Giới thiệu tổng quan về khái niệm ngôn ngữ lập trình

Trong bài học này, chúng ta bắt đầu với những khái niệm đầu tiên về ngôn ngữ lập trình:

Một chương trình máy tính (hay còn được gọi là phần mềm hoặc ứng dụng) là một tập hợp các câu lệnh, chúng nói cho máy tính biết phải làm những gì, và các thiết bị trên máy tính thực thi các câu lệnh được gọi là phần cứng. Những tập hợp các câu lệnh được thiết kế để ra lệnh cho máy tính được gọi là Ngôn ngữ lập trình.

Ngôn ngữ lập trình được chia là 2 loại:

Mỗi tập hợp các số nhị phân được dịch bởi CPU thành các chỉ thị bảo máy tính làm một công việc cụ thể. Ví dụ: so sánh 2 số, lưu một giá trị vào một vùng nhớ máy tính. Mỗi CPU có một tập các chỉ thị khác nhau. Lập trình viên là những người tạo ra mã máy, nó rất khó và tốn thời gian để làm một thứ gì đó.

Ngôn ngữ bậc thấp (Mã máy) : Một CPU của máy tính không đủ khả năng để hiểu được ngôn ngữ lập trình C++. Chỉ một tập hợp rất hạn chế các chỉ thị mà máy tính hiển nhiên hiểu được, chúng được gọi là mã máy (ngôn ngữ máy hay tập chỉ thị). Hay nói cách khác, ngôn ngữ lập trình bậc thấp cung cấp cho máy tính các chỉ thị rõ ràng, không có tính trừu tượng giúp máy tính có thể hiểu được ngay lập tức.

Và thứ giúp lập trình viên thực hiện quá trình biên dịch mã máy này gọi là Compiler (trình biên dịch). Đây là mô tả đơn giản về quá trình biên dịch:

(Nguồn: www.learncpp.com)

Một Interpreter (trình thông dịch) là một chương trình chuyển đổi trực tiếp ngôn ngữ lập trình bậc cao về mã máy không thông qua quá trình biên dịch. Sử dụng Interpreter hướng đến sự linh hoạt, nhưng không hiệu quả khi chạy chương trình, vì quá trình thông dịch diễn ra liên tục khi chương trình đang chạy. Đây là mô tả về quá trình thông dịch:

(Nguồn www.learncpp.com)

Thông thường, một chương trình C/C++ cần được biên dịch mới chạy được trên phần cứng máy tính. Một số ngôn ngữ lập trình khác có thể sử dụng đồng cả hai phương pháp (thông dịch hoặc biên dịch) để chạy chương trình như Java.

Một số đặc điểm đáng chú ý ở các ngôn ngữ lập trình bậc cao:

Ví dụ: trong C++ bạn có thể thực hiện phép tính a = b * 5 + 2; chỉ trong một dòng lệnh.

Hiện nay, có khoảng hơn 500 ngôn ngữ lập trình đã được sử dụng trên thế giới. Đối với những người mới tiếp cận với ngôn ngữ lập trình, hay có dự định theo đuổi con đường lập trình, việc chọn ra một ngôn ngữ lập trình để học có thể là một trở ngại lớn bởi vì bạn có thể không có đầy đủ thông tin cần thiết để đưa ra một lựa chọn tốt. Một khi bạn dành thời gian để suy nghĩ về những gì bạn sẽ học, sẽ làm và phát triển … bạn có thể bắt đầu suy nghĩ về ngôn ngữ mà bạn sẽ học.

Sau đây là một số yếu tổ ảnh hưởng đến việc lựa chọn ngôn ngữ lập trình để học và dùng trong dự án của bạn:

Nền tảng được hỗ trợ: là một yếu tố quan trọng quyết định ngôn ngữ nào nên được sử dụng ngoại trừ ngôn ngữ lập trình hỗ trợ đa nền tảng. Ví dụ ứng dụng được phát triển trên nền tảng Microsoft có thể được lập trình bằng một số ngôn ngữ mà Microsoft hỗ trợ như C, C++, C#, và một số ngôn ngữ có thể viết được trên Visual studio. Trong khi đó, những ứng dụng liên quan đến Internet, ứng dụng trên điện thoại di động có thể được phát triển bằng ngôn ngữ Java. PHP cũng có thể dùng để phát triển ứng dụng Web…
Thời gian phát triển ứng dụng: Với những ứng dụng được phát triển nhanh, Visual Basic là lựa chọn phù hợp để tăng tốc độ phát triển. Tuy nhiên, khi mà thời gian không bị ràng buộc bởi khách hàng, một số ngôn ngữ lập trình như C, C++ có thể được sử dụng.
Chi phí phát triển phần mềm: Để phù hợp với ngân sách của người dùng cuối hoặc khách hàng, việc lựa chọn ngôn ngữ lập trình không làm nên sự khác biệt. Những ngôn ngữ lập trình với giấy phép phải được mua có chi phí phát triển phần mềm cao hơn những ngôn ngữ mã nguồn mở. Đó là lý do ứng dụng được viết bởi PHP có chi phí thấp hơn ứng dụng được viết trên ASP .NET framework.
Tính hiệu quả: Tính hiệu quả của ứng dụng phụ thuộc trên nhiều yếu tố khác nhau (Tốc độ xử lý, khả năng đáp trả, tài nguyên sử dụng…) và việc lựa chọn ngôn ngữ lập trình cũng ảnh hưởng nhiều đến hiệu suất của ứng dụng. Thử đưa ra 2 ngôn ngữ lập trình Perl và PHP để so sánh. Perl được cho là hiệu quả hơn PHP về mặt tốc độ xử lý, sức mạnh … nhưng bên cạnh đó, PHP dễ học và triển khai hơn giống như HTML.
Độ tin cậy của ứng dụng: Một số chương trình cần đảm bảo độ tin cậy lên đến 100%, như hệ thống trên máy bay. Sử dụng những chương trình có độ tin cậy thấp có thể dẫn đến hậu quả làm thiệt mạng hành khách trên máy bay. Một ngôn ngữ có khả năng vẫn được sử dụng cho các hệ thống quan trọng là ADA.