§ 2. Языки программирования

Машинные команды закодированы числами и зависят от системы команд процессора. Ассемблер использует символические обозначения низкоуровневых команд. Языки высокого уровня позволяют выражать вычисления через переменные, условия, циклы и подпрограммы. Одно выражение такого языка может потребовать нескольких машинных команд.

Компилятор переводит программу в другую форму до последующего исполнения; интерпретатор организует выполнение по представлению программы. Возможны смешанные системы: промежуточный код и компиляция во время работы. Поэтому язык нельзя навсегда приравнять только к одному способу реализации. Среда разработки объединяет редактор, запуск, диагностику и другие инструменты.

Синтаксис задаёт построение выражений и команд. Семантика задаёт их смысл. Переменная имеет имя, тип и значение; константа обозначает значение, которое не меняют в предусмотренном контексте. Правила имён и список служебных слов зависят от языка. Для учебных имён Pascal удобно использовать латинские буквы, цифры и подчёркивание, не начинать с цифры и не брать служебные слова.

Пропущенный end может вызвать синтаксическую ошибку. Деление на нуль проявляется при выполнении. Формула периметра a+b вместо 2*(a+b) может успешно выполниться, но решает задачу неправильно. Тип также влияет на операции: 7 div 2 = 3, а 7 / 2 = 3,5. Текст сообщения транслятора помогает найти место проблемы, но не всегда её первоначальную причину.

Структурное программирование строит управление из следования, ветвления и циклов. Процедурное выделяет процедуры и функции. Эти подходы совместимы: структурная программа может состоять из процедур. Разработка сверху вниз и снизу вверх — способы проектирования, а не строгие определения разных языков.

Объектный подход объединяет состояние и операции в объектах, часто описываемых классами. Функциональный подход строит вычисления через функции и их композицию; в чистом функциональном ядре избегают изменяемого состояния. Многие языки поддерживают несколько подходов. Выбор зависит от задачи и среды, а не от единственного «самого правильного» стиля.

Функция возвращает значение, которое можно включить в выражение. Процедура выполняет действие; её результат может проявиться, например, в выводе или изменении параметра. Параметры передают исходные данные, локальные переменные используются внутри вызова. Нужно различать имя параметра в определении и значение аргумента при вызове.

Практический порядок работы: уточнить вход и выход, составить алгоритм, выбрать типы, написать программу, выполнить трансляцию, проверить примеры и исправить ошибки. Полезно заранее вычислить ответы вручную. Визуальный тренажёр ниже исполняет заданный учебный алгоритм; он не является компилятором произвольного Pascal, Python или C++.

function Square(x: real): real;
begin
  Result := x * x;
end;

begin
  Writeln(Square(3)); { 9 }
end.