SGK Tin Học 11 - Bài 1. Khái niệm lập trình và ngôn ngữ lập trình
KHÁI NIỆM LẬP TRÌNH VÀ NGÔN NGỮ § I . LẬP TRÌNH Như ta biết, mọi bài toán có thuật toán đều có thể giải được trên máy tính điện tử. Khi giải bài toán trên máy tính điện tử, sau các bước xác định bài toán và xây dựng hoặc lựa chọn thuật toán khả thi là bước lập trình. Lập trình là sử dụng cấu trúc dữ liệu và các câu lệnh của ngôn ngữ lập trình cụ thể để mô tả dữ liệu và diễn đạt các thao tác của thuật toán. Chương trình viết bằng ngôn ngữ lập trình bậc cao nói chung không phụ thuộc vào loại máy, nghĩa là một chương trình có thể thực hiện trên nhiều loại máy tính khác nhau. Chương trình viết bằng ngôn ngữ máy có thể được nạp trực tiếp vào bộ nhớ và thực hiện ngay, còn chương trình viết bằng ngôn ngữ lập trình bậc cao phải được chuyển đổi thành chương trình trên ngôn ngữ máy mới có thể thực hiện được. Chương trình đặc biệt có chức năng chuyển đổi chương trình được viết bằng ngôn ngữ lập trình bậc cao thành chương trình thực hiện được trên máy tính được gọi là chương trình dịch. Chương trình dịch nhận đầu vào là chương trình viết bằng ngồn ngữ lập trình bậc cao (chương trình nguồn), thực hiện chuyển đổi sang ngôn ngữ máy (chương trình đích). Chương trình nguồn Chương trình dịch >Chương trình đích Xét ví dụ, bạn chỉ biết tiếng Việt nhưng cần giới thiệu về trường của mình cho đoàn khách đến từ nước Mĩ, chỉ biết tiếng Anh. Có hai cách để bạn thực hiện điều này. Cách thứ nhất: Bạn nói bằng tiếng Việt và người phiên dịch giúp bạn dịch sang tiếng Anh. Sau mỗi câu hoặc một vài câu giới thiệu trọn một ý, người phiên dịch dịch sang tiếng Anh cho đoàn khách. Sau đó, bạn lại giới thiệu tiếp và người phiên dịch lại dịch tiếp. Việc giới thiệu của bạn và việc dịch của người phiên dịch luân phiên cho đến khi bạn kết thúc nội dung giới thiệu của mình. Cách dịch trực tiếp như vậy được gọi là thông dịch. Cách thứ hai: Bạn soạn nội dung giới thiệu của mình ra giấy, người phiên dịch dịch toàn bộ nội dung đó sang tiếng Anh rồi đọc hoặc trao vãn bản đã dịch cho đoàn khách đọc. Như vậy, việc dịch được thực hiện sau khi nội dung giới thiệu đã hoàn tất. Hai công việc đó được thực hiện trong hai khoảng thời gian độc lập, tách biệt nhau. Cách dịch như vậy được gọi là biên dịch. Sau khi kết thúc, với cách thứ nhất không có một văn bản nào để lưu trữ, còn với cách thứ hai có hai bản giới thiệu về trường của bạn bằng tiếng Việt và bằng tiếng Anh có thể lưu trữ để dùng lại về sau. Tương tự như vậy, chương trình dịch có hai loại là thông dịch và biên dịch. Thông dịch Thông dịch (interpreter) được thực hiện bằng cách lặp lại dãy các bước sau: © Kiểm tra tính đúng đắn của câu lệnh tiếp theo trong chương trình nguồn; © Chuyển đổi câu lệnh đó thành một hay nhiều câu lệnh tương ứng trong ngôn ngữ máy; © Thực hiện các câu lệnh vừa chuyển đổi được. Như vậy, quá trình dịch và thực hiện các câu lệnh là luân phiên. Các chương trình thông dịch lần lượt dịch và thực hiện từng câu lệnh. Loại chương trình dịch này đặc biệt thích hợp cho môi trường đối thoại giữa người và hệ thống. Tuy nhiên, nếu một câu lệnh nào đó phải thực hiện bao nhiêu lần thì nó phải được dịch bấy nhiêu lần. Các ngôn ngữ khai thác hệ quản trị cơ sở dữ liệu, ngôn ngữ đối thoại với hệ điều hành,... đều sử dụng trình thông dịch. Biên dịch Biên dịch (compiler) được thực hiện qua hai bước: © Duyệt, phát hiện lỗi, kiểm tra tính đúng đắn của các câu lệnh trong chương trình nguồn; © Dịch toàn bộ chương trình nguồn thành một chương trình đích có thể thực hiện trên máy và có thể lưu trữ để sử dụng lại khi cần thiết. Như vậy, trong thông dịch, không có chương trình đích để lưu trữ, trong biên dịch cả chương trình nguồn và chương trình đích có thể lưu trữ lại để sử dụng về sau. Thông thường, trong môi trường làm việc trên một ngôn ngữ lập trình cụ thể, ngoài chương trình dịch còn có một số thành phần có chức năng liên quan như biên soạn, lưu trữ, tìm kiếm, cho biết các kết quả trung gian,.... Ví dụ, Turbo Pascal 7.0, Free Pascal 1.2, Visual Pascal 2.1,... là các môi trường làm việc trên ngôn ngữ Pascal; Turbo C++, Visual C++,... là các môi trường làm việc trên ngôn ngữ C++. Các môi trường lập trình khác nhau ở những dịch vụ mà nó cung cấp, đặc biệt là các dịch vụ nâng cấp, tăng cường các khả năng mới cho ngôn ngữ lập trình.