В статье рассказываем, зачем нужны языки программирования, какие есть популярные языки, с чего начать их изучение и сколько зарабатывают специалисты, работающие с разными языками.
В написании статьи принимал участие Дима Сухарев, разработчик в Deel, участник опенсорс-проектов
Что такое языки программирования
Представьте, что вы делаете ремонт в квартире: вешаете полки, собираете мебель. Без инструментов в этом деле вам не обойтись: многофункциональный шуруповерт поможет быстро собрать шкаф, просверлить отверстие в стене, вкрутить крепежные элементы, а отвертка подойдет для закрутки шурупов или реставрации мебели.
В написании программ разработчики тоже используют инструменты — языки. С их помощью можно «общаться» с компьютером: давать ему команды, управлять им, изменять данные, проводить вычисления и многое другое.
Языки программирования — это формальные языки для создания компьютерных программ.
По данным разных источников, всего существует от 250 до 9000 языков программирования, и с каждым годом их число увеличивается. Их много, потому что все они используются для разных задач. Прямо как тяжелый шуруповерт для сборки мебельного гарнитура или простая отвертка для аккуратной закрутки пары шурупов.
Для начала давайте разберем виды языков программирования, инструменты разработчика, а потом то, для каких задач они подходят.
Виды языков программирования
Компилируемые и интерпретируемые языки
На международные деловые встречи делегаты ездят с переводчиками, так как сами они могут не понимать иностранную речь.
Процессор, «мозг» компьютера, тоже не понимает код, который пишет разработчик на языке программирования. Процессор воспринимает лишь последовательность из нулей и единиц. Понять друг друга разработчику и компьютеру тоже помогают специальные переводчики: компиляторы и интерпретаторы.
Компилятор переводит весь код в машинный (состоящий из нулей и единиц) сразу же при запуске программы. Работу компилятора можно описать так:
Программист пишет программу на языке программирования → Запускает компилятор → Компилятор переводит всю программу в машинный код и кладет его в исполняемый файл (.exe в Windows)
К компилируемым языкам программирования относят C, С++, Java, Swift, Go.
Интерпретатор переводит код в машинный построчно каждый раз, когда запускается программа.
Программы, написанные на интерпретируемых языках, чаще всего запускаются медленнее компилируемых программ — как раз из-за построчного перевода кода. Однако процесс разработки на интерпретируемом языке быстрее, чем на компилируемом, так как программисту не нужно снова и снова компилировать программу в машинный язык.
К интерпретируемым языкам программирования относят Python, PHP, JavaScript.
Низкоуровневые и высокоуровневые языки
До изобретения компилятора и интерпретатора программисты вручную писали код на машинном языке. Код, созданный на таком языке, разный для каждого компьютера, так как у каждого производителя процессоров свой собственный набор инструкций к написанию кода.
Разработчики тратили много времени и усилий, чтобы писать код на машинном языке. Со временем они научили компьютер понимать языки программирования, близкие по написанию к нашим естественным языкам. Так появилось условное деление языков программирования на высокоуровневые и низкоуровневые (куда и отнесли машинный язык).
К низкоуровневым языкам также отнесли язык ассемблера — надстройку над машинным языком. На нем программистам писать код чуть проще, чем на машинном. Однако все так же не слишком удобно — язык ассемблера, как и машинный язык, не содержит функций, структур данных, списков, объектов.
Код на высокоуровневых языках легко читаем и понятен программисту. Такие языки позволяют создавать программы, не переживая о совместимости кода с разными процессорами. Высокоуровневые языки требуют компиляции или интерпретации. К таким языкам относят Java, JavaScript, Python, Ruby, PHP и другие.
Языки со статической типизацией и динамической типизацией
Представьте, что вы переезжаете и собираете коробки с вещами. Чтобы понять, в какой из коробок лежат вещи для кухни, гостиной и спальни, вы их подписываете. Это и есть типизация.
Типизация — это набор правил, по которым язык программирования классифицирует информацию. Благодаря типизации компьютер понимает, какие данные ему нужно обработать, что с ними делать и какой объем памяти займет предстоящая операция.
Если у языка нет типизации, программист может присваивать переменной любой тип данных (строку, число), а потом отнести к этой же переменной другой тип данных. Это позволяет быстрее писать код, но в таком коде проще запутаться. Так же, как можно запутаться в неподписанных коробках.
Коробки можно подписывать по-разному — и у языков программирования типизация бывает разной. Статическая типизация определяет типы данных в программе до ее запуска (во время компиляции).
Языки со статической типизацией — Java, C++, Swift.
В динамически-типизированных языках тип переменной определяется во время запуска программы. Объявлять тип переменной в явном виде не нужно: интерпретатор определяет его в процессе работы программы. Программу, созданную на языке с динамической типизацией, сложнее отлаживать и расширять ее функциональность.
Языки с динамической типизацией — Python, JavaScript, Ruby.
Универсальные и специальные языки
Существуют языки, которые могут использоваться для различных целей и областей применения. Их называют универсальными. Например, C++ подходит как для разработки несложных вычислительных программ, так и для создания высоконагруженных приложений, игр.
Специальные языки программирования (или доменно-специфические) подходят для решения определенного круга задач. Это, например, SQL, на котором можно писать запросы к базам данных, HTML или CSS, предназначенные для проектирования и верстки веб-страниц.
Эзотерические языки
Существует группа языков, которая не подходит для решения практических задач, а применяется для проведения экспериментов или развлечения. Эзотерические языки дают возможность разработчикам воплощать необычные идеи, исследовать возможности языков, а также помогают развивать гибкость ума и воображение.
Так программа на языке программирования Piet выглядит как абстрактная картина, Chef записывает программы в качестве кулинарных рецептов, а команды ArnoldC представляют собой цитаты из фильмов с Арнольдом Шварценеггером.
Визуальные языки
Иногда большие объемы данных сложно описать текстовым кодом. Зато их удобно разбить по блокам и представить в виде схемы. В таких ситуациях удобно использовать визуальные языки программирования. Так код будет написан при помощи графических элементов (блоков и изображений).
Работа с визуальными языками подходит для начинающих специалистов, так как написание кода выполняется более просто и интуитивно. К визуальным языкам относят Scratch, Blockly, Substance Designer.
Какие бывают языки программирования и где они используются
Как мы уже сказали, каждый язык программирования предназначен для решения определенных задач. Давайте рассмотрим самые популярные языки и разберемся, где их применяют и в чем их особенности.
Python
Где используется. Python применяют в области машинного обучения и искусственного интеллекта, в разработке веб-приложений, аналитике данных, программировании игр. Python используют такие известные приложения, как Dropbox, Spotify, Netflix, Uber.
Насколько язык популярен. Python — один из самых простых и доступных языков программирования. Он занимает первое место в рейтинге самых популярных языков согласно индексу TIOBE за сентябрь 2023 года.
Особенности языка. У Python понятный синтаксис, большое количество библиотек и фреймворков (инструментов и правил, которые упрощают и ускоряют процесс разработки). Но у программ, написанных на Python, медленная скорость работы.
JavaScript
Где используется. JavaScript подходит для разработки интерфейса сайтов, веб-приложений, расширений для браузера, мобильных приложений, серверной части приложений (бэкенда). JS используют в разработке фронтенда и бэкенда Slack, Discord, Microsoft Teams, Uber, Amazon, Apple.
Насколько язык популярен. В индексе TIOBE за сентябрь 2023 года JavaScript занимает шестое место. А по данным рейтинга GitHub Octoverse за 2022 год, JavaScript — самый популярный язык, занимает первое место.
Особенности языка. У JS высокая скорость и производительность, большое число библиотек, баз данных, средств автоматизации тестирования и мониторинга.
Java
Где используется. Язык программирования, который подходит для разработки бэкенда приложений и кроссплатформенных сайтов. Java используется для разработки серверной части Amazon, Netflix и Spotify.
Насколько язык популярен. По данным журнала IEEE Spectrum (Института инженеров электротехники и электроники), Java занимает второе место в рейтинге самых популярных языков программирования за 2023 год. По версии индекса TIOBE Java на четвертой строчке.
Особенности языка. У Java простой синтаксис, читаемый и компактный код, встроенные библиотеки и фреймворки.
PHP
Где используется. Изначально PHP использовался для создания персональных веб-страниц. Сегодня он применяется в бэкенде, часто используется в сочетании с HTML и JavaScript. PHP применялся для разработки проекта Ted.com, видеохостинга Dailymotion, платформы BlaBlaCar.
Насколько язык популярен. Популярность PHP постепенно возрастает. В сентябре 2023 года, по данным индекса TIOBE, он расположился на восьмой строчке, опередив Go, Swift, Ruby и другие языки. А по данным рейтинга GitHub Octoverse за 2022 год, PHP занимает седьмое место.
Особенности языка. Исходный код на PHP обладает высокой читаемостью, у языка большое сообщество разработчиков. Но также у кода на этом языке низкий уровень безопасности и низкая производительность.
C/C++
Где используются. С и C++ подходят для разработки высоконагруженного программного обеспечения, игр, программ для роботов. Эти языки программирования используются для разработки Microsoft Office, Adobe Illustrator, игры World of Warcraft.
Насколько языки популярны. Согласно индексу TIOBE, в сентябре 2023 года C и C++ занимают второе и третье место в списке самых популярных языков программирования. В рейтинге IEEE за 2023 год C и C++ занимают третье и четвертое место, уступив Python и Java.
Особенности языков. С и С++ используются, когда нужно точно управлять памятью и экономить пространство. Высокая производительность и большое сообщество делают C и C++ привлекательными для IT-специалистов. Но чтобы писать хороший код на этих языках, нужно хорошо разбираться, как работает «железо» компьютера. И также у С и С++ не так много библиотек для веб-разработки, как, например, у JavaScript или Python.
Go
Где используется. Используется для создания высоконагруженного бэкенда. Go применяют для разработки таких платформ как Uber, Netflix, Facebook.
Насколько язык популярен. По версии IEEE, в 2023 году Go занимает восьмое по популярности место. Опережает Swift, Ruby, Kotlin и другие языки.
Особенности языка. У Go простой и понятный синтаксис, широкий выбор инструментов, большое количество библиотек. Go хорошо подходит для высоконагруженных веб-приложений.
C Sharp
Где используется. C# создан компанией Microsoft для разработки приложений под платформу .NET. Используется для разработки корпоративных веб-сервисов и программ Tesla, складских и логических систем Ozon, 3D-графики Сбербанка.
Насколько язык популярен. Согласно индексу TIOBE за сентябрь 2023 года, C# занимает пятое место. По данным рейтинга GitHub Octoverse, C# также занимает пятую строчку.
Особенности языка. У C# большое сообщество разработчиков, компактный и легко читаемый код.
Swift
Где используется. Язык программирования, который подходит для разработки iOS и macOS-приложений. Например, мобильные приложения для iOS FireFox и WordPress были разработаны с помощью языка программирования Swift.
Насколько язык популярен. В 2023 году Swift занимает шестнадцатую строчку по данным сразу двух рейтингов: TIOBE и IEEE.
Особенности языка. У Swift простой синтаксис, высокая скорость работы программ, поддержка управления памятью. Осложнить работу на этом языке может небольшое число встроенных инструментов и библиотек.
Kotlin
Где используется. Kotlin — язык программирования, который имеет небольшой объем кода. Чаще всего используется в серверной и мобильной разработке на Android, а также при создании мобильных приложений. С помощью Kotlin были написаны Pinterest, Coursera, Evernote.
Насколько язык популярен. Входит в топ-20 самых популярных языков программирования по данным рейтинга TIOBE.
Плюсы и минусы языка. Если говорить о преимуществах Kotlin, то он полностью совместим с Java. Его исходный код отличается простотой и читаемостью. Минусом выступает низкая скорость компиляции, небольшое количество встроенных библиотек.
Можно ли быть программистом, не зная языков программирования?
Нет. Если вы не знаете ни одного языка программирования, вы не сможете передать свои идеи и инструкции компьютеру. Вспомним нашу аналогию с ремонтом: без инструментов сделать ремонт в квартире не получится. Так же и без языков программирования разработчики не смогут создавать программы.
Высококлассные специалисты не просто хорошо знают разные языки: они постоянно повышают свою квалификацию и улучшают навыки разработки. Ведь программистам важно не только писать код. Главное для них — быстро и эффективно решать проблемы пользователей с помощью программирования.
Зарплаты разработчиков на разных языках программирования
Ниже — статистика зарплат разработчиков, согласно данным «Хабр Карьеры» и вакансиям, размещенных на hh.ru:
На уровень заработной платы разработчиков влияют:
- Уровень квалификации и опыт работы. Все просто: чем выше уровень знаний, софт скиллов — тем выше зарплата.
- Тип и масштаб задачи. Чем сложнее и ответственнее задачи, тем выше оплата.
- Знание иностранных языков — это хорошее конкурентное преимущество, которое выделяет разработчиков на рынке труда и позволяет им работать в международных компаниях.
- Регион проживания. Заработная плата в Москве и Санкт-Петербурге несколько выше, чем в регионах. Но без нужды о переезде задумываться не стоит: многие компании предоставляют возможность работать удаленно.
Какой язык выбрать для старта в программировании
Начинающему специалисту необходимо решить, что и в какой области он хочет программировать. Важно понимать, какие задачи интересно решать — программировать роботов, исследовать данные или создавать приложения и игры. Так будет проще выяснить, какие инструменты потребуются для разработки.
Например, для создания веб-приложений лучше всего подойдет JavaScript. Если вы хотите попробовать себя в Data Science — выбирайте Python. Для бэкенда подойдет тот же JavaScript с Node.js, Java, PHP.
Как быть с языками, которые решают одну и ту же проблему? Тут выбор за программистом. Каждый выбирает язык по своим предпочтениям, доступности изучения, удобству и качеству комьюнити вокруг языка.
Какой стек технологий учить
Чтобы выбрать наиболее подходящий для вас стек, переходите на сайты по поиску работы, ищите наиболее востребованные направления разработки, изучайте рейтинги языков программирования и выбирайте стек, исходя из ваших знаний и зарплатных ожиданий.
Существует много бесплатных материалов, которые помогут вам сделать первый шаг в программировании. Вот несколько ресурсов, которые будут полезны новичку:
- GitHub — это место, где программисты размещают код своих проектов. Вы можете исследовать исходный код проектов и учиться на их примерах.
- Stack Overflow — это сообщество разработчиков, где вы можете задавать вопросы и получать на них ответы.
- Code Basics — бесплатные курсы по основам языков программирования.
Самый простой способ научиться программировать — много практиковаться и кодить. Попробуйте сделать простой сайт, Telegram-бота или написать программу для командной строки. А еще проходите курсы в Хекслете — они помогут понять, какая сфера в программировании подходит вам больше всего и какой стек технологий лучше изучить.
