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Foto del escritorEthan Paoletti

¿Qué son los niveles de lenguaje del software?

Hombre sentado en un escritorio con una computadora con diferentes lenguajes de programación en el aire sobre su cabeza.
El espectro de lenguajes de programación

En Ammonite Softworks, nuestro enfoque se extiende más allá del software. soluciones. Estamos comprometidos a fomentar una comunidad vibrante de estudiantes y creadores. Nuestra próxima serie< /u> comenzará con una exploración de los niveles del lenguaje en programación, una distinción crucial que distingue a varios lenguajes de programación.

Después de esta introducción, nuestras entregas posteriores profundizarán en las intrincadas estructuras, reglas y características únicas de estos lenguajes de programación. Nosotros iluminaremos cómo cada lenguaje ocupa su propio nicho especializado en el vasto panorama de la programación.

Además, profundizaremos en cómo diferentes trayectorias profesionales se alinean con estos idiomas y analizan las tendencias en evolución que se prevé que darán forma a sus trayectorias en 2024.

Descargo de responsabilidad: Esta información se proporciona únicamente con fines educativos. Investigue y confirme cualquier información antes de tomar cualquier decisión profesional.

Tabla de contenidos

Definición de niveles de lenguaje de software

En el ámbito de la programación informática, los niveles de lenguaje ayudan a transmitir qué tan alejado está un lenguaje de software del lenguaje base de un sistema informático. Esta medida, conocida como "abstracción," Delinea la distancia entre un lenguaje y el código informático fundamental. Estos niveles, categorizados como alto, medio y bajo, muestran los distintos grados de esta proximidad a la comprensión básica de la informática.

Dicho de otra manera, los lenguajes de alto nivel son más similares al lenguaje humano, por lo que nos resultan más fáciles de entender. Son más rápidos de escribir y mejores para proyectos grandes. Pero funcionan más lentamente que los lenguajes de nivel inferior y, a menudo, dependen de otro software, como una máquina virtual o un intérprete. Esto puede complicar las cosas a la hora de corregir errores o si el software de soporte deja de recibir actualizaciones.

El software de nivel inferior se acerca más a cómo funciona el hardware de la computadora. Las instrucciones se parecen más a códigos secretos y se acercan más al lenguaje base de la computadora. Estos lenguajes tardan más en escribirse, son más difíciles para los principiantes y difíciles de manejar para proyectos muy grandes. Sin embargo, ofrecen mucho control sobre el hardware.

Otra gran diferencia entre los idiomas es cómo se procesan. Una vez más, la abstracción es clave aquí. Los lenguajes de nivel superior se convierten en una forma más general, pero menos optimizada, que puede funcionar en diferentes sistemas. Los lenguajes de nivel inferior se vuelven más vinculados a una plataforma específica, lo que los hace menos móviles pero altamente optimizados y rápidos de ejecutar.

Lenguajes de programación de alto nivel

Lenguajes de alto nivel como Python, JavaScript< /u>, Ruby y < u>PHP son muy preferidos por su simplicidad. Actúan como herramientas poderosas para crear sitios web rápidamente (ver Django framework y Ruby on Rails), analizando datos y automatizar tareas en varios campos. Estos lenguajes sirven como columna vertebral, permitiéndonos transformar fácilmente nuestras ideas en realidad funcional, haciendo que la programación sea más accesible y eficiente.

Los lenguajes de alto nivel suelen estar script, donde el código se interpretado y ejecutado línea por línea, permitiendo sesiones de programación interactivas. Un excelente ejemplo de lenguaje de secuencias de comandos es Python. Además, otros lenguajes de alto nivel suelen ser compilado en código de bytes, como Java, que es una versión del código optimizada y que ahorra espacio. Este código de bytes se traduce posteriormente, en tiempo real, a código de máquina—lenguaje entendido directamente por la computadora—por una máquina virtual. Este proceso mejora la portabilidad entre varios sistemas informáticos, ilustrado por Java y sus Máquina virtual Java (JVM).

Lenguajes de programación de nivel medio

Descendiendo a lenguajes de nivel medio, como C, C++ , y Rust, encontramos un equilibrio entre rendimiento y abstracción. Por ejemplo, C++ le da al programador acceso a muchos de los recursos de hardware de una computadora, como, entre otros, RAM y disco duro espacio (tenga en cuenta que cuando se ejecuta dentro de un sistema operativo, este hardware el acceso suele realizarse a través de una interfaz virtual). Este mayor control es fundamental, especialmente para juegos de creación, aplicaciones de alto rendimiento exige velocidad y eficiencia, y aplicaciones integradas con recursos limitados, como tecnología portátil. Sin embargo, un mayor control en lenguajes de nivel medio a menudo significa una mayor posibilidad de error humano y tiempos de desarrollo más largos.

Para aprovechar lo mejor de los mundos de nivel alto y medio, a menudo verá bibliotecas de lenguajes de alto nivel escritas o reescritas en lenguajes de nivel medio. Un buen ejemplo es la biblioteca NumPy ampliamente utilizada en Python. Esta práctica permite a los usuarios beneficiarse de la velocidad de un lenguaje de nivel medio mientras trabajan principalmente en un lenguaje de alto nivel.

A diferencia de los lenguajes de alto nivel, los lenguajes de nivel medio están optimizados y compilados directamente en código de máquina. C++ es un gran ejemplo de un lenguaje que sigue este enfoque. Si bien este proceso garantiza una ejecución más rápida, exige una codificación meticulosa, tiempos de desarrollo más prolongados y limita el programa compilado a la compatibilidad con un sistema informático específico. Vale la pena señalar aquí que los lenguajes de nivel medio a menudo pueden someterse a múltiples compilaciones en paralelo para múltiples arquitecturas de computadora, un método conocido como compilación cruzada,' permitiéndoles ejecutarse en múltiples plataformas.

Lenguajes de programación de bajo nivel

Haciendo una transición más abajo en la jerarquía de programación, nos adentramos en el intrincado mundo de los lenguajes de bajo nivel. Lenguajes de bajo nivel, como Ensamblaje, Fortran y código de máquina—son mucho menos portátiles y casi siempre solo se pueden usar en una única plataforma. Sin embargo, a menudo proporcionan control directo sobre los sistemas de hardware de la computadora. Este control preciso se vuelve indispensable para tareas especializadas como desarrollar el núcleo de sistemas operativos y trabajar con sistemas y dispositivos integrados.

En términos de procesamiento, los lenguajes de bajo nivel generalmente se compilan directamente en código de máquina, al igual que sus homólogos de lenguaje de nivel medio. Sin embargo, como se indicó anteriormente, los lenguajes de bajo nivel generalmente no son portátiles entre arquitecturas informáticas y permanecen confinados a las plataformas para las que fueron diseñados específicamente.

Tabla de comparación de niveles de idioma del software de un vistazo rápido

A continuación se muestra una tabla para ayudar a comparar y contrastar las principales diferencias entre los niveles de lenguaje del software.





Interpretación

A menudo con guión



Compilación de código de bytes

Algunos



Compilación de código máquina




Tiempo de desarrollo




Portabilidad




Compilación cruzada




Primer plano del código informático en la pantalla
Primer plano del código informático en la pantalla

Desdibujando las líneas entre los niveles de lenguaje del software

Muchos lenguajes de programación desdibujan las distinciones entre niveles de lenguaje, lo que a menudo genera debates sobre su clasificación. Por ejemplo, consulte este hilo de Quora y este Publicación de Reddit. Por ejemplo, en una discusión se puede hacer referencia a C++ como lenguaje de alto nivel, pero en otra se lo etiqueta como lenguaje de nivel medio, o como lenguaje de bajo nivel en otra. Este debate a menudo gira en torno a cómo se ve un idioma en relación con otros.

Dos medidas principales comúnmente determinan el nivel relativo de un lenguaje: la abstracción de su sintaxis del código de máquina real y el alcance de optimización y compilación antes del tiempo de ejecución. Considere C++ como ejemplo: su sintaxis se diferencia significativamente del código de máquina, ya que permite a los desarrolladores traducir ideas abstractas en código de máquina complejo. Este nivel de abstracción, en comparación con la representación directa de patrones de código de máquina en comandos fijos en un lenguaje ensamblador, posiciona a C++ como un lenguaje de alto nivel.

Sin embargo, cuando se compara el nivel de abstracción de C++ y su compilación y optimización antes de tiempo de ejecución con el proceso abstracto de Python que se interpreta sobre la marcha con una optimización mínima del tiempo de ejecución, C++ parece más un lenguaje de bajo nivel. Esta diversidad en la abstracción y el manejo del tiempo de ejecución es la razón por la que muchos consideran que C++ es un lenguaje de nivel medio.

Para el contexto de este artículo, clasificaremos los lenguajes que se someten a optimización y compilación directa en código de máquina antes del tiempo de ejecución, al mismo tiempo que conservan la capacidad de los programadores de controlar directamente el hardware, como lenguajes de nivel medio._11100000-0000-0000- 0000-000000000111_

Tabla de resumen del lenguaje de programación

Utilice esta tabla para obtener un resumen rápido de muchos de los lenguajes de programación más populares y cómo se relacionan con los conceptos tratados en el artículo de hoy:

Idioma

Nivel

Método de procesamiento

C#< /p>

Alto

código de bytes + máquina virtual

Medio

Compilado en código máquina

Alto

código de bytes + máquina virtual

Medio

Compilado en código máquina

Alto

Compilado en código máquina

Alto

código de bytes + máquina virtual

Alto

Interpretado

Alto

código de bytes + máquina virtual

Alto

Interpretado

Alto

Interpretado

Alto

Interpretado

Medio

Compilado en código máquina

Alto

código de bytes + máquina virtual

Alto

Interpretado

Medio

Compilado en código máquina

Terminando las cosas

Este es solo el comienzo de nuestro viaje al mundo de los lenguajes de programación. En entregas futuras, exploraremos cómo los distintos los idiomas están estructurados y el reglas que siguen, profundiza en posibles trayectorias profesionales a las que cada idioma podría conducir y discutir las Tendencias en evolución que dan forma al futuro del desarrollo de software.


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