Разбираемся, как устроены языки программирования, почему их так много и чем они отличаются от алгоритмов.
Эта статья для новичков, которые выбирают свой первый язык программирования. Мы объясним, как они устроены, чем различаются и где применяются. А ещё мы собрали полезные материалы, которые помогут вам углубиться в тему и сделать осознанный выбор.
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 = %lgn”, 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.
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.
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.
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.
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
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()
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.
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)
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.
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.