Chi tiết bài viết
Tóm tắt nội dung
Ngôn ngữ bậc cao hay còn được hiểu là các ngôn ngữ lập trình bậc cao là loại ngôn ngữ trừu tượng hơn so với các loại ngôn ngữ của máy tính. So với các loại ngôn ngữ bậc thấp, các ngôn ngữ bậc cao giúp lập trình viên dễ dàng sử dụng, tự động hóa các khu vực của hệ thống điện toán. Điều này giúp cho việc phát triển phần mềm, chương trình trở lên dễ dàng hơn.
Ngôn ngữ bậc cao là gì? Ngôn ngữ lập trình là gì?
Trong khoa học máy tính, ngôn ngữ bậc cao là các loại ngôn ngữ lập trình giúp cho người lập trình phát triển chương trình một cách dễ dàng, độc lập hơn so với kiến trúc phần cứng của máy tính. So với các ngôn ngữ máy tính thông thường, ngôn ngữ bậc cao trừu tượng hơn, tập trung vào logic lập trình thay vì chỉ sử dụng các công cụ phần cứng máy tính.
Vì là loại ngôn ngữ được sáng tạo chuyên cho những người vận hành và lập trình máy tính, nên các loại ngôn ngữ bậc cao. Vậy nên các loại ngôn ngữ này thường dễ học, dễ khai thác hơn các ngôn ngữ bậc thấp và toàn bộ mã nguồn của ngôn ngữ sẽ được tập trung vào chương trình đang phát triển.
Tuy nhiên trong quá trình sử dụng, mọi chương trình được viết bằng ngôn ngữ bậc cao phải được dịch sang các loại ngôn ngữ máy tính thông thường. Hiện nay các loại ngôn ngữ lập trình bậc cao phổ biến nhất được sử dụng là: Bascic, C, C++, Java.
Ngôn ngữ lập trình?
Là loại ngôn ngữ giúp xác định và biên dịch các câu lệnh cho CPU thực hiện các tác vụ, Chúng là tập hợp các cú pháp – mà máy tính có thể hiểu để thực hiện các câu lệnh mà lập trình viên mong muốn. Bản chất của các ngôn ngữ lập trình là thay đổi mức độ trừu tượng của ngôn ngữ để phần cứng có thể hiểu được. Dựa vào mức trừu tượng mà chia ngôn ngữ lập trình ra làm hai dạng: Ngôn ngữ bậc cao; ngôn ngữ bậc thấp
Ưu điểm của ngôn ngữ bậc cao là gì
So với các ngôn ngữ bậc thấp thì ưu điểm chính của các ngôn ngữ bậc cao là tính dễ đọc, dễ viết và dễ sửa đổi với từng câu lệnh. Sau quá trình phát triển, các chương trình này có thể dễ dàng được dịch sang ngôn ngữ máy tính bởi trình biên dịch. Sử dụng ngôn ngữ bậc cao để phát triển chương trình, phần mềm cũng giúp cho kiểm thử viên trong quá trình kiểm thử dễ dàng phát hiện ra các bugs, tăng tính ứng dụng của phần mềm khi được phát hành. Chính vì thế thành thạo các ngôn ngữ bậc cao là một kỹ năng cần có của 1 tester.
>>> Xem thêm: Tổng hợp kiến thức và kỹ năng cần có của tester chuyên nghiệp.
Khác biệt giữa ngôn ngữ bậc cao và ngôn ngữ bậc thấp khi phát triển phần mềm
Hai loại ngôn ngữ này đều có ưu điểm riêng trong quá trình phát triển. Như ở các ngôn ngữ bậc thấp, quá trình thông dịch sang ngôn ngữ máy tính không quá phức tạp. Điều này cho phép lập trình viên dễ dàng kiểm soát dữ liệu dữ liệu, bộ nhớ và phần cứng máy tính. Chính vì thế các chương trình, phần mềm – chương trình được phát triển bởi các ngôn ngữ này thường là hạt nhân của chương trình hay là các chương trình điều khiển. Đặc biệt là các ứng dụng web hay trò chơi điện tử.
Trái ngược hoàn toàn, các ngôn ngữ bậc cao dễ nắm hơn, vậy nên lập trình viên sẽ sử dụng hiệu quả hơn do tính bảo vệ của loại ngôn ngữ đối với ổ cứng của máy tính. Tuy nhiên do tính phức tạp khi phải dịch sang ngôn ngữ máy tính nên khi sử dụng, lập trình viên không có nhiều quyền kiểm soát dữ liệu máy tính như các ngôn ngữ bậc thấp.
So sánh ngôn ngữ bậc cao với ngôn ngữ bậc thấp | ||
Tham chiếu | Ngôn ngữ bậc cao | Ngôn ngữ bậc thấp |
Nền tảng | Thân thiện với lập trình viên, dễ viết, dễ sửa lỗi, sử dụng rộng rãi. | Tính bảo vệ ổ cứng cao, khó hiểu với người dùng nhưng dễ hiểu với máy tính. |
Tính ứng dụng | Dễ dàng được ứng dụng bởi lập trình viên | Gây khó khăn trong quá trình viết code |
Quá trình dịch | Đòi hỏi quá trình dịch của trình biên dịch viên sang ngôn ngữ máy tính | Có thể được dịch hiểu trực tiếp sang ngôn ngữ máy |
Hiệu quả của bộ nhớ | Tốn nhiều dữ liệu bộ nhớ | Hiệu quả ghi nhớ cao, tốn ít năng lượng máy. |
Tính di động | Chúng có thể di động từ thiết bị này sang thiết bị khác | Không có tính di động |
Tính dễ hiểu | Dễ đọc hiểu, dễ học với bất kỳ lập trình viên nào | Tương đối khó hiểu và khó học với các lập trình viên |
Sự phụ thuộc vào máy móc | Không bị phụ thuộc bởi máy móc | Phụ thuộc vào thiết bị, do đó gây khó khăn cho người lập trình. |
Gỡ lỗi | Dễ dàng phát hiện và gỡ lỗi | Khó gỡ lỗi |
Sự bảo trì | Các ngôn ngữ bậc cao có thể bảo trì đơn giản và toàn diện | Khá phức tạp để duy trì bất kỳ ngôn ngữ bậc thấp nào. |
Công cụ đi kèm với ngôn ngữ lập trình bậc cao
Trình biên dịch
Là chương trình để chuyển đổi phần mềm được viết từ ngôn ngữ bậc cao từ mã nguồn sang mã đối tượng phù hợp với máy tính. Các mã nguồn được viết bằng ngôn ngữ bậc cao phải qua giai đoạn chuyển đổi trước khi trở thành chương trình phát triển. Trình biên dịch sẽ dịch các hướng dẫn ngôn ngữ bậc cao thành mã đối tượng. Sau khi đã tạo ra các mã đối tượng, các mã này được chuyển đổi thành một trình liên kết. Các trình liên kết kết nối với module và tạo ra giá trị cho các địa chỉ tượng trưng, tạo ra mã máy
Linker
Linker hay còn gọi là chất kết dính, trình liên kết. Các linker này là chương trình liên kết với module đối tượng để tạo thành chương trình thực thi. Việc sử dụng các loại ngôn ngữ lập trình khác nhau tạo ra các module khác nhau.Các module này cần phải được sắp xếp và liên kết với nhau để dễ dàng quản lý. Đây chính là vai trò của Linker.
Matlab
Matlab là môi trường máy tính số và ngôn ngữ lập trình thế hệ thứ tư. Matlab cho phép lập sơ đồ thao tác ma trận của các chức năng và dữ liệu, thực hiện các thuật toán, tạo giao diện và giao tiếp với các chương trình bằng ngôn ngữ lập trình khác. Matlab tạo ra GUI, là giao diện tận dụng khả năng phác họa của máy tính để chương trình dễ sử dụng hơn.
Đặc điểm 1 số ngôn ngữ lập trình bậc cao
Java
Java là ngôn ngữ bậc cao phổ biến nhất khi lập trình máy tính. Sở dĩ nó được sử dụng nhiều so với các ngôn ngữ khác do tính độc lập với nền tảng, có thể chạy trên mọi loại thiết bị như: Windows, Unix, Linux…Ngôn ngữ Java có tính đồng nhất xuyên suốt các phiên bản, các mã được viết bởi ngôn ngữ Java 15 năm trước nhưng vẫn có thể chạy ngay trên phiên bản JVM mới nhất.
Python
Python được thiết kế để mang lại tầm quan trọng cho khả năng đọc mã và sử dụng các khoảng trắng. Ngôn ngữ này giúp quản lý bộ nhỡ, hỗ trợ các mô hình lập trình… Trình thông dịch của Python có sẵn cho nhiều hệ điều hành và là mã nguồn mở. Hiện nay trong các chương trình được viết, số chương trình được viết bởi Python nhiều thứ 4 chỉ sau Java, C và C+.
C và C++
Ngôn ngữ C và phiên bản nâng cấp C++ là những loại ngôn ngữ lâu đời và phổ biến nhất trong lập trình cũng như giảng dạy. Chúng có những tính năng lập trình mệnh lệnh, hướng đối tượng và chung chung.
Các điểm nổi bật về thiết kế của nó bao gồm lập trình hệ thống, tính linh hoạt của việc sử dụng, hạn chế tài nguyên nhúng và hiệu suất hoạt động với các hệ thống lớn.