آشنایی با زبان های برنامه نویسی سطح پائین و سطح بالا

اگر تا حدودی با دنیای برنامه نویسی آشنایی داشته باشید، قطعا زبان های سطح بالا و سطح پایین به گوشتان خورده است؛ حال سوالی که مطرح است این است که:

• زبان های سطح بالا و سطح پایین چیستند؟
• تفاوت زبان سطح بالا و سطح پایین در چیست؟
• چه مولفه هایی در تعیین سطح بالا یا سطح پایین بودن یک زبان موثر است؟

برنامه نویسی، دنیایی گسترده و بی انتهاست و زبان های برنامه نویسی زیاد و متنوعی وجود دارد که هر یک در زمینه ی خاصی کاربرد دارد اما به طور کلی، زبان های برنامه نویسی به دو دسته ی زبان های سطح بالا و سطح پایین تقسیم می شوند. مولفه هایی همچون میزان خوانایی و نزدیک بودن به زبان انسان، نحوه ی مدیریت حافظه، قابلیت انتزاع و … تعیین کننده ی سطح یک زبان برنامه نویسی است و دانستن این موضوع، شما را در انتخاب بهترین زمینه برای فعالیت های برنامه نویسی یاری خواهد کرد. ما در این مقاله ابتدا به معرفی زبان های برنامه نویسی سطح بالا و سطح پایین پرداخته و ضمن بیان ویژگی های هر یک، به مقایسه و بررسی تفاوت های میان زبان های سطح بالا و سطح پایین خواهیم پرداخت.

زبان سطح بالا یعنی چه؟

همانطور که در ابتدای بحث اشاره کردیم، مولفه هایی سبب تعیین سطح یک زبان می شود، بدین ترتیب زبان سطح بالا زبانی است که:

• میزان خوانایی آن بالا باشد و به عبارتی به زبان انسان نزدیک تر است: مقصود از نزدیکی یک زبان به زبان انسان این است که با خواندن کدهای دستوری آن، به راحتی می توان تشخیص داد که یک قطعه کد درواقع چه کاری را انجام می دهد و مفهوم آن قابل درک است. به مثال زیر توجه کنید:

A = (27,43)
X = sum(A)
Print(X)

این یک مثال ساده از تابع sum در زبان برنامه نویسی پایتون است که یک زبان سطح بالاست. شما حتی اگر با برنامه نویسی آشنایی نداشته باشید هم متوجه خواهید شد که کد دستوری بالا دو مقدار 27 و 43 را باهم جمع کرده و آن را نمایش می دهد. کدهای زبان های سطح بالا، عمدتا به زبان انگلیسی هستند و به همین دلیل قابل فهم هستند.

• قابلیت انتزاع و یا تجرید دارند ( قابل جدا کردن هستند): قابلیت انتزاع به این معناست که زبان های سطح بالا، با استفاده از نرم افزار های مختلف و نواحی مختلف مربوط به سیستم عامل، با سخت افزار رایانه در اراتباط است و انتزاع بیشتری را از سخت افزار نمایش می دهد.
• نیاز به مدیریت حافظه ندارند.

نمونه هایی از زبان های سطح بالا

زبان های سطح بالا، مجموعه ای از توابع، متد ها، آرایه ها، کتابخانه ها، متغیر ها و … می باشد که عمل کد نویسی را به مراتب ساده تر و سریع تر می کند. به طور مثال یکی از کتابخانه های بسیار کاربردی در زبان پایتون، فریم ورک جنگو است که امروزه کاربرد های زیادی داشته و از بازار کار خوبی برخوردار است، با شرکت در دوره های آموزش جنگو در اصفهان زیر نظر شرکت تبلیغات اصفهان، به صورت پروژه محور و توسط اساتید مجرب این حوزه، می توانید آمادگی لازم جهت فعالیت در زمینه ی برنامه نویسی پایتون و جنگو را کسب نمایید. زبان هایی همچون:

1. جاوا
2. پایتون
3. جاوا اسکریپت
4. C++
5. C#
6. روبی

نمونه هایی از زبان های سطح بالا هستند.

زبان سطح پایین چیست؟

زبان های سطح پایین، درواقع نقطه ی مقابل زبان های سطح بالا هستند و برعکس کردن ویژگی های زبان های سطح بالا، ویژگی های زبان های سطح پایین را نتیجه می دهد. زبان های سطح پایین:

• به زبان ماشین نزدیک بوده و از خوانایی بالایی برخوردار نیست: زبان ماشین، عمدتا به صورت دودویی و متشکل از 0 و 1 است و فهمیدن آن بسیار دشوار است و مخصوص زبان کامپیوتر است. برای اینکه کد های دستوری زبان های سطح پایین را متوجه شوید، لازم است با ساز و کار سخت افزار سیستم نیز آشنایی داشته باشید.
• قابلیت تجرید و یا انتزاع ندارد.
• نیاز به مدیریت حافظه دارد.

زبان های سطح پایین، فهم آن سخت بوده و به نوعی کد نویسی با آن ها بسیار دشوار تر از زبان های سطح بالاست به همین دلیل استفاده از آن ها به نسبت زبان های سطح بالا، رایج نیست. زبان اسمبلی و کد ماشین نمونه هایی از زبان های سطح پایین می باشد.

تفاوت زبان برنامه نویسی سطح بالا و سطح پایین

در بخش قبلی، به معرفی اجمالی زبان های سطح بالا و سطح پایین پرداختیم و حال می خواهیم با دید بازتر و به صورت مفصل تر به مقایسه ی زبان های سطح بالا و سطح پایین بپردازیم. به همین منظور، این دو مبحث را از دیدگاه های مختلف مورد بررسی قرار خواهیم داد.

1) سهولت استفاده و یادگیری:
زبان های سطح بالا، به دلیل اینکه به زبان انسان نزدیک ترند، یادگیری آن ساده تر بوده و کد نویسی آن به مراتب راحت تر از زبان های سطح پایین است. زبان های سطح بالا، بر خلاف زبان های سطح پایین مستقل از ماشین بوده و نیاز به رجیستر شدن توسط CPU ندارد. زبان های سطح پایین، کاملا وابسته با ماشین بوده و یادگیری آن دشوار تر است چراکه برای استفاده از زبان های سطح پایین، علاوه بر دانش مرتبط با آن، نیازمند آشنایی و تسلط کامل بر سخت افزار و پیکربندی سیستم کامپیوتری است.

2) وجود نیرو های متخصص و پشتیبان:
زبان های سطح بالا مانند جاوا، به دلیل مزایایی که نسبت به زبان های سطح پایین دارد از جمله، خوانایی بهتر، دامنه ی کاربرد بیشتر، استفاده ی آسان تر و …، بیشتر از زبان های سطح پایین مورد استقبال قرار گرفته است و افراد با شرکت در دوره های آموزش جاوا در اصفهان، تهران و سایر شهرها، مهارت های لازم را برای فعالیت در این زمینه به دست می آورند و می توان گفت نیرو های متخصص در زبان های سطح پایین بسیار اندک بوده و به نوعی از پشتیبانی خوبی برخوردار نیست.

3) قابلیت انتقال:
زبان های سطح بالا، مستقل از ماشین بوده و برای اجرا شدن نیاز به مفسر و یا کامپایلر دارد، بدین ترتیب قابل حمل و انتقال بر روی سایر سیستم ها و پلتفرم ها است، در حالی که این امکان برای زبان های سطح پایین وجود ندارد و زبان های سطح پایین کاملا وابسته به ماشین بوده و به دلیل تفاوت میان معماری سخت افزار ها، قابل انتقال نیست.

4) سرعت و عملکرد:
زبان های سطح بالا، برای اجرا شدن نیاز دارند تا به وسیله ی کامپایلر یا مفسر، کدها به زبان ماشین تبدیل شده و سپس اجرا شوند، از طرفی دیگر، زبان های سطح بالاف دارای کتابخانه ها، توابع و … هستند که تمامی عوامل سبب می شود تا سرعت اجرای برنامه به زبان های سطح بالا، کمی کند باشد؛ این در حالیست که زبان های سطح پایین این مشکل را ندارند و به دلیل ارتباط بدون واسطه با ماشین، کدهایشان به سرعت اجرا می شود، پس می توان نتیجه گرفت که زبان های سطح پایین، سرعت و عملکرد بهترین نسبت به زبان های سطح بالا دارند.

5) شناسایی و رفع خطا:
زبان های سطح پایین، به همان میزان که یادگیری و برنامه نویسی به وسیله آن ها دشوار است، خطایابی و دیباگ کردن نیز در آن ها به سختی انجام می گیرد. امکان بروز خطا در برنامه نویسی زبان سطح پایین بسیار زیاد بوده و یافتن آن خطا بسیار سخت، درنتیجه فرآیند برنامه نویسی و خطایابی در آن بسیار سخت و پیچیده است در حالی که زبان های سطح بالا این مشکل را ندارند و خطایابی و رفع ایرادات در آن به سهولت قابل انجام است.