Programmiersprache Projekt?

Wenn du wissen möchtest was eine Programmiersprache ist, macht es Sinn das du an die Anfänge der Computer zurück gehst.

Ein Prozessor der ersten Generation bestand aus grob

Registern(das sind einzelne schnelle Speicherstellen), Programmcounter(gibt den nächsten Befehl an), und der ALU (arithmetic logic unit), Das ist der Teil des Prozessors in dem gerechnet und verglichen wird.

Es gibt für diese Prozessoren eine Reihe von Befehlen die im Hauptspeicher(RAM) abgelegt werden. [1]. Diese Befehle haben unterschiedliche Aufgaben.

Daten in die Register laden.

Daten in den Programmzähler laden (sogenannte Sprungbefehle)

Register addieren oder subtrahieren

später kamen auch multiplizieren oder dividieren dazu.

Register vergleichen

Die Codes für diese Befehle sind die sogenannte Maschinensprache. Das sind reine ketten von Hexadezimalzahlen. (so hab ich auch schon Programmiert bevor es Assembler gab)

Die lesbare Form dieser Maschinensprache ist der Assemblercode.

Nun macht es aber Sinn das bestimmte Operationen die immer gleich sind zusammengefasst werden zu Funktionsgruppen. Für den Aufruf dieser Funktionsgruppen kann nun wieder ein (lesbarer) Code verwendet werden. Damit hast du dann die erste Programmiersprache.

Für die Verarbeitung dieser Beschreibung gibt es zwei Wege.

1. Interpreter

2. Compiler

zu 1. Der Interpreter liest den Programmcode und macht daraus Maschinencode. Dieser wird dann ausgeführt. Dann wird die nächste Codezeile gelesen und es wird wieder Maschinencode draus gemacht und ausgeführt.... usw.

2. Der Compiler liest den gesamten Code und übersetzt diesen auch wieder. Aber der Code wird nicht ausgeführt, sondern es wird eine Objektdatei daraus erstellt. Das ist eine Maschinensprache in der die tatsächlichen Adressen durch sogenannte relative Adressen ersetzt werden. Diese relativen Adressen sind Platzhalter für eine tatsächliche Adresse. Im zweiten Schritt wird dann das Programm gelinkt. Das heißt es werden mehrere Objektdateien zusammengeführt und die relativen Adressen werden durch physikalische Adressen ersetzt.

Bei den ersten Programmiersprachen wurden noch ganz wilde Tricks angewandt. Die Schleife die toxy angesprochen hat beispielweise kommt noch aus der Zeit der Lochstreifen. In dieser Zeit wurden Programme im 7 Bit ASCII Code auf Lochstreifen [2] gestanzt. Wenn man nun eine Wiederholung eines Programms brauchte dann wurde einfach der Lochstreifen zu einem Endlosband zusammen geklebt.

Mit der Zeit wurden dann die Programmiersprachen weiterentwickelt und differenziert.

Am Beispiel Java und .Net ist bereits eine völlig andere Funktionsweise.

Bei diesen beiden Sprachen wird ein Programm nicht mehr in eine Maschinensprache übersetzt sondern in deine Zwischensprache für eine virtuelle Maschine. Diese virtuelle Maschine (.Net oder Java Engine) ist ein Programm das die Maschinenspreche sozusagen versteckt. und durch einen einheitlichen Befehlssatz für alle Betriebssysteme ersetzt. Also eine Art Prozessor über dem Prozessor. Diese Plattformen gibt es für alle möglichen Betriebssysteme. Windows, Linux, Unix, Mac OS, aber auch Handys ...

Da diese Systeme alle die gleichen Befehle haben, laufen die Programme auf einem Mac genauso wie auf Unix oder Windows.

Weitere Spezialisierungen sind zum Beispiel Occam [3]. Eine Sprache die nicht auf einem Prozessor sondern gleich auf einer großen Zahl von Prozessoren arbeitet. Du sagst Prozessor 1 macht diese Aufgabe, Prozessor 2 eine zweite und wartet auf Prozessor 3 ... usw. Diese Sprache wird gerne bei Vektorrechnern verwendet.[4]

Es gibt eine Unzahl an hoch spezialisierten Sprachen.

[5] CNC Maschinen sind auf Werkzeugauswahl und |R² oder |R³ Positionierung optimiert. Und haben dafür eine spezielle Sprache

[6] Pov Ray ist eine Objekt-Sprache mit der Dreidimensionale Objekte konstruiert und gerendert werden können.

[7] SQL ist eine Datenbank Abfragesprache, die nur dafür ausgelegt ist Datenbanken anzulegen und zu verwalten.

Prolog ist eine Aussagelogiksprache. Diese arbeitet völlig anders als klassische Programmiersprachen. Statt spezielle Anweisungen zu geben. werden Fakten und Regeln zu den Fakten hinterlegt. [8]

Hier ein Beispiel:

auto(bmw,rot).

auto(bmw,blau).

autofarbe(Automarke,X) :-

retract(auto(bmw,_)),

auto(Automarke,X).

Die Abfrage:

?- auto(bmw,X).

ergibt (anfänglich) ganz normal:

X=rot;

X=blau;

kurz kann man das wirklich kaum sinnvoll erklaeren.

eine programmiersprache ist eine sprache mit der man einem computer erklaert, wie er eine bestimmte aufgabe erledigen soll.

als kleines beispiel:

for i = 1 to 10

print i

next i

das wuerde von eins bis zehn zaehlen und den wert in der variablen i ablegen.

"print i' wuerde diesen wert dann auf dem bildschirm ausgeben.

"next i" sagt dem computer, dass er jetzt mit der naechsten zahl wieder oben weiter machen soll.

in einer anderen sprache (C++) sieht dieselbe aufgabe etwas anders aus:

for(int i = 1; i <= 10; i++){

std::cout << i;

}

die unterschiede im "aussehen" und verhalten der sprachen nennt man syntax und programmiersprachen unterscheiden sich zt ganz erheblich.

wo ueberall braucht man das?

naja, offensichtlich ueberall, wo computer programmiert werden. sei es jetzt eine gewoehnliche anwendung, eine website, ein smartphone, ein roboter, die elektronische zuendung eines autos, ein fahrstuhl, eine wettervorhersage, was auch immer, das mit elektronik und computern funktioniert wird programmiert. meist hat jeder bereich seine ganz eigenen programmiersprachen, die typischerweise verwendet werden.

warum?

irgendwie muss man halt dem computer "erklaeren" was er machen soll. von alleine kann er es halt nicht.

Eine Programmiersprache ist eine Sprache in der Programme geschrieben werden können.

Programmiersprachen ermöglichen es mit dem Computer zu reden. im grunde ist jedes einzele Wort und jede wortkombination und jeder wert ein schlater. So kann man dem Computer sagen was er machen soll. Die Primmitiefste Programmiersprache ist das Binärsistem (10011001etc.) Vereinfacht ist 0 aus und 1 ein das ist nicht anders wie bei der Glühbirne zuhause. Jetzt kann dein "Computer" mit 0 und 1 eine Glühbirne auf befehl hin ein und ausschalten. So werden sich millionen mal 0 und 1 in verschiedenen Kombinationen aneinander gesetzt um sämtliche Funktionen deines Computers zu ermöglichen. Auf diesem System bauen andere Programmiersprachen auf, die das Verstehen für den Menschen einfacher machen. Also im Grunde: alles was ein Roboter macht ist programmiert mit einer Programmiersprache, alles was dein Bildschirm anzeigt (diese Internetseite miteinbegriffen) ist programmiert worden mit einer Programmiersparache (oder mehrerer in Kombination)