Lekcja 8. Języki komputerowe, część 1

Obejrzyj poniższy film. Nie przejmuj się, jeśli nie wszystko w nim zrozumiesz. Najważniejsze jest to, aby obejrzeć ten film przed przeczytaniem tekstu. Dzięki temu poznasz sposób wymowy słownictwa zanim zobaczysz je w formie tekstowej. Następnie przeczytaj tekst i wykonaj ćwiczenia pod spodem.

Programming languages

A programming language is a formal language primarily designed to instruct a computer to perform some tasks. Programming languages can be used to create programs to control the behavior of a machine or to express algorithms. They also serve as a framework within which a programmer organizes his ideas about processes.

The description of a programming language is usually split into the two components of syntax (form) and semantics (meaning). The syntax refers to the structure or form of programs. The semantics describes the meaning given to combinations of symbols. Some languages are defined by a specification document (for example, the C programming language is specified by an ISO Standard), while other languages (such as Perl) have a dominant implementation that is treated as a reference.

High-level programming languages

High-level language refers to the higher level of abstraction from machine language. Rather than dealing with registers, memory addresses and call stacks, high-level languages deal with variables, arrays, objects, complex arithmetic or Boolean expressions, subroutines and functions, loops, threads, locks, and other abstract computer science concepts, with a focus on usability over optimal program efficiency. Unlike low-level assembly languages, high-level languages have few, if any, language elements that translate directly into a machine’s native opcodes.

The terms high-level and low-level are inherently relative. Some decades ago, the C language, and similar languages, were most often considered „high-level”, as it supported concepts such as expression evaluation, parametrized recursive functions, and data types and structures, while assembly language was considered "low-level". Today, many programmers might refer to C as low-level, as it lacks a large runtime system (no garbage collection, etc.), basically supports only scalar operations, and provides direct memory addressing.

Assembly language

Assembly language may itself be regarded as a higher level (but often still one-to-one if used without macros) representation of machine code, as it supports concepts such as constants and (limited) expressions, sometimes even variables, procedures, and data structures. Machine code, in its turn, is inherently at a slightly higher level than the microcode or micro-operations used internally in many processors.

Słownictwo

array

tablica

assembly language

język asemblera

basically supports only scalar operations

zasadniczo wykonuje tylko działania skalarne

Boolean expression

wyrażenie logiczne, wyrażenie Boole’owskie

call stack

stos wywołań

combination of symbols

kombinacja symboli

complex arithmetic

arytmetyka liczb zespolonych

computer science concepts

pojęcia z dziedziny informatyki

constant

stała

data structure

struktura danych

data type

typ danych

designed

to służący do; zaprojektowany tak, aby

direct memory addressing

bezpośrednie adresowanie pamięci

dominant implementation

dominująca implementacja

expression evaluation

obliczanie wartości wyrażeń

few, if any

niewiele, jeśli w ogóle

formal language

język formalny

framework

system szkieletowy, szkielet, framework

function

funkcja

garbage collection

usuwanie nieużywanych obiektów, sprzątanie śmieci

high-level language

język wysokiego poziomu

idea

pomysł, myśl

in its turn

z kolei

inherently

naturalnie, z natury

internally

wewnętrznie

ISO Standard

standard ISO

level of abstraction

poziom abstrakcji

lock

blokada

loop

pętla

low-level language

język niskopoziomowy

machine code

kod maszynowy

machine language

język maszynowy

macro

makro

memory address

adres w pamięci

microcode

mikrokod

micro-operation

mikrooperacja

native opcode

macierzysty kod operacyjny

object

obiekt

one-to-one

jeden do jednego

parametrized recursive function

parametryzowana funkcja rekurencyjna

procedures

procedura

process

proces

processor

procesor

program efficiency

wydajność i efektywność programu

programming language

język programowania

rather than

raczej niż

reference implementation

implementacja wzorowa

reference

wzór

register

rejestr

representation

reprezentacja

runtime system

system wykonawczy

semantics

semantyka

slightly

nieznacznie, nieco

some decades ago

kilkadziesiąt lat temu

specification document

dokumentacja techniczna, specyfikacja

subroutine

podprocedura

syntax

składnia

the description of sth…

opis czegoś…

thread

wątek

to be regarded as…

być uważanym za…

to control the behavior of a machine

sterować działaniem komputera

to express algorithms

wyrażać algorytmy

to lack

nie mieć

to perform some tasks

wykonywać pewne zadania

to serve as

służyć jako

to support

obsługiwać

to translate directly into

przekładać bezpośrednio na

unlike

w odróżniu od

usability

użyteczność

variable

zmienna

while

podczas

Ćwiczenia

1. Odpowiedz na poniższe pytania dotyczące filmu z początku lekcji.

1. What are assembly languages sometimes called?
2. What is the advantage of low-level languages?
3. How are high-level programming languages different from low-level languages?
4. What programming languages were used in the first 30 years of programming?
5. What type of languages is mostly used nowadays?
6. What is the conversion of high-level code into machine code called?
7. Are general ideas of compilation and assembly similar or very different?
8. What is needed to invoke system calls?
9. What is an alternative to compilation?
10. What is bytecode?
11. What is a virtual machnie?
12. How are machnine instructions executed?
13. What does the process of interpretation look like?
14. What is JIT?

2. Dopasuj słowa w kolumnie A do odpowiedników w kolumnie B.

3. Odpowiedz na pytania.

1. What is a programming language?
2. What can programming languages be used to?
3. What is usually used to describe a programming language?
4. What is syntax of a programming language?
5. What is semantics of a programming language?
6. How are programming languages defined?
7. What is high-level programming language?
8. What is low-level programming language?
9. How are the terms high-level and low-level related?
10. Is the C programming language high-level or low-level?
11. Is assembly language high-level or low-level?

4. Uzupełnij zdania według przykładu. Używj konstrukcji „the… of a…”.

…is usually split into syntax and semantics. → The description of a programming language is usually split into syntax and semantics.

1. …refers to the structure or form of programs.
2. … describes the meaning given to combinations of symbols.
3. …defines a programming language.
4. …is treated as a reference.
5. Programs can be used to control…
6. …describes the possible combinations of symbols that form a syntactically correct program.

5. Zapisz początki zdań z poprzedniego ćwiczenia i dokończ je ustnie. Powtórz to ćwiczenie tyle razy, ile trzeba, aby wykonać je bez patrzenia w tekst.

6. Napisz zdania przy użyciu wyrażenia „rather than” oraz słów i wyrażeń podanych w kolumnach, według wzoru. Napisz tyle zdań, ile trzeba, aby wykorzystać każdy element z każdej kolumny.

Przykład: Rather than dealing with memory addresses, high-level languages deal with variables.

7. Przetłumacz zdania z poprzedniego ćwiczenia na polski.

8. Napisz przynajmniej 10 zdań zaczynających się od słów „Unlike low-level languages, high-level languages…”. Wykorzystaj informacje z ćwiczenia 6.

Przykład: Unlike low-level assembly languages, high-level languages use variables.

9. Przetłumacz zdania z poprzedniego ćwiczenia na polski.

10. Zmień zdania ustnie według przykładu.

Przykład:In C, you can use expression evaluation. → The C programming language supports expression evaluation.

1. In C, you can use parametrized functions
2. In C, you can use recursive functions.
3. In C, you can use data structures.
4. In C, you can use data types.
5. In C, you can use scalar operations.
6. In C, you can use direct memory addressing.
7. In C, you can use constants.
8. In C, you can use macros.
9. In C, you can use variables.
10. In C, you can use arrays.
11. In C, you can use Boolean expressions.
12. In C, you can use subroutines.
13. In C, you can use functions.
14. In C, you can use loops.
15. In C, you can use arithmetic operations.
16. In C, you can use the addition operator.
17. In C, you can use the multiplication operator.
18. In C, you can use the division operator.
19. In C, you can use the subtraction operator.
20. In C, you can use the modulo operator.

11. Dokończ zdania, zastępując podane przymiotniki przysłówkami.

1. High-level languages have few elements that translate (direct) into a machine’s native opcodes.
2. The terms high-level and low-level are (inherent) relative.
3. Machine code is (inherent) at a slightly higher level than the microcode.
4. Micro-operations are used (internal) in many processors.
5. The description of a programming language is (usual) split into two components.
6. A programming language is a formal language (primary) designed to instruct a computer to perform some tasks.

12. Przetłumacz tekst z początku lekcji na polski.

13. Ustnie streść tekst z początku lekcji, wykorzystując pytania z ćwiczenia drugiego jako plan. Ćwicz aż będziesz w stanie powiedzieć streszczenie bez zaglądania do tekstu.