Bilgisayar Mühendisliğine Giriş Yrd. Doç. Dr. Hüseyin POLAT

Bilgisayar Mühendisliğine Giriş Konular PROGRAMLAMA DİLLERİ (PROGRAMMING LANGUAGES)

Bilgisayar Mühendisliğine Giriş Programlama Dilleri (Programming Languages)

Programlama Dilleri Program bir bilgisayar sistemine yapması gereken işleri tam olarak tanımlamaya yarayan tanımlar kümesidir. Programların yazım kurallarına da programlama dili denir. Doğal dillerde olduğu gibi programlama dillerinin de kuralları vardır. Doğal dillerin aksine bu kurallardan en küçük bir sapma yapıldığında bile program çalışmaz.

Programlama Dillerinin Özellikleri Programlama dillerinin hepsinde bilgisayarın işlemlerini yönetmeye yönelik temel fonksiyonlara karşılık gelen komutlar mevcuttur. Giriş/çıkış komutları. Hesaplama komutları. Kontrolün yönlendirilmesi için kullanılan komutlar. Verilerin bilgisayar içinde taşınması, saklanması ve geri çağrılmasına yönelik komutlar.

Programlama Dillerinin Özellikleri Giriş/çıkış komutları: Bu komutlar, bilgisayara verileri almalarını ve sonuçlarını sergilemelerini belirtir. Verilerin yeri, çıktıların yönlendirildiği cihazlar bu komutlarda belirtilir. Kontrolün yönlendirilmesi için kullanılan komutlar: Bu komutlar, programın normal komut akışından sapabilmek için kullanılır. Program komutları normal olarak sırayla çalıştırılır. Bu sıranın herhangi bir nedenle dışına çıkılmak istendiğinde kontrol komutları kullanılarak kontrol başka bir adrese transfer edilir.

Programlama Dillerinin Özellikleri Verilerin bilgisayar içinde taşınması, saklanması ve geri çağrılmasına yönelik komutlar: Bu komutlar, verileri çeşitli bellek adresleri arasında olduğu kadar diskle bellek arasında da hareket ettirmek amacıyla kullanılır. Hesaplama komutları: Bu komutlar, temel matematik işlemleri yapmaya yarayan komutlardır.

Programlama Dili Sınıflandırmaları Programlama dilleri doğal dillere olan yakınlıklarına göre 3 değişik seviyede toplanabilir; 1. Makine dilleri (Machine Language), 2. Assembly dilleri (Assembly Language), 3. Üst düzey diller (High Level Language);

Programlama Dili Sınıflandırmaları 1. Makine dilleri (Machine Language) : Makine dilleri ikili sayılardan oluşur. Tüm komutlar, adresler ve veriler ikili sistemde temsil edilir. Makine diline çevrilmiş bir komut iki parçadan oluşur; Operatör: Herhangi bir komuta karşılık gelen işlemin kodudur. Operand: Üzerinde işlem yapılan yani işlenen veriyi ya da verinin adresini tutan koddur. Bazı komutlarda operand bulunmayabilir.

Programlama Dili Sınıflandırmaları 1. Makine dilleri (Machine Language) : Örnek : x = 2, y = 5, x + y = z işlemi ; # Machine code Assembly code Description 0 001 1 000010 LOAD #2 Load the value 2 into the Accumulator 1 010 0 001101 STORE 13 Store the value of the Accumulator in memory location 13 2 001 1 000101 LOAD #5 Load the value 5 into the Accumulator 3 010 0 001110 STORE 14 Store the value of the Accumulator in memory location 14 4 001 0 001101 LOAD 13 Load the value of memory location 13 into the Accumulator 5 011 0 001110 ADD 14 Add the value of memory location 14 to the Accumulator 6 010 0 001111 STORE 15 Store the value of the Accumulator in memory location 15 7 111 0 000000 HALT Stop execution

Programlama Dili Sınıflandırmaları 2. Assembly dilleri (Assembly Language): Assembly dilleri, makine dillerine oranla daha üst düzey dillerdir. Assembly dillerindeki derleyicilere assembler denir. Bu diller anımsatıcı simgelerden (mnemonic symbols) oluşur. Bunlar daha kolay ezberlenebildikleri için bu şekilde adlandırılmışlardır. Assembly dili bilgisayarla daha kolay etkileşim sağladığı için bu dille yazılan programlar daha hızlı çalışır.

Programlama Dili Sınıflandırmaları 2. Assembly dilleri (Assembly Language): Machine code Assembly code 000000110101 = Store 53 Assembly code: LDA #23 ;loads the number 23 into the accumulator ADD #42 ;adds the number 42 to the contents of the accumulator = 65 STO 34 ;save the accumulator result to the memory address 34 VB.NET code: x = 23 + 42

Programlama Dili Sınıflandırmaları 3. Üst düzey diller (High Level Language) : Üst düzey diller, doğal dillere ve matematik işlemlere makine dili ve Assembly'e göre daha yakındır. En önemli tarafı ise üst düzey dillerin makinelerden bağımsız olarak çalışmalarıdır. Bu diller kullanılarak yazılan programların Makine diline çevrilmesi gerekir. Çevirme işlemi için bazı diller derleyiciler kullanır ve tüm kod aynı zamanda makine diline çevrilir. Bazı diller yorumlayıcılar (interpreter) kullanırlar. Yorumlayıcılar her bir satırı önce Makine diline çevirir sonra çalıştırır ve bir sonraki komuta geçer.

Programlama Dili Sınıflandırmaları 3. Üst düzey diller (High Level Language) : Derleyici (Compiler) ve Yorumlayıcı (Interpreter) Karşılaştırması: Derleyiciler, yorumlayıcılara göre daha hızlıdır. Çünkü yorumlayıcılar ilk kod satırından son kod satırına kadar her kod satırını teker teker yorumlar ve kodun karşılığındaki işlemi gerçekleştirir. Derleyiciler kodların tamamını bilgisayar diline çevirir. Eğer hata varsa, tüm hataları programcıya bildirir. Yorumlayıcılar karşısına ilk çıkan hatayı bildirmektedir, ilk hata çözülene kadar diğer hataları bulamaz çünkü satır satır işlem yapmaktadır. Derleyiciler bilgisayarın anlayacağı bir dile çevirip işlemciye veriler gönderdikten sonra karşımıza sonuç/çıktı çıkarırken yorumlayıcılar kodun karşılığındaki işlemi karşımıza çıkarır.

Programlama Dili Sınıflandırmaları 3. Üst düzey diller (High Level Language) : Derleyici (Compiler) ve Yorumlayıcı (Interpreter) Karşılaştırması: Derleyici kullanan program dillerine örnek olarak; Pascal, C++, Visual Basic, C gibi . Yorumlayıcı kullanan program dillerine örnek olarak; HTML, XML, PHP, Script Dilleri gibi . Hem Derleyicileri hem de Yorumlayıcıları kullanan program dilleri JAVA'dır. Örneğin JAVA dilinde kod önce derlenerek byte code adı verilen ve sadece java sanal makinelarında (java virtual machine) çalıştırlabilen bir kod üretilmektedir. Bu üretilen ara kod daha sonra java sanal makinasında bir yorumlayıcı yapısına uygun olarak çalıştırılmaktadır.

Programlama Dili Sınıflandırmaları 3. Üst düzey diller (High Level Language) : Üst düzey dilleri öğrenmek, kodlamak ve bu dillerde hataları bulmak, makine diline ve Assembly’e göre daha kolaydır.

Yazılan Programın Uygulanması Program yazılırken önce editörler kullanılır ve kaynak kodu elde edilir. sonra kaynak kodundan (source code) çevrilen nesne kodu (object code) elde edilir. Daha sonra nesne kodu bağlama (linking) işlemine tabi tutulur. Bu işlem sonucu eksik parçalar program kodu içine eklenir ve program çalışmaya hazır hale gelir. Bundan sonraki adım, programı çalıştırmak için gerekli komutları yazmak ve programın çalışmasını gözlemektir.