BLOG01_307_ภาษาคอมพิวเตอร์

ภาษาคอมพิวเตอร์

ภาษาคอมพิวเตอร์ หมายถึง โปรแกรมหรือชุดคำสั่งที่โปรแกรมเมอร์เขียนเพื่อใช้สั่งงานตามรูปแบบและโครงสร้างของภาษาซึ่งแบ่งได้ 3 ระดับดังนี้คือ
1. ภาษาระดับต่า (Low Level Language) เป็นภาษาที่มนุษย์ทำความเข้าใจได้ยาก
ส่วนใหญ่ต้องมีความเข้าใจเกี่ยวกับสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ และฮาร์ดแวร์เป็นอย่างดีจึงจะสามารถเขียนโปรแกรมสั่งงานได้มีข้อดีในส่วนที่เขียนโปรแกรมควบคุมอาร์ดาแวร์แต่ละส่วนได้โดยตรงจึงทำงานได้เร็ว แต่ไม่เหมาะที่จะใช้ในการพัฒนาโปรแกรม ตัวอย่างของภาษาระดับตำได้แก่ ภาษาเครื่อง (Machine Language) และภาษาแอสเซมบลี (Assembly Language) เป็นต้น
2. ภาษาระดับกลาง (Medium Level Language) เป็นภาษาที่ทำความเข้าใจได้ไม่ยากนัก
เพราะมีลักษณะ เป็นภาษาแบบโครงสร้าง ทาความเข้าใจได้เหมือนกับภาษาระดับสูงแต่ทางานได้รวดเร็วเหมือนกับภาษาระดับตำ สามารถใช้บนเครื่องที่มีความเร็วต่างกันโดยไม่ต้องดัดแปลง ภาษาระดับกลางจึงเป็นที่นิยมใช้กันแพร่หลาย ตัวอย่างของภาษาระดับกลาง ได้แก่ ภาษาซี เป็นต้น
3. ภาษาระดับสูง (High Level Language) เป็นภาษาที่ทำความเข้าใจได้ง่าย มีลักษณะของ การใช้คำสั่งเป็นภาษาอังกฤษซึ่งใกล้เคียงกับภาษามนุษย์มากการสั่งให้คอมพิวเตอร์ทางานจะต้องมีการแปลความหมายของคำสั่งโดยใช้ตัวแปลภาษาทีละชุดคาสั่งที่เรียกว่า Interpreter หรือแปลครั้งเดียวทั้งโปรแกรมที่เรียกว่า Compiler
ภาษาซี (C Programming Language) ถูกพัฒนาขึ้นมาในปี ค.ศ. 1970 โดย Dennis Ritchie แห่ง Bell Laboratories และได้ถูกใช้งานแต่ในห้องปฏิบัติการของ Bell จนกระทั่งปี 1978 นั้น Brian Kerninghan กับ Dennis Ritchie สองคู่หูขาโจ๋ จึงได้ออกหนังสือ กาหนดมาตรฐานของภาษาซี ข้อกำหนดนี้คนมักเรียกขานกันว่า K&R C q*031

หลังจากนั้นปี 1980 ภาษาซี ก็ได้รับความนิยมมากขึ้น มีการพัฒนา comiler ภาษาซีออกมามากมาย ความได้เปรียบของภาษาซี ที่เหนือกว่าภาษาอื่นคือ

1. ภาษาซี สามารถนำไปใช้ได้บนเครื่องทุก Platform ไม่ว่าจะเป็น Intel PC ที่วิ่ง Windows 95 หรือ Windows NT หรือ แม้แต่ Linux ทั้งเครื่อง Macintosh และ เครื่องเวอร์คสเตชัน ตลอดจนเมนเฟรม เนื่องจากมี compiler ของภาษาซี อยู่ทั่วไป
2. ภาษาซี เป็นภาษาที่ง่ายๆ คือมีแต่ข้อกำหนดในการใช้งาน หรือ syntax แต่ไม่มีฟังก์ชั่นสำเร็จรูป (Built-in Function) ใดๆ ดังนั้นหากผู้ใช้ต้องการทาอะไรก็ตาม ต้อง เขียนทุกอย่างขึ้นเอง หรือ อาจเรียก Library Functions มาใช้งาน โดย ฟังก์ชันที่เป็นงานที่ใช้บ่อยๆ จะถูกรวบรวมไว้ใน Library Functions เช่น การจัดการข้อความ การดำเนินการเกี่ยวกับ Input/Output (I/O) การจองหน่วยความจำ (Memory Allocation) แต่ฟังก์ชันที่วิลิศสมาหรา จะไม่มีใน Standard Library เช่น ฟังก์ชันที่จัดการ Graphics ทั้งนี้จะขึ้นกับระบบที่ใช้ (เช่น เป็นระบบ UNIX หรือ Windows 95) และ สิ่งแวดล้อมในการทำงาน (เช่น GUI เป็น X-Windows หรือ Direct X) การทำเช่นนี้จะทาให้ภาษาซี เป็นภาษาที่เคลื่อนย้ายได้ง่าย (portable)

ในการเขียนโปรแกรมจะต้องเข้าใจหลักเกณฑ์ของภาษาโปรแกรม และระบบการทำงานของคอมพิวเตอร์ว่ามีโครงสร้างและวิธีการใช้คำสั่งอย่างไร หลักเกณฑ์การเขียนโปรแกรม ประกอบด้วย 5 ขั้นตอนคือ

1.ทำความเข้าใจและวิเคราะห์ปัญหา 2.กำหนดแผนในการแก้ปัญหา 3.เขียนโปรแกรมตามแผนที่กำหนด
4.ทดสอบและตรวจสอบความถูกต้อง 5.นำโปรแกรมที่ผ่านการทดสอบไปใช้งาน q*043

ท่าความเข้าใจและวิเคราะห์ปัญหา q*013

ก่อนที่จะลงมือเขียนโปรแกรมนั้น จะต้องทำความเข้าใจและการวิเคราะห์ปัญหาเป็นสิ่งที่สำคัญเพราะผู้เขียนโปรแกรมจะต้องวิเคราะห์ปัญหาร่วมกับนักวิเคราะห์ระบบว่าโจทย์ต้องการผลลัพธ์อะไร การที่จะได้มาซึ่งผลลัพธ์นั้น เมื่อทำความเข้าใจและวิเคราะห์ปัญหาโจทย์จนได้ข้อสรปุว่าโจทย์ต้องการอะไรแล้ว ก็ทำการกาหนดแผนในการแก้ไขปัญหาโดยการเขียนผังงาน (Flowchart) การเขียนผังงานคือ การเขียนแผนภาพที่เป็นลำดับ เพื่อแสดงขั้นตอนการทางานของโปรแกรมเพื่อให้ง่ายต่อการทาความเข้าใจ การเขียนผังงานมี 3 แบบคือ แบบเรียงลำดับ(Sequential) แบบมีการกำหนดเงื่อนไข(Condition) และแบบมีการทำงานวนรอบ(Looping) สัญลักษณ์ของผังงาน(Flowchart Symbol) มีดังนี้คือ

โครงสร้างของโปรแกรมภาษาซี และตัวอย่าง
โปรแกรมในภาษาซีทุกโปรแกรมจะประกอบด้วยฟังก์ชันอย่างน้อย หนึ่งฟังก์ชัน คือ ฟังก์ชัน main โดยโปรแกรมภาษาซีจะเริ่มทำงานที่ฟังก์ชัน main ก่อน ในแต่ละฟังก์ชันจะประกอบด้วย

1. Function Heading ประกอบด้วยชื่อฟังก์ชัน และอาจมีรายการของ argument (บางคนเรียก parameter) อยู่ในวงเล็บ
2. Variable Declaration ส่วนประกาศตัวแปร สำหรับภาษาซี ตัวแปรหรือค่าคงที่ทุกตัว ที่ใช้ในโปรแกรมจะต้องมีการประกาศก่อนว่าจะใช้งานอย่างไร จะเก็บค่าในรูปแบบใดเช่น interger หรือ real number
3. Compound Statements ส่วนของประโยคคำสั่งต่างๆ ซึ่งแบ่งเป็นประโยคเชิงซ้อน (compound statement) กับ ประโยคนิพจน์ (expression statment) โดยประโยคเชิงซ้อนจะอยู่ภายในวงเล็บปีกกาคู่หนึ่ง { และ } โดยในหนึ่งประโยคเชิงซ้อน จะมีประโยคนิพจน์ที่แยกจากกันด้วยเครื่องหมาย semicolon (;) หลายๆ ประโยครวมกัน และ อาจมีวงเล็บปีกกาใส่ประโยคเชิงซ้อนย่อยเข้าไปอีกได้

ตัวอย่างโปรแกรมง่ายๆ ในภาษาซี q*060