stanford-oval/wikipedia huggingface dataset:
Ngôn ngữ lập trình

Mã nguồn của một chương trình máy tính đơn giản được viết bằng ngôn ngữ lập trình C. Khi được biên dịch và chạy, nó sẽ cho kết quả "Hello, world!".
Ngôn ngữ lập trình (tiếng Anh: programming language) là ngôn ngữ hình thức bao gồm một tập hợp các lệnh tạo ra nhiều loại đầu ra khác nhau. Ngôn ngữ lập trình được sử dụng trong lập trình máy tính để thực hiện các thuật toán.
Hầu hết các ngôn ngữ lập trình bao gồm các lệnh cho máy tính. Có những máy lập trình sử dụng một tập hợp các lệnh cụ thể, thay vì các ngôn ngữ lập trình chung chung. Kể từ đầu những năm 1800, các chương trình đã được sử dụng để định hướng hoạt động của máy móc như khung dệt Jacquard, hộp nhạc và đàn piano cơ. Các chương trình cho những máy này (chẳng hạn như cuộn giấy của đàn piano) không tạo ra các hành vi khác nhau để đáp ứng với các đầu vào hoặc điều kiện khác nhau.
Hàng nghìn ngôn ngữ lập trình khác nhau đã được tạo ra và nhiều ngôn ngữ lập trình khác đang được tạo ra hàng năm. Nhiều ngôn ngữ lập trình được viết dưới dạng mệnh lệnh (tức là một chuỗi các thao tác phải thực hiện) trong khi các ngôn ngữ khác sử dụng dạng khai báo (tức là kết quả mong muốn được chỉ định chứ không phải cách thức làm ra nó).
Mô tả của một ngôn ngữ lập trình thường được chia thành hai thành phần cú pháp (hình thức) và ngữ nghĩa (ý nghĩa). Một số ngôn ngữ được xác định bởi tài liệu đặc tả (ví dụ: ngôn ngữ lập trình C được chỉ định bởi Tiêu chuẩn ISO) trong khi các ngôn ngữ khác (chẳng hạn như Perl) có cách triển khai chi phối được coi là tham chiếu. Một số ngôn ngữ có cả hai, với ngôn ngữ cơ bản được xác định bởi một tiêu chuẩn và các phần mở rộng được lấy từ việc triển khai chi phối là phổ biến.
Lý thuyết ngôn ngữ lập trình là một lĩnh vực con của khoa học máy tính nghiên cứu về thiết kế, sự thực hiện, phân tích, đặc điểm và phân loại của các ngôn ngữ lập trình.
Định nghĩa

Ngôn ngữ lập trình là một ký hiệu để viết chương trình, là các đặc tả của một phép tính hoặc thuật toán. Một số tác giả hạn chế thuật ngữ "ngôn ngữ lập trình" đối với những ngôn ngữ có thể thể hiện tất cả các thuật toán có thể. Các đặc điểm thường được coi là quan trọng đối với những gì cấu thành một ngôn ngữ lập trình bao gồm:
Các ngôn ngữ đánh dấu như XML, HTML hoặc troff, xác định dữ liệu có cấu trúc, thường không được coi là ngôn ngữ lập trình. Tuy nhiên, ngôn ngữ lập trình có thể chia sẻ cú pháp với các ngôn ngữ đánh dấu nếu ngữ nghĩa tính toán được xác định. Ví dụ, XSLT là một ngôn ngữ hoàn chỉnh Turing hoàn toàn sử dụng cú pháp XML. Hơn nữa, LaTeX, phần lớn được sử dụng để cấu trúc tài liệu, cũng chứa một tập con hoàn chỉnh Turing.
Thuật ngữ ngôn ngữ máy tính đôi khi được sử dụng thay thế cho ngôn ngữ lập trình. Tuy nhiên, cách sử dụng của cả hai thuật ngữ khác nhau giữa các tác giả, bao gồm cả phạm vi chính xác của mỗi thuật ngữ. Một cách sử dụng mô tả các ngôn ngữ lập trình như một tập hợp con của các ngôn ngữ máy tính. Tương tự như vậy, các ngôn ngữ được sử dụng trong máy tính có mục tiêu khác với mục đích thể hiện các chương trình máy tính là các ngôn ngữ máy tính được chỉ định chung. Ví dụ, các ngôn ngữ đánh dấu đôi khi được gọi là ngôn ngữ máy tính để nhấn mạnh rằng chúng không được sử dụng để lập trình.
Một cách sử dụng khác coi ngôn ngữ lập trình là cấu trúc lý thuyết để lập trình máy trừu tượng và ngôn ngữ máy tính là tập hợp con của chúng chạy trên máy tính vật lý có tài nguyên phần cứng hữu hạn. John C. Reynolds nhấn mạnh rằng các ngôn ngữ đặc tả hình thức cũng giống như các ngôn ngữ lập trình giống như các ngôn ngữ dùng để thực thi. Ông cũng lập luận rằng các định dạng đầu vào văn bản và thậm chí đồ họa ảnh hưởng đến hoạt động của máy tính là ngôn ngữ lập trình, mặc dù thực tế là chúng thường không hoàn chỉnh và nhận xét rằng sự thiếu hiểu biết về các khái niệm ngôn ngữ lập trình là lý do dẫn đến nhiều sai sót trong các định dạng đầu vào.
Lịch sử

Bài chi tiết: Lịch sử ngôn ngữ lập trình
Đặc điểm chung của ngôn ngữ lập trình

Mỗi ngôn ngữ lập trình có thể được xem như là một tập hợp của các chi tiết kỹ thuật chú trọng đến cú pháp, từ vựng, và ý nghĩa của ngôn ngữ.
Những chi tiết kỹ thuật này thường bao gồm:
Dữ liệu và cấu trúc dữ liệu
Câu lệnh và dòng điều khiển
Các tên và các tham số
Các cơ chế tham khảo và sự tái sử dụng
Đối với các ngôn ngữ phổ biến hoặc có lịch sử lâu dài, người ta thường tổ chức các hội thảo chuẩn hoá nhằm tạo ra và công bố các tiêu chuẩn chính thức cho ngôn ngữ đó, cũng như thảo luận về việc mở rộng, bổ sung cho các tiêu chuẩn trước đó.
Ví dụ: Với ngôn ngữ C++, hội đồng tiêu chuẩn ANSI C++ và ISO C++ đã tổ chức đến 13 cuộc hội thảo để điều chỉnh và nâng cấp ngôn ngữ này. (Xem thêm Comeau.Computing. Đối với các ngôn ngữ lập trình web như JavaScript, ta có chuẩn ECMA, W3C.
Đặc điểm chung của ngôn ngữ lập trình > Cấu trúc của dữ liệu

Hầu hết các ngôn ngữ đều cung cấp các cách thức để lắp ráp các cấu trúc dữ liệu phức tạp từ các kiểu sẵn có và để liên kết các tên với các kiểu mới kết hợp (dùng các kiểu mảng, danh sách, hàng đợi, ngăn xếp hay tập tin).
Các ngôn ngữ hướng đối tượng cho phép lập trình viên định nghĩa các kiểu dữ liệu mới gọi là đối tượng. trong nội bộ các đối tượng đó có riêng các hàm và các biến (và thường được gọi theo thứ tự là các phương thức và các thuộc tính). Một chương trình có định nghĩa các đối tượng sẽ cho phép các đối tượng đó thực thi như là các chương trình con độc lập nhưng lại tương tác nhau. Các tương tác này có thể được thiết kế trong lúc viết mã để mô hình hóa và mô phỏng theo đời sống thật của các đối tượng. Nói một cách đơn giản, các ngôn ngữ hướng đối tượng đã được cho thêm sức sống để có riêng những tính năng hoạt động và tương tác với thế giới bên ngoài. Ngoài ra, các đối tượng còn có thêm các đặc tính như là thừa kế và đa hình. Điều này là một ưu thế trong việc dùng ngôn ngữ loại này để mô tả các đối tượng của thế giới thực.
Đặc điểm chung của ngôn ngữ lập trình > Các mệnh lệnh và dòng điều khiển

Khi dữ liệu đã được định rõ, máy tính phải được chỉ thị làm thế nào để tiến hành các phép toán trên dữ liệu đó. Những mệnh đề cơ bản có thể được cấu trúc thông qua việc sử dụng các từ khóa (đã được định nghĩa bởi ngôn ngữ lập trình) hoặc là có thể tạo thành từ việc dùng và kết hợp các cấu trúc ngữ pháp hay cú pháp đã được định nghĩa. Những mệnh đề cơ bản này gọi là các câu lệnh.
Tùy theo ngôn ngữ, các câu lệnh có thể được kết hợp với nhau theo trật tự nào đó. Điều này cho phép thiết lập được các chương trình thực hiện được nhiều chức năng. Xa hơn, ngoài các câu lệnh để thay đổi và điều chỉnh dữ liệu, còn có những kiểu câu lệnh dùng để điều khiển dòng xử lý của máy tính như là phân nhánh, định nghĩa bởi nhiều trường hợp, vòng lặp, hay kết hợp các chức năng. Đây là các thành tố không thể thiếu của một ngôn ngữ lập trình.
Đặc điểm chung của ngôn ngữ lập trình > Các tên và các tham số

Muốn cho chương trình thi hành được thì phải có phương pháp xác định được các vùng trống của bộ nhớ để làm kho chứa dữ liệu. Phương pháp được biết nhiều nhất là thông qua tên của các biến. Tùy theo ngôn ngữ, các vùng trống gián tiếp có thể bao gồm các tham chiếu, mà thật ra, chúng là các con trỏ (pointer) chỉ đến những vùng chứa khác của bộ nhớ, được cài đặt trong các biến hay nhóm các biến. Phương pháp này gọi là đặt tên kho nhớ.
Tương tự với phương pháp đặt tên kho nhớ, là phương pháp đặt tên những nhóm của các chỉ thị. Trong hầu hết các ngôn ngữ lập trình, đều có cho phép gọi đến các macro hay các chương trình con như là các câu lệnh để thi hành nội dung mô tả trong các macro hay chương trình con này thông qua tên. Việc dùng tên như thế này cho phép các chương trình đạt tới một sự linh hoạt cao và có giá trị lớn trong việc tái sử dụng mã nguồn (vì người viết mã không cần phải lặp lại những đoạn mã giống nhau mà chỉ việc định nghĩa các macro hay các chương trình con.)
Các tham chiếu gián tiếp đến các chương trình khả dụng hay các bộ phận dữ liệu đã được xác định từ trước cho phép nhiều ngôn ngữ định hướng ứng dụng tích hợp được các thao tác khác nhau.
Đặc điểm chung của ngôn ngữ lập trình > Triết lý của các thiết kế

Tùy theo mục đích của ngôn ngữ mà chúng được thiết kế để tạo điều kiện giải quyết những vấn đề mà ngôn ngữ đó hướng tới. Những chức năng này làm cho một ngôn ngữ có thể tiện lợi để dùng phát triển loại phần mềm này nhưng có thể khó để phát triển loại phần mềm khác.
Hầu hết các ngôn ngữ đòi hỏi sự chính xác cao về mặt cú pháp. Các ngôn ngữ không cho phép có lỗi. Mặc dù vậy, một số ít ngôn ngữ cũng cho phép tự điều chỉnh trong một mức độ khá cao, khi đó chương trình tự viết lại để xử lý những trường hợp mới. Các ngôn ngữ như Prolog, PostScript và các thành viên trong họ ngôn ngữ Lisp có khả năng này. Trong ngôn ngữ MUMPS, kỹ thuật này gọi là tái biên dịch động. Các phần mềm mô phỏng và nhiều máy ảo (virtual machine) khai thác kỹ thuật này để có hiệu suất cao.
Một yếu tố liên quan đến triết lý thiết kế là có một số ngôn ngữ vì muốn tạo sự dễ dàng cho người mới dùng, đã không phân biệt việc viết chữ hoa hay không. Pascal và Basic là hai ngôn ngữ không phân biệt việc một ký tự có viết hoa hay không, trái lại trong C/C++, Java, PHP, Perl, BASH đều bắt buộc phải bảo đảm việc viết đúng y hệt như lúc khai báo cho các tên.
Các thành tố căn bản của một ngôn ngữ > Chương trình con và macro

Một chương trình con (còn được gọi là hàm, thủ tục, hay thủ tục con) là một chuỗi mã để thực thi một thao tác đặc thù nào đó như là một phần của chương trình lớn hơn. Đây là các câu lệnh được nhóm vào một khối và được đặt tên và tên này tùy theo ngôn ngữ có thể được gán cho một kiểu dữ liệu. Những khối mã này có thể được tập trung lại làm thành các thư viện phần mềm. Các chương trình con có thể được gọi ra để thi hành (thường là qua tên của chương trình con đó). Điều này cho phép các chương trình dùng tới những chương trình con nhiều lần mà không cần phải lặp lại các khối mã giống nhau một khi đã hoàn tất việc viết mã cho các chương trình con đó chỉ một lần.
Trong một số ngôn ngữ, người ta lại phân biệt thành 2 kiểu chương trình con:
Hàm (function) dùng để chỉ các chương trình con nào có giá trị trả về (trong một kiểu dữ liệu nào đó) thông qua tên của hàm.
Thủ tục (subroutine) dùng để mô tả các chương trình con được thi hành và không có giá trị trả về.
Tuy nhiên, trong nhiều ngôn ngữ khác như C chẳng hạn thì không có sự phân biệt này và chỉ có một khái niệm hàm. Để mô tả các hàm không trả về giá trị (tương đương với khái niệm thủ tục) thì người ta có thể gán cho kiểu dữ liệu của hàm đó là void.
Lưu ý: trong các ngôn ngữ hướng đối tượng, mỗi một đối tượng hay một thực thể (instance), tùy theo quan điểm, có thể được xem là một chương trình con hay một biến vì bản thân nội tại của thực thể đó có chứa các phương thức và cả các dữ liệu có thể trả lời cho các lệnh gọi từ bên ngoài.
macro được hiểu là tên viết tắt của một tập các câu lệnh. Như vậy, trong những chương trình có các khối câu lệnh giống nhau thì người ta có thể định nghĩa một macro cho khối đại diện và có thể dùng tên của macro này trong lúc viết mã thay vì phải viết cả khối câu lệnh mỗi lần khối này xuất hiện lặp lại. Một cách trừu tượng, thì macro là sự thay thế một dạng thức văn bản xác định bằng việc định nghĩa của một (hay một bộ) quy tắc. Trong quá trình dịch, các phần mềm dịch sẽ tự động thay các macro này trở lại bằng các mã mà nó viết tắt cho, rồi mới tiếp tục dịch. Như vậy, các mã này được điền trả lại trong thời gian dịch. Một số ngôn ngữ có thể cho các macro được phép khai báo và sử dụng tham số. Như vậy về vai trò macro giống hệt như các chương trình con.
Các điểm khác nhau quan trọng giữa một chương trình con và một macro bao gồm:
Mã của chương trình con vẫn được dịch và để riêng ra. Cho tới khi một chương trình con được gọi ở thời điểm thi hành, thì các mã đã dịch sẵn của chương trình con này mới được lắp vào dòng chạy của chương trình.
Trong khi đó, sau khi dịch, các macro sẽ không còn tồn tại. Trong chương trình đã được dịch, tại các vị trí có tên của macro thì các tên này được thay thế bằng khối mã (đã dịch) mà nó đại diện.
Cách viết mã dùng chương trình con sau khi dịch xong sẽ tạo thành các tập tin ngắn hơn so với cách viết dùng macro.
Ngược lại khi máy tính tải lên thì một phần mềm có cách dùng macro ít tốn tính toán của CPU hơn là phần mềm đó phát triển bằng phương pháp gọi các chương trình con.
Các thành tố căn bản của một ngôn ngữ > Biến, hằng, tham số, và đối số

Một biến (variable) là một tên biểu thị cho một số lượng, một ký hiệu hay một đối tượng. Thêm vào đó, một biến sẽ được dành sẵn chỗ (phần của bộ nhớ) để chứa số lượng, ký hiệu hay đối tượng đó. Trong lúc chương trình được thi hành thì các biến của chương trình sẽ có thể thay đổi giá trị hoặc không thay đổi gì cả. Hơn nữa, một biến có thể bị thay đổi cả lượng bộ nhớ mà nó đang chiếm hữu (do người lập trình hay do phần mềm dịch ra lệnh). Trường hợp biến này không được gán giá trị hay có gán giá trị nhưng không được sử dụng vào các tính toán thì nó chỉ chiếm chỗ trong bộ nhớ một cách vô ích. Mỗi biến sẽ có tên của nó và có thể có kiểu xác định. Tùy theo ngôn ngữ, một biến có thể được khai báo ở vị trí nào đó trong mã nguồn và cũng tùy ngôn ngữ, tùy phần mềm dịch và cách thức lập trình mà một biến có thể được tạo nên (cùng với chỗ chứa) hay bị xóa bỏ tại một thời điểm nào đó trong lúc thực thi chương trình. Việc các biến bị xóa bỏ là để tiết kiệm bộ nhớ cũng như làm tốt hơn việc quản lý phần bộ nhớ mà đôi khi một chương trình chỉ được cấp bởi đăng ký với hệ điều hành.
Quá trình tồn tại của một biến gọi là đời sống của biến. Trong nhiều trường hợp đời sống của một biến chỉ xảy ra trong nội bộ một hàm, một thủ tục hay trong một khối mã.
Một hằng (constant) là một giá trị số hay ký hiệu được gán cho một tên xác định. Khác với biến, hằng không bao giờ thay đổi giá trị. Vì lý do tiện lợi trong việc viết mã, thường đời sống của một hằng lâu dài hơn một biến và có khi nó tồn tại trong suốt toàn bộ thời gian thi hành của chương trình. Trong nhiều trường hợp hằng có thể được xác định kiểu hay không. (C++ là ngôn ngữ cho phép có cả hai cách định nghĩa hằng có kiểu hay không có kiểu và câu lệnh để tạo ra hai loại này là hoàn toàn khác nhau). Nếu một biến hoàn toàn không thay đổi giá trị của nó trong mọi tình huống thì vai trò của biến này tương đương với một hằng.
Khác với biến, tham số (parameter) cũng là các tên được các chương trình con hay macro dùng để tính toán. Khi được gọi thì chương trình con, hay macro sẽ đòi hỏi các tên này phải được gán giá trị cụ thể trước khi tiến hành tính toán.
Các giá trị được gán lên cho các tham số để một chương trình con hay macro thi hành gọi là các đối số (argument). Một cách đơn giản, các đối số là các giá trị thông tin hay dữ liệu cung cấp cho các chương trình con hay macro trước khi tính toán.
Các tham số giống biến ở chỗ chúng thường có kiểu xác định. Bên trong chương trình con, hay macro, các tham số thường đóng vai trò của hằng nhưng trong nhiều trường hợp khác chúng vẫn có thể hoạt động như các biến và điều này cũng phụ thuộc vào các đặc tính của mỗi ngôn ngữ.
Nếu nhìn toàn bộ chương trình như một hàm lớn thì tham số của hàm này gọi là tham số của chương trình và các tham số của chương trình này có thể tương tác với các chương trình khác và ngược lại. Một cách đơn giản thì tham số là các dữ liệu truyền đi giữa các chương trình hay các hàm, thủ tục hay macro.
Các thành tố căn bản của một ngôn ngữ > Từ vựng quy ước

Từ vựng quy ước là những dãy các ký tự hay ký hiệu (thường tạo thành các chữ có ý nghĩa) nối nhau và được một ngôn ngữ cho sử dụng như là tên, giá trị hay một luật nào đó. Người viết mã nên tránh sử dụng các từ quy ước này vào việc đặt tên (cho các biến, hàm, hay các đối tượng khác) để tránh không gây ra các lỗi dạng ambiguity (nghĩa là từ dùng có nhiều nghĩa khiến cho phần mềm dịch không biết phải chọn cách nào). Tuy nhiên, tuỳ theo từng trường hợp mà một tên mới đặt ra trùng với các tên đã quy định có được chấp nhận hay không và việc chấp nhận này sẽ có hiệu ứng phụ gì.

Thí dụ
Các thành tố căn bản của một ngôn ngữ > Từ vựng quy ước > Từ khóa

Từ khóa trong ngôn ngữ lập trình là các từ hay ký hiệu mà đã được ngôn ngữ đó gán cho một ý nghĩa xác định. Người lập trình sẽ không được phép dùng lại các từ khóa này dưới một ý nghĩa khác. Thường các từ khóa này được ngôn ngữ xác định dùng trong các kiểu dữ liệu cơ bản hay trong các dòng điều khiển. Ví dụ một số từ khóa trong C và C++: auto, float, return, char, if else, static, void...
Các thành tố căn bản của một ngôn ngữ > Từ vựng quy ước > Các tên chuẩn hay tên cho trước

Ngoài các từ khóa, một ngôn ngữ lập trình còn có khối lượng khá lớn các tên đã được định nghĩa hay được gán cho các ý nghĩa chuyên biệt gọi là các tên chuẩn. Các tên này có thể được dùng lại cho một ý nghĩa khác tùy theo người viết mã. Trong nhiều trường hợp sẽ phải có một cơ chế gọi để phân biệt là người lập trình muốn ám chỉ các tên đã bị tái dụng này dưới ý nghĩa nguyên thủy hay dưới ý nghĩa mới. Thường các tên được phép định nghĩa lại nằm trong hai loại chính là:
Các hàm hay thủ tục chuẩn.
Các biến toàn cục (global)
Ví dụ
Các thành tố căn bản của một ngôn ngữ > Từ vựng quy ước > Các ký hiệu

Trong mỗi ngôn ngữ đều cung cấp một hệ thống ký hiệu hay ký tự có ý nghĩa riêng. Tùy theo ngôn ngữ mà các ký hiệu này được phép định nghĩa lại hay không. Những ký hiệu được dùng trong hai trường hợp thường thấy nhất là
Dùng để chỉ các phép toán.
Dùng trong cú pháp. Trường hợp này thì các ký hiệu này giữ vai trò tương tự như các dấu chấm câu trong các ngôn ngữ tự nhiên.
Ví dụ:
Các thành tố căn bản của một ngôn ngữ > Các luật cấm và ngoại lệ

Mỗi ngôn ngữ, do hạn chế của môi trường và bản thân ngôn ngữ cũng như do mục tiêu sử dụng, có thể có một số luật cấm mà người lập trình không thể vi phạm. Những luật cấm này có thể có những cách xử lý khác nhau như là:
Nhiều ngôn ngữ cho phép dùng các câu lệnh đặc biệt để lập trình viên có toàn quyền xử lý lỗi và thường được gọi là ngoại lệ (hay exception). Những ngoại lệ này nếu không xử lý đúng mức sẽ có thể gây ra những sai sót trong thời gian thi hành hay ngay cả trong thời gian dịch. Dĩ nhiên, người viết mã có thể tùy theo tình huống mà viết các câu lệnh rẽ nhánh tránh không để cho mã vi phạm các lỗi. Hay là dùng các câu lệnh xử lý các ngoại lệ này.
Một số ngôn ngữ không cung cấp khả năng xử lý ngoại lệ thì người viết mã buộc phải tự mình phán đoán hết các tình huống có thể vi phạm lỗi và dùng câu lệnh điều kiện để loại trừ.
Các loại lỗi về ngôn ngữ khi lập trình thường xảy ra là
Các thành tố căn bản của một ngôn ngữ > Các luật cấm và ngoại lệ > Lỗi cú pháp

Vi phạm khi đặt hay gọi tên biến và hàm: Lỗi loại này thường rất dễ tìm ra trong lúc phát triển mã. Thường người ta có thể đọc lại các bảng tham chiếu về ngôn ngữ để tránh sai cú pháp mẫu (prototype) của hàm hay tránh dùng các ký tự đặc biệt bị cấm không cho dùng trong khi đặt tên. Trong không ít trường hợp người lập trình có thể đã định nghĩa cùng một tên cho nhiều hơn một đối tượng khác nhau và lại có giá trị toàn cục. Trong nhiều trường hợp chúng tạo thành lỗi ý nghĩa.
Lỗi chính tả: người viết mã có thể viết hay gọi sai tên hàm, tên biến. Trong nhiều ngôn ngữ có kiểu tĩnh thì các lỗi này sẽ rất dễ bị phát hiện. Còn đối với ngôn ngữ có kiểu động hay có kiểu yếu thì nó có thể dẫn đến sai sót nghiêm trọng vì bản thân phần mềm dịch không hề phát hiện ra.
Vượt quá khả năng tính toán: Bản thân máy tính và hệ điều hành cũng có rất nhiều giới hạn về phần cứng, phần mềm và các đặc điểm chuyên biệt. Khi người lập trình yêu cầu máy làm quá khả năng sẽ gây ra các lỗi mà đôi khi không xác định được như
Lỗi thời gian (timing error) thường thấy trong các hệ thống đa luồng hay đa nhiệm.
Lỗi chia cho 0: Bản thân phần cứng máy tính sẽ ở trạng thái bất định khi thực hiện phép chia cho 0; trong nhiều trường hợp, mã sau khi dịch mới phát hiện ra trong lúc thi hành và được đặt tên là lỗi division by 0.
Dùng hay gọi tới các địa chỉ hay các thiết bị mà bản thân máy hay hệ điều hành đang thực thi lại không có hay không thể đạt tới. Đây là trường hợp rất khó lường. Bởi vì thường người lập trình có thể viết mã trên một máy nhưng lại cho thi hành trong các máy khác và các máy này lại không thỏa mãn các yêu cầu. Để giảm trừ các lỗi loại này thường người lập trình nên xác định trước các điều kiện mà phần mềm làm ra sẽ hỗ trợ.
Gán sai dữ liệu: Tức là dùng một dữ liệu có kiểu khác với kiểu của biến để gán cho biến đó một cách không chủ ý. Đối với các ngôn ngữ tĩnh hay có kiểu mạnh thì lỗi này dễ tìm thấy hơn. Còn những ngôn ngữ động hay ngôn ngữ có kiểu yếu thì lỗi tạo ra sẽ có thể khó phát hiện và thường xảy ra lúc thi hành.
Các lỗi biên: Lỗi biên thường xảy ra khi người viết mã không chú ý đến các giá trị ở biên của các biến, các hàm. Những lỗi để thấy có thể là:
Gán giá trị của một số (hay một chuỗi) lên một biến mà nó vượt ngoài sự cho phép của định nghĩa.
Ví dụ: Gán một giá trị lớn hơn 255 cho một biến có kiểu là short trong ngôn ngữ C
Tạo nên các lỗi khi biến chạy trong vòng lặp đạt giá trị ở biên.
Ví dụ: đoạn mã C/C++ sau đây sẽ gây ra lỗi biên—Chia cho 0
Các thành tố căn bản của một ngôn ngữ > Các luật cấm và ngoại lệ > Lỗi ý nghĩa

Lỗi về quản lý bộ nhớ. Trong nhiều loại ngôn ngữ người lập trình có thể xin đăng ký một lượng nào đó của bộ nhớ để dùng làm chỗ chứa giá trị cho một biến (một hàm hay một đối tượng). Thường thì sau khi dùng xong người viết mã phải có phần lệnh trả về các phần bộ nhớ mà nó đã đăng ký dùng. Nếu không, sự trả về này chỉ xảy ra ở giai đoạn kết thúc việc thi hành. Trong nhiều trường hợp, số lượng bộ nhớ xin đăng ký quá nhiều và không được dùng đúng chỗ có thể làm cho máy kiệt quệ về mặt tài nguyên bộ nhớ và gây ra treo máy. Điển hình nhất là việc xin đăng ký các phần của bộ nhớ trong các vòng lặp lớn để gán cho các đối tượng bên trong vòng lặp nhưng không trả về sau khi sử dụng. Người ta thường gọi lỗi kiểu này là lỗi rò rỉ bộ nhớ (memory leaking).
Sai sót trong thuật toán: Trước khi viết một chương trình, để giảm thiểu sai sót về mặt lập luận thì người ta có nhiều biện pháp để làm giảm lỗi trong đó có các phương pháp vẽ lưu đồ, vẽ sơ đồ khối, hay viết mã giả. Những biện pháp này nhằm tạo nên các thuật toán để giải quyết vấn đề. Tuy nhiên, một thuật toán không chặt chẽ, xử lý không rốt ráo mọi trường hợp có thể xảy ra, không dự đoán được sự thay đổi trong lúc thi hành thì có thể tạo nên các lỗi và các lỗi này thường khó thấy bởi vì nó chỉ xảy ra ở những chỗ, những thời điểm mà người lập trình không ngờ trước. Một trong những phương pháp đơn giản làm giảm thiểu lỗi thuật toán là phải chú ý xử lý mọi tình huống khi dùng câu lệnh điều kiện (hay chẻ nhánh) mặc dù có thể có các trường hợp tưởng như hiển nhiên.
Lỗi về lập luận: Đây có thể xem là trường hợp đặc biệt của sai sót trong thuật toán. Trong các biểu thức tính giá trị, đôi khi không quen dùng đại số Bool (nhất là khi dùng luật De Morgan để phủ định một biểu thức phức tạp) nên người lập trình có thể tính toán sai, hay định nghĩa sai các phép toán. Do đó, giá trị trả về của các biểu thức logic hay biểu thức nhị phân sẽ bị sai trong một vài trường hợp hay toàn bộ biểu thức. Trong những tình huống như vậy phần mềm dịch sẽ không thể nào phát hiện ra cho đến khi chương trình được thi hành và lọt vào tình huống tính sai của người lập trình.
Các thành tố đặc trưng của ngôn ngữ OOP

Bài chi tiết: Lập trình hướng đối tượng
OOP là chữ viết tắt của Object Oriented Programming có nghĩa là Lập trình hướng đối tượng được phát minh năm 1965 bởi Ole-Johan Dahl và Kristen Nygaard trong ngôn ngữ Simula. So với phương pháp lập trình cổ điển, thì triết lý chính bên trong loại ngôn ngữ loại này là để tái dụng các khối mã nguồn và cung ứng cho các khối này một khả năng mới: chúng có thể có các hàm (gọi là các phương thức) và các dữ liệu (gọi là thuộc tính) nội tại. Khối mã như vậy được gọi là đối tượng. Các đối tượng thì độc lập với môi trường và có khả năng trả lời với yêu cầu bên ngoài tùy theo thiết kế của người lập trình. Với cách xây dựng này, mỗi đối tượng sẽ tương đương với một chương trình riêng có nhiều đặc tính mới mà quan trọng nhất là tính đa hình, tính đóng, tính trừu tượng và tính thừa kế.