Proqramlaşdırma Dilləri: Kompüterlər Necə Düşünür?

Bəzən gözümüzdə sehrli qutu olaraq görünən kompüterlər bizə maraqlı gəlir. Bilirik ki, realda sehr mövcud deyil. Bəs necə olur ki, bu kompüter adlanan cihazda insanlar oyunlar oynaya, videolar izləyə və bir çox işlərini edə bilirlər?

Proqramlaşdırma dili nədir və niyə var?

Kompüter sadə dildə izah etsək sadəcə onlara verilən əmrləri yerinə yetirə bilən qabaqcıl kalkulyatordan başqa bir şey deyil. Kalkulyator deməkdə məqsəd verilən əmrlərin çox sadə olmasıdır. Qarmaşıq gördüyümüz dünya isə sadəcə proqramçının bu sadə əmrləri toplu və ağıllı şəkildə işlətməsindən nəticələnir. Bu da proqramlaşdırmanın nə olduğunu bizə ifadə edir. Lakin bir çox insanın rahatlıqla bildiyi bir məlumat var: kompüterlər sıfırlar (0) və birlərlə (1) işləyir. Həqiqətən də kompüterlər özündə yalnız bitlərlə hesablama edə və məlumat saxlaya bilir. Eyni zamanda, yazılan proqramlar da bu şəkildə olmalıdır ki, kompüter onu anlaya bilsin. Bu kompüterin anladığı bir dil olduğu üçün biz buna maşın dili deyirik. İstifadə etdiyimiz bütün proqram təminatı sistemləri kompüterdə maşın dilində olur. Amma proqramların bitlərlə yazılması düşüncəsi çox qorxunc səslənir. Təsəvvür edin ki, yazmaq istədiyiniz proqram üçün yalnızca 0 və 1 düymələrinə basırsınız. Bu həm çox qarmaşıq görünər, həm də çox uzun vaxt aparar. Bu problemə həll üçün insanların daha yaxşı anlaya biləcəkləri bir üsul olaraq proqramlaşdırma dilləri ixtira olunmuşdur. Proqramlaşdırma dilləri özündə sadəcə yazıdan (mətn) ibarət olub əmrləri sözlərlə ifadə edib yazmaqdır. Biz onsuz da bu əmrlərin sadə olmasından, çoxlu təkrarlanması gərəkdiyini bilirik və qarmaşıq sistemlərdə artıq bizə daha mürəkkəb əmrlər lazım olur. Bu mürəkkəb əmrləri də müəyyən qrammatikada işlətməliyik ki, yazılan kod mənalı və anlaşılan olsun. Bu şəkildə düşündükdə kod yazmaq daha asan hala gəlir. Sanki kompüterlə söhbət edirmişik kimi düşünülə bilər. Lakin unutmamaq lazımdır ki, kompüterlər bu dilləri anlamır, onlar sadəcə maşın dilini bilirlər. Bu zaman bizim köməyimizə tərcüməçi proqramlar gəlir. Bu tərcüməçi proqramlar proqramlaşdırma dillərinə görə fərqlənir, lakin hər birinin məqsədi maşın dilinə çevirməkdir. Onlar kodları çevirmə metodlarına görə iki hissəyə ayrılır: interpretator və kompilyator. Əslində bu çevirmələrə daha da çox metodlar vardır, amma biz hələlik işləri sadə tutmaq üçün bunları bilsək yetərlidir. Bu proqramlarla biz bizim proqramlaşdırdığımız mənbə kodunu maşın dilinin anlaya bildiyi vəziyyətə gətirə bilərik.

Niyə fərqli və çoxlu proqramlaşdırma dillərinə sahibik?

Proqramlaşdırma ixtira olunduqdan sonra standartlar bəlli deyildi. Eyni zamanda, kompüterlərin istifadəsi çox geniş ola biləcəyinə görə, proqramlaşdırma dilləri də bir vaxt sonra müəyyən məqsədlərə görə hazırlanmağa başlandı. Hər dil bir-birlərindən bəzi üstünlükləri ilə fərqlənir. Amma bəzi üstünlüklər eyni zamanda başqa problemlər də yaradır. Bu fərqlilikləri anlamağınız üçün bəzi misal dillərdən bəhs edək:

• Python: Ümumi məqsədli proqramlaşdırma dilidir. Əsas məğzi sadə, rahat və aydın olmasıdır. Proqramçını yormayan və kiçik sadə scripting kimi işlərdə mükəmməldir. Yeni başlayanların çox asanlıqla öyrənə biləcəyi bir dildir. Əsasən interpret olaraq maşın dilinə çevrilir. Bu onun sürətli işə salınmasına yardım etsə də, performans baxımından zəiflədir. Bir çox paradiqmaları etməyə çalışır və buna görə də geniş istifadə oluna da bilinir. Lakin, onu fərqləndirən cəhətləri həm də onu geri salır. Proqramçıya rahat dillər maşın dilindən çox uzaq olduğu üçün maşına əlavə yük salır. Buna görə də performans tələb edən işlərdə yalnız daha sürətli kitabxanalara qoşulub işlədilə bilər.
• PHP: Server tərəfli scripting dilidir. Əsas məğzi server appləri üçün asan, sürətli və dinamik kodlar yazmağa kömək etməsidir. Asanlıqla, HTML koduna inteqrasiya olur və çox sadə şəkildə dinamik səhifələr yaradır. Vebin çox hissəsini təşkil edir və populyar dillərdən biridir. İnkişafa tamamilə açıqdır və versiyaları müasir tutulur. Lakin, onu fərqləndirən bir çox cəhət onun hər yerdə istifadə oluna bilməməsinə də nəticələnir. Hər nə qədər Turing-complete dil olmasına baxmayaraq, bu dil əsasında sadəcə serverlər üçün nəzərdə tutulub. Yəni, nativ tətbiqlər hazırlanması uyğun deyil. Bundan əlavə olaraq, PHP mənbə kodları sadəcə düz mətn olaraq yadda saxlanıldığı üçün də bir çox təhlükəsizlik problemlərinə açıqdır. Son olaraq, inkişafa açıq olması onu öz versiyaları arasında böyük fərqləndirir. Bu da köhnəlmiş PHP kodlarının geriyə uyğunluq prinsipini qırır.
• Elixir: Paylanmış sistemlər üçün optimallaşdırılmış bir dildir. Köhnəlmiş olan Erlang/BEAM ekosisteminin müasir halı kimi ortaya çıxıb. Əsasən telekomunikasiya sistemlərində istifadə olunur. Bu dil həmişə çalışdırdığı kodları qarşılaşdığı xətalara baxmayaraq davamlı olaraq aktual tutmağa çalışır. Bir çox proqramçı üçün öyrənməsi çətindir və digər dillər kimi geniş istifadəyə açıq deyil. Paralel sistemlər üçün mükəmməl olsa da, prosessor-ağırlıqlı işlərdə çətinlik çəkir.
• Cobol: Ən qədimi dillərdən biridir və artıq istifadəsi demək olaraq yoxdur. Çıxdıqda əsas məqsədi ola bildiyincə ingilis dilinə bənzəməsi və kompüter bilməyənlərin belə istifadə edə biləcəyi dil olması idi. Əsasən finans sistemləri üçün inkişaf etdirilib. Bu dil bizim bildiyimiz proqramlaşdırma dili anlayışından olduqca uzaqdır və ən sadə alqoritmlər belə çox uzun kodlara çevrilə bilər. Olduqca riskli və qarmaşıq olan bu dil sadəcə standartların olmadığı dövrü əla ifadə edən tarixi fakt olaraq yaşayır ancaq.
• Java: Bu dil müasir dövrün ən çox istifadə edilən və Obyekt-yönümlü proqramlaşdırma ən güclü dillərindən biridir. Java çıxdığı zaman “Bir dəfə yaz, hər yerdə işlət!” mottosu ilə populyar idi. Əsasən həm kompilyator, həm də interpretator metodlarının müsbət cəhətlərini hibrit birləşdirən JIT virtual maşın məntiqi ilə işləyir. Onu populyar edən bir digər nöqtəsi isə, zəngin və müasir kitabxana ekosistemidir. Lakin indiki dövrdə, ən böyük məqsədi istənilən sistemin asan və tez tətbiq oluna bilməsidir və bu da onu performans cəhətdən geriyə salır. Hər nə qədər Python kimi dillərdən daha sürətli olsa da, onun hər yerdə OOP paradiqmasını istifadə qanunu, prosessorun işləmə məntiqinə biraz zidd olduğu üçün yavaşladır. Həmçinin nəticədə birbaşa maşın dilinə çevrilməyən bir dildir. Əlavə olaraq, Java proqramçı üçün kəskin bəzi qaydalar qoyur. Bu qaydalarla kodu daha təhlükəsiz etməyə çalışsa da, bu həm də proqramçını limitləyir. Misal, avtomatik yaddaş idarəsi metodunu istifadə etməsi onun aşağı səviyyə işlərdə istifadəsini bağlayır. Sonda, PHP-də qeyd edilən versiya probleminə də sahibdir.

Əlavə olaraq daha yaxşı anlamaq üçün, Haskell və Scala kimi dilləri də araşdırmağınız tövsiyə olunur.

Bütün bu fərqlərə görə də mükəmməl dil ola bilməz. Tövsiyə olunan ilk başda öyrənməyə başlayan zaman ümumi məqsədli dillərdən birini öyrənməkdir. Buna misal olaraq bu dillərdən biri olan C/C++ dilindən danışacağıq. Bu dil bütün məqsədlər üçün istifadə oluna bilər, amma hər məqsəd üçün səmərəli deyildir. Məqsəd giriş səviyyəsidirsə bizə yetərlidir. Lakin, bu dil bəzən digərlərindən daha çətin anlaşıla bilər. Bu biraz da mifdən ibarətdir, çünki bu dili ilk öyrənən bir çox insan vardır və əslində başqa dillər də bu dili təməl olaraq hazırlandığı üçün C/C++ öyrənməklə bir çox dili də öyrənmiş olursunuz.

Proqramlaşdırma dillərində səviyyələr nələrdir və bəzi dillər niyə çətin adlanır?

Niyə C/C++ çətin adlandırılır? Çünki C/C++ orta səviyyə proqramlaşdırma dilidir. Proqramlaşdırma dilləri səviyyələrinə görə 3 hissəyə ayrılır: Aşağı, Orta və Yuxarı. Bu səviyyələr əslində kompüterlərin inkişafı ilə yaranıb. İnsanların proqramlaşdırma dillərini ilk ixtirası zamanı, təbii ki də yaranan ilk dillər də maşın dilinə çox bənzəyirdi ( Məsələn Assembly ). Dillər nə qədər çox maşın dilinə oxşasa, bu o qədər aşağı olduğunu göstərir. Eyni zamanda, əgər dil insan dilinə daha çox oxşasa, bu da onu yuxarı səviyyə dil edir. C/C++ orta səviyyə bir dil olduğu üçün həm maşın dilinə həm də insan dilinə daha yatqındır. Bəzi yuxarı səviyyə dillərə nəzərən daha qarmaşıq sayılsa da kompüterləri anlamaq üçün ən sadə dil də məhz bu dildir.

Niyə bəzi dillər aktuallığını itirir?

Buna bir çox səbəb gətirilə bilər:

Məsələn,

• Artıq inkişaf etmir. Buna səbəb onu hazırlayan insanların və ya şirkətin artıq bağlanması və ya ən azından proyektdən çəkilməsi ola bilər.
• Müasir tələbləri ödəmir. Dil hazırlanan zaman əsas məntiqi baza və ya fundament kimi qoyulur və sonrakı yeniliklər də onun üzərinə yığılır. Əgər bu təməl bütövlüklə uymursa, heç bir yenilik bunu dəyişə bilməz və köhnəlmiş dilə çevrilir.
• Günümüzün texnologiyasına əl vermir. Bəzi dillər vardır ki, sırf müəyyən texnologiyanı dəstəkləmək və işini asanlaşdırmaq üçün çıxıb. Texnologiyalar əvəzləndikcə, bu dillər də əvəzlənməyə məcburdur.
• İstifadəsi o qədər də geniş deyil. Bir dilin geniş istifadəyə sahib olması onun çıxdığı ildən asılı deyil. Əsas qoyulduğu təməl və gördüyü məqsəddir. Əgər bu məqsədlər niş auditoriyanı əhatə edirsə, aktual olmağa da səbəb yoxdur.

Son olaraq, proqramlaşdırmaya marağınız və həvəsiniz varsa, hansı dildən başlamağınız önəmli deyil. Burada doğru və ya yanlış seçim yoxdur. Sadəcə başlanğıc üçün rahat və ya çətin gələ biləcək dillər vardır. Hətta bunun özü belə insandan insana dəyişir. Ən yaxşı metod kimi məqsədinizə uyğun olan dili seçməyiniz və onda peşəkarlaşmağınızdır.