Μάθημα : Γ - ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ - ΜΕΓΑΡΧΙΩΤΗ
2. Γλώσσες προγραμματισμού
Τι θα μάθουμε σε αυτή την ενότητα:
- Τι είναι οι γλώσσες προγραμματισμού και η γλώσσα μηχανής
- Ποιά είναι τα χαρακτηριστικά των γλωσσών προγραμματισμού
- Τα κύρια εργαλεία ενός προγραμματιστικού περιβάλλοντος
- Τις δύο βασικές κατηγορίες γλωσσών προγραμματισμού
- Τις δύο κατηγορίες που διακρίνονται τα λάθη στον προγραμματισμό
- Τις φάσεις ανάπτυξης μιας εφαρμογής
Εισαγωγή στις γλώσσες προγραμματισμού
Οι γλώσσες που "καταλαβαίνουν" οι υπολογιστές είναι τεχνητές γλώσσες που ονομάζονται γλώσσες προγραμματισμού και χρησιμοποιούνται για την επικοινωνία ανθρώπου-υπολογιστή όπως οι φυσικές γλώσσες χρησιμοποιούνται για την επικοινωνία μεταξύ των ανθρώπων.
Όπως ήδη γνωρίζετε από την Β' Γυμνασίου, η λειτουργία των υπολογιστών βασίζεται στην αναπαράσταση δύο μόνο ψηφίων, του "0" και του "1". Ετσι για να αντιληφθεί οποιεσδήποτε εντολές ο Η/Υ θα πρέπει να είναι σε μορφή 0 και 1, δηλαδή γλώσσα μηχανής. Η γλώσσα μηχανής είναι αρκετά δύσκολη να την μάθει κάποιος γιατί είναι πολύ διαφορετική από τη φυσική μας γλώσσα.
Όπως και οι φυσικές γλώσσες, έτσι και κάθε γλώσσα προγραμματισμού έχει ως βασικά χαρακτηριστικά:
- το αλφάβητο
- το λεξιλόγιο
- το συντακτικό
Οι σύγχρονες γλώσσες προγραμματισμού μας προσφέρουν ένα φιλικό περιβάλλον έτσι γρήγορα να αναπτύσσσουμε τα προγράμματά μας. Ένα τέτοιο περιβάλλον αποτελείται από διάφορα εργαλεία που βοηθάνε τον προγραμματιστή να γράψει και να διορθώσει το πρόγραμμά του. Τα κύρια εργαλεία ενός Π.Π. είναι:
- ένας εξειδικευμένος κειμενογράφος που χρησιμεύει για τη σύνταξη και τη διόρθωση του προγράμματος και
- ένα πρόγραμμα-μεταφραστής που μετατρέπει τις οδηγίες μας στη μορφή που καταλαβαίνει ο επεξεργαστής, δηλαδή σε 0 και 1
Τα προγράμματα που μετατρέπουν τις οδηγίες μας σε 0 και 1, μπορούν να χωριστούν σε δύο μεγάλες κατηγορίες:
- στους μεταγγλωττιστές και
- στους διερμηνείς
Αν σε κάποια οδηγία έχουμε κάνει λάθος στο αλφάβητο, στο λεξιλόγιο ή στο συντακτικό τότε το πρόγραμμα που μετατρέπει τις οδηγίες μας σε 0 και 1 θα μας δώσει κατάλληλο μήνυμα λάθους, ώστε να μας βοηθήσει να το διορθώσουμε. Τα λάθη αυτά ονομάζονται συντακτικά λάθη. Αν το αποτέλεσμα όμως που προκύπτει από την εκτέλεση του προγράμματος, δεν είναι το αναμενόμενο, τότε το πρόβλημα δεν βρίσκεται στον τρόπο εκτέλεσης αλλά στον αλγόριθμο που κατασκευάσαμε για τη λύση του προβλήματός μας. Στην περίπτωση αυτή λέμε ότι έχουμε κάνει ένα λογικό λάθος και πρέπει να εξετάσουμε τη λογική του προγράμματος.
Οι μεταγλωττιστές(compilers) θα ελέγξουν όλο το πρόγραμμα για συντακτικά λάθη και μετά θα το μετατρέψουν σε μια σειρά από 0 και 1.
Αντίθετα οι διερμηνείς(interpreters) ελέγχουν μία οδηγία κάθε φορά, την εκτελούν και μετά ελέγχουν την επόμενη οδηγία.
Η γλώσσα προγραμματισμού Python που θα δούμε αμέσως μετά, χρησιμοποιεί διερμηνέα.
Ο Κύκλος Ανάπτυξης Μιας Εφαρμογής
1η φάση-Ανάλυση: Καθορισμός του προβλήματος με ακρίβεια (κατανόηση και πλήρης αποσαφήνιση των δεδομένων και ζητουμένων του προβλήματος)
2η φάση- Αναπαράσταση λύσης με αλγόριθμο:Καθορισμός των βημάτων για επίλυση κάθε διαδικασίας - Σύνταξη Αλγόριθμου (πώς πρέπει να το κάνει)
3η φάση - Σύνταξη αλγορίθμου σε κάποια γλώσσα προγραμματισμού: Μετατροπή των βημάτων (του αλγόριθμου) σε πρόγραμμα (με χρήση μιας γλώσσας προγραμματισμού)-
4η φάση -Έλεγχος: Εκτελούμε το πρόγραμμα στον Η.Υ. και ελέγχουμε αν μας δίνει τα επιδιωκόμενα αποτελέσματα.
Στο τέλος έχουμε τη διαδικασία διόρθωσης λαθών και παραλείψεων. Είναι επίσης χρήσιμο να αξιολογήσουμε την εργασία ως σύνολο και να κάνουμε σκέψεις για μελλοντική βελτίωση.