Высокоуровневый язык программирования
— язык программирования, разработанный для быстроты и удобства
использования программистом. Основная черта высокоуровневых языков — это
абстракция, то есть введение смысловых конструкций, кратко описывающих
такие структуры данных и операции над ними, описания которых на машинном
коде (или другом низкоуровневом языке программирования) очень длинны и
сложны для понимания.
Так, высокоуровневые языки стремятся не
только облегчить решение сложных программных задач, но и упростить
портирование программного обеспечения. Использование разнообразных
трансляторов и интерпретаторов обеспечивает связь программ, написанных
при помощи языков высокого уровня, с различными операционными системами и
оборудованием, в то время как их исходный код остаётся, в идеале,
неизменным.
Такого рода оторванность высокоуровневых языков от
аппаратной реализации компьютера помимо множества плюсов имеет и минусы.
В частности, она не позволяет создавать простые и точные инструкции к
используемому оборудованию. Программы, написанные на языках высокого
уровня, проще для понимания программистом, но менее эффективны, чем их
аналоги, создаваемые при помощи низкоуровневых языков. Одним из
следствий этого стало добавление поддержки того или иного языка низкого
уровня (язык ассемблера) в ряд современных профессиональных
высокоуровневых языков программирования.
Примеры: C, C++, Visual
Basic, Java, Python, PHP, Ruby, Perl, Паскаль, Delphi. Языкам высокого
уровня свойственно умение работать с комплексными структурами данных. В
большинстве из них интегрирована поддержка строковых типов, объектов,
операций файлового ввода-вывода и т. п.
Первым языком
программирования высокого уровня считается компьютерный язык Plankalkül,
разработанный немецким инженером Конрадом Цузе ещё в период 1942—1946
гг. Однако транслятора для него не существовало до 2000 г. Первым в мире
транслятором языка высокого уровня является ПП (Программирующая
Программа), он же ПП-1, успешно испытанный в 1954 г. Транслятор ПП-2
(1955 г., 4-й в мире транслятор) уже был оптимизирующим и содержал
собственный загрузчик и отладчик, библиотеку стандартных процедур, а
транслятор ПП для ЭВМ Стрела-4 уже содержал и компоновщик (linker) из
модулей. Однако, широкое применение высокоуровневых языков началось с
возникновением Фортрана и созданием компилятора для этого языка (1957).
Переносимость программ
Распространено
мнение, что программы на языках высокого уровня можно написать один раз
и потом использовать на компьютере любого типа. В действительности же
это верно только для тех программ, которые мало взаимодействуют с
операционной системой, например, выполняют какие-либо вычисления или
обработку данных. Большинство же интерактивных (а тем более
мультимедийных) программ обращаются к системным вызовам, которые сильно
различаются в зависимости от операционной системы. Например, для
отображения графики на экране компьютера программы под Microsoft Windows
используют функции Windows API, которые отличаются от используемых в
системах, поддерживающих стандарт POSIX. Чаще всего для этих целей в них
используется программный интерфейс X-сервера.
К настоящему
времени создан целый ряд программных библиотек (например, библиотека Qt
или wxWidgets), скрывающих несоответствия системных вызовов различных
операционных систем от прикладных программ. Однако такие библиотеки, как
правило, не позволяют полностью использовать все возможности конкретных
операционных систем.
Новые тенденции
Новой
тенденцией является появление языков программирования еще более высокого
уровня (ультра-высокоуровневых). Такого рода языки характеризуются
наличием дополнительных структур и объектов, ориентированных на
прикладное использование. Прикладные объекты, в свою очередь, требуют
минимальной настройки в виде параметров и моментально готовы к
использованию. Использование ультра-высокоуровневых языков
программирования снижает временные затраты на разработку программного
обеспечения и повышает качество конечного продукта за счет, опять таки,
уменьшения объема исходных кодов.
Сверхвысокоуровневый язык программирования
(язык программирования сверхвысокого уровня, VHLL — very high-level
programming language) — язык программирования с очень высоким уровнем
абстракции. В отличие от языков программирования высокого уровня, где
описывается принцип «как нужно сделать», в сверхвысокоуровневых языках
программирования описывается лишь принцип «что нужно сделать». Термин
впервые появился в середине 1990-х годов для идентификации группы
языков, используемых для быстрого прототипирования, написания
одноразовых скриптов и подобных задач.
Так, разработчики Icon (и
его диалекта Unicon) описывают его как VHLL. К языкам сверхвысокого
уровня также часто относят такие современные скриптовые и декларативные
(в частности функциональные) языки как Python, Ruby и Haskell, а также
Perl и предшествовавший ему мини-язык AWK.
Большой класс языков
сверхвысокого уровня — это языки используемые для специфических
приложений и задач (то есть предметно-ориентированные). В связи с этой
ограниченностью они могут использовать синтаксис, который никогда не
используется в других языках программирования, например, непосредственно
синтаксис английского языка. Примером VHLL, распознающего синтаксис
английского языка, может служить язык компилятора текстовых квестов
Inform версии 7.
