Programski jezik

Programski jezik je formalni jezik za prezentaciju (notaciju) kompjuterskih programa. Pomoću njega se kompjuterskom sistemu, u obliku čovjeku čitljivog teksta, daju instrukcije i naredbe za izvršenje unutarnjih zadataka te se opisuje struktura ulaznih i izlaznih podataka u skladu s unutarnjim (unutar sistema) i vanjskim (izvan sistema) događajima.

Do danas je razvijeno hiljade programskih jezika, od kojih je samo nekoliko postalo poznato i široko korišteno. Neki jezici specifično su usmjereni na rješavanje određenih zadataka, dok su sveobuhvatniji jezici, poput C programski jezik, poznatiji i češće u primjeni.

 Elementi jednog programskog jezika 
Većina naredbi programskih jezika može se kategorizirati u pet glavnih skupina:
 Obrada ulaznih podataka – preuzimanje podataka s tipkovnice, iz datoteka ili drugih izvora.
 Obrada izlaznih podataka – slanje podataka na monitor, u datoteku, bazu podataka ili drugi medij.
 Matematička obrada podataka – izvođenje aritmetičkih operacija (npr. sabiranje, oduzimanje, množenje, dijeljenje).
 Poređenje i izbor – provjera uvjeta i donošenje odluka na temelju rezultata.
 Ponavljanje – korištenje petlji i iteracija za ponavljanje naredbi s varijacijama podataka ili pravila.

 Povijest programskih jezika 
Povijest programskih jezika započinje s razvojem ranih računala i upotrebom mašinskih jezika, koji se sastoje isključivo od binarnih instrukcija. Tijekom 1950-ih i 1960-ih razvijeni su prvi viši jezici koji su omogućili programerima pisanje koda sličnog prirodnom jeziku.

 Prva generacija: Mašinski jezici 
Prva generacija sastoji se od jezika koji se izravno temelje na binarnim naredbama. Zbog složenosti i potrebe za detaljnim poznavanjem arhitekture računala, ovi jezici bili su dostupni samo stručnjacima.

 Druga generacija: Asembler jezici 
Asembler jezici koriste mnemotehničke oznake umjesto binarnih kodova, što olakšava pisanje programa, ali i dalje zahtijeva detaljno poznavanje hardvera. Oni se koriste za razvoj sistema koji zahtijevaju brze i optimizirane operacije.

 Treća generacija: Jezici višeg nivoa 
Ova generacija uvodi apstrakciju koja omogućava programerima da se usredotoče na logiku programa, a ne na hardverske detalje. Jezici poput C programski jezik, Java i Python spadaju u ovu kategoriju. Oni podržavaju strukturalno, a često i objektno orijentirano programiranje, čime postaju pristupačniji široj publici.

 Četvrta generacija: Objektni i jezici posebne namjene 
Četvrta generacija obuhvaća jezike dizajnirane za specifične zadatke ili brzu izradu aplikacija, poput SQL-a za upravljanje bazama podataka ili MATLAB-a za numeričku analizu. Ovi jezici često koriste deklarativni stil – opisuju što treba postići, a ne kako.

 Peta generacija: Opisni jezici 
Peta generacija fokusira se na rješavanje problema kroz definiranje pravila i ograničenja, često s primjenom umjetne inteligencije i logičkog programiranja. Primjeri uključuju Prolog i slične jezike korištene u ekspert sistemima.

 Klasifikacija programskih jezika 
Programski jezici se mogu klasificirati prema različitim kriterijima:
 Po korisničkoj paradigmi: paradigme poput imperativnog, deklarativnog, funkcijskog, objektno orijentiranog i logičkog programiranja. Za detalje, pogledajte Programski jezici.
 Generacijska klasifikacija:
  * Prva generacija – Mašinski jezici
  * Druga generacija – Asembler jezici
  * Treća generacija – Jezici višeg nivoa
  * Četvrta generacija – Objektni i jezici posebne namjene
  * Peta generacija – Opisni jezici
 Po primjeni i domeni: jezici se razlikuju ovisno o namjeni, npr. jezici za web razvoj, numeričku analizu ili razvoj sistema.
 Po sintaksi i semantici: jezici se mogu razlikovati po načinu strukturiranja koda (npr. korištenje vitičastih zagrada ili uvlačenja, eksplicitnih završetaka naredbi itd.).

 Upotreba programskih jezika 
Programski jezici imaju široku primjenu u modernom društvu:
 Razvoj softvera: stvaranje operativnih sistema, aplikacija, igara, web i mobilnih aplikacija.
 Inženjerstvo i znanost: simulacije, analize podataka, modeliranje i obrada numeričkih podataka (vidi i sekciju Primjeri uspjeha i inovacija).
 Obrazovanje: podučavanje računalnih znanosti, algoritama i struktura podataka.
 Podaci i analitika: rudarenje podataka i poslovna inteligencija (vidi SQL i primjere primjene u Obradi podataka i znanosti).
 Automatizacija i skriptiranje: zadaci u sistemima, upravljanje mrežama i administracija servera.
 Razvoj igara: razvoj videoigara uz kontrolu performansi i hardverskih resursa.

 Evolucija i trendovi u programskim jezicima 
Kroz desetljeća programski jezici evoluiraju prema većoj apstrakciji i jednostavnosti. Ključni trendovi uključuju:
 Razvoj jezika višeg nivoa: Jezici poput Pythona, Rubyja i JavaScripta su popularni zbog svoje jednostavne sintakse.
 Funkcijsko programiranje: Jezici kao što su Haskell, Scala i F# omogućuju efikasnije upravljanje paralelnim zadacima.
 Objektno orijentirano programiranje: Jezici poput Jave, C++ i C# omogućuju modeliranje složenih sistema.
 Skripting jezici: Bash, PowerShell i Python sve se češće koriste za automatizaciju.
 Integracija s oblacima: Jezici se sve više prilagođavaju razvoju distribuiranih sistema i mikroservisa.
 Podrška za umjetnu inteligenciju: Jezici poput Pythona, uz svoje bogate knjižnice (npr. TensorFlow, PyTorch), ključni su u razvoju AI sistema.
 Sigurnost i pouzdanost: Novi jezici, poput Rust-a, nastoje minimizirati greške i poboljšati sigurnost.

 Primjeri uspjeha i inovacija zahvaljujući programskim jezicima 
Evo nekoliko primjera koji ilustriraju transformaciju industrije zahvaljujući programskim jezicima:
 Razvoj operativnih sistema: Jezici poput C-a i C++-a omogućili su razvoj modernih sistema poput Windowsa, Linuxa i macOS-a.
 Razvoj web aplikacija: JavaScript, PHP i Ruby omogućili su stvaranje dinamičnih aplikacija koje koriste milijuni korisnika.
 Razvoj mobilnih aplikacija: Jezici kao što su Swift, Kotlin i Java promijenili su način komunikacije putem mobilnih uređaja.
 Obrada podataka i znanost: Python i R standardni su alati za analizu podataka i statistiku.
 Razvoj igara: C++ i C# temelj su popularnih videoigara, a razvojni okviri poput Unityja i Unreal Enginea omogućili su naprednu grafiku i interaktivnost.
 Umjetna inteligencija: Python, zahvaljujući knjižnicama poput TensorFlow-a, postao je glavni jezik u AI istraživanjima.

 Dodatni resursi i razvojni alati 
Za olakšavanje razvoja softvera, programeri koriste različite alate i okruženja:
 Integrirana razvojna okruženja (IDE): Visual Studio, Eclipse, PyCharm, IntelliJ IDEA.
 sistemi za kontrolu verzija: Git, Subversion, Mercurial.
 Alati za automatizirano testiranje: Unit testiranje, integracijsko testiranje, sistemi kontinuirane integracije (CI).
 Debageri i profileri: Alati za otkrivanje grešaka i optimizaciju performansi.
 Alati za dokumentaciju: Doxygen, Sphinx.

 Obrazovanje i učenje programiranja 
Programski jezici su ključni alat u obrazovanju. Danas se u školama i sveučilištima podučava programiranje, a jezici poput Pythona, JavaScripta i Scratch-a populariziraju osnove računalnih znanosti. Online platforme kao što su Coursera, edX, Udacity i Khan Academy omogućuju pristup tečajevima koji proširuju znanje programiranja.

 Utjecaj na industriju i društvo 
Programski jezici transformirali su mnoge sektore:
 Poslovni sektor: Automatizacija procesa, razvoj analitičkih alata i upravljanje financijama.
 Znanstvena istraživanja: Analiza podataka, simulacije i razvoj modela.
 Razvoj igara: Omogućili su razvoj kompleksnih i interaktivnih videoigara.
 Startup kultura: Brzi razvoj prototipova i inovacija potaknut je fleksibilnošću modernih jezika.
 Digitalna transformacija: Softverski alati omogućili su promjene u obrazovanju, zdravstvu, financijama i medijima.

 Sigurnost i izazovi u razvoju softvera 
Unatoč napretku, razvoj softvera suočava se s brojnim izazovima, kao što su:
 Sigurnosne ranjivosti: Greške u kodu mogu omogućiti napade.
 Kompleksnost softvera: Održavanje koda zahtijeva moderne metode poput refaktoriranja i automatiziranog testiranja.
 Upravljanje memorijom: Ručno upravljanje memorijom u jezicima poput C i C++ može dovesti do curenja memorije.
 Suradnja i kontrola verzija: Veliki projekti zahtijevaju učinkovitu kolaboraciju.
 Etika u programiranju: Pitanja privatnosti i odgovornosti postaju sve važnija.

 Trendovi i budućnost programskih jezika 
Budućnost je usmjerena prema:
 Integraciji umjetne inteligencije: Automatizacija optimizacije koda i detekcija grešaka.
 Povećanoj interoperabilnosti: Jednostavna integracija s mikrouslugama i oblakom.
 Razvoju specijaliziranih jezika: Jezici prilagođeni za obradu podataka, razvoj igara i AI.
 Podršci za konkurentno programiranje: Sigurna paralelna obrada i razvoj u distribuiranim sistemima.
 Interaktivnim razvojnih okruženjima: Brza iteracija i odmah vidljivi rezultati.

 Zaključak 
Programski jezici su temelj modernog računalstva i omogućili su razvoj softvera koji oblikuje svaki aspekt našeg digitalnog svijeta. Od ranih mašinskih jezika do današnjih visokorazinih jezika, njihova evolucija omogućila je stvaranje inovativnih rješenja u industriji, obrazovanju i znanosti. Kroz kontinuirani razvoj, standardizaciju i globalnu suradnju, programski jezici će i dalje igrati ključnu ulogu u budućnosti tehnologije.

 Također pogledati 
Za dodatne informacije, pogledajte:
 Programski jezici
 Programiranje
 Informatika
 Softversko inženjerstvo

 Reference 

 Vanjski linkovi 

Kategorija:Računarstvo
Kategorija:Programiranje
Kategorija:Softver