом от двух до пяти лет) — от 150 до 250 тысяч. А senior-разработчики с опытом более пяти лет могут получать до 400 тысяч рублей в месяц.

Есть разница и по направлениям работы. Самые высокие зарплаты у DevOps-инженеров — от 200 до 350 тысяч рублей. Следом идут фулстек- и бэкенд-разработчики с доходом от 170 до 300 тысяч рублей. Фронтенд- и мобильные разработчики получают от 150 до 260 тысяч рублей в месяц.

Если коротко, программирование — одна из самых перспективных и высокооплачиваемых сфер. Даже на старте здесь можно зарабатывать достойно, а с опытом выйти на довольно высокий уровень дохода.

Какой язык программирования выбрать

Всё зависит от того, чем вы хотите заниматься. Универсального ответа нет, но есть направления, с которых проще всего начать.

? Если вам нравятся красивые эффекты на сайтах — начните с базового набора JavaScript, HTML и CSS. С их помощью вы сможете создавать анимированные кнопки, интерактивные формы и динамические элементы на странице. Со временем можно освоить PHP или Python и перейти к созданию полноценных сайтов с личными кабинетами и базами данных.

? Если ближе разработка программ, сервисов и скриптов — попробуйте Python, Java или C#. Python подходит для анализа данных и автоматизации (например, для написания ботов), Java часто используют в крупных компаниях, а C# популярен в разработке игр на Unity. Эти варианты немного сложнее на старте, но широко применяются в разных сферах.

? Для мобильной разработки изучайте Swift (для приложений под iOS) или Kotlin и Java (для Android). На этих технологиях создают Telegram, «Яндекс Go», AliExpress и многие игры. Правда, с ними лучше работать, уже имея базовые навыки, чтобы увереннее чувствовать себя при работе с кодом.

? Если вы пока не определились — начните с Python. Он простой, универсальный и открывает путь в аналитику, веб, автоматизацию, машинное обучение и не только.

Больше интересного про код — в нашем телеграм-канале. Подписывайтесь!



Изучайте IT на практике — бесплатно

Курсы за 2990 0 р.

Я не знаю, с чего начать
Бесплатный курс по Python ➞
Мини-курс для новичков и для опытных кодеров. 4 крутых проекта в портфолио, живое общение со спикером. Кликните и узнайте, чему можно научиться на курсе.
Смотреть программу
Понравилась статья?
Да

Пользуясь нашим сайтом, вы соглашаетесь с тем, что мы используем cookies 🍪

Ссылка скопирована