High und Low Level Languages

KS3 Programmiersprachen (14-16 Jahre)

  • Eine editierbare PowerPoint-Präsentation für die Lektion
  • Editierbare Handouts für die Wiederholung
  • Ein Glossar, das die Schlüsselbegriffe des Moduls abdeckt
  • Mindmaps zum Thema, um die Schlüsselkonzepte zu visualisieren
  • Ausdruckbare Lernkarten, um den Schülern zu helfen, sich aktiv zu erinnern und dieWiederholung zu unterstützen
  • Ein Quiz mit begleitendem Antwortschlüssel, um Wissen und Verständnis des Moduls zu testen

A-Level Procedural Languages (16-18 Jahre)

  • Eine editierbare PowerPoint-Präsentation
  • Editierbare Handouts zur Wiederholung
  • Ein Glossar, das die Schlüsselbegriffe des Moduls abdeckt
  • Mindmaps zum Thema, um die Schlüsselkonzepte zu visualisieren
  • Ausdruckbare Lernkarten, um den Schülern zu helfen, sich aktiv zu erinnern und dieWiederholung zu unterstützen
  • Ein Quiz mit begleitendem Antwortschlüssel, um Wissen und Verständnis des Moduls zu testen

Hochsprache

Eine Hochsprache ist eine Programmiersprache, die die Computerprogrammierung vereinfachen soll. Sie wird als Hochsprache bezeichnet, weil sie einige Schritte von dem ursprünglichen Code entfernt ist, der auf der Zentraleinheit (CPU) eines Computers ausgeführt wird. High-Level-Quellcode besteht aus leicht lesbaren Strukturen, die später in eine Low-Level-Sprache übersetzt werden, die nur von einer bestimmten CPU wahrgenommen und ausgeführt werden kann.

Eine High-Level-Sprache ist eine bestimmte Programmiersprache, die es ermöglicht, ein Programm in einem viel leichter verständlichen Programmierrahmen zu erstellen, und die im Allgemeinen unabhängig von der Hardware-Architektur des Kunden ist.

Eine Hochsprache ist weiter vom Computer selbst abstrahiert und konzentriert sich mehr auf die Programmierlogik als auf grundlegende Hardware-Elemente wie Speicheradressen und Registerbelegung.

Hochsprachen sind für die Verwendung durch einen menschlichen Bediener oder den Programmierer gedacht. Sie sind so konzipiert, dass sie dem Menschen näher sind als dem Computer. Ihre Programmiertechnik und ihr Gerüst sind leichter zu verstehen und auszuführen als Low-Level-Sprachen, und der Code als Ganzes konzentriert sich in der Regel auf das jeweilige Programm.

Eine Hochsprache bringt es nicht mit sich, dass man sich bei der Erstellung eines Programms mit Hardwarebeschränkungen auseinandersetzen muss. Allerdings muss jede einzelne Zeile des in einer Hochsprache geschriebenen Codes in Maschinensprache übersetzt werden, bevor sie vom Computer implementiert wird.

Die meisten populären Programmiersprachen gelten als Hochsprachen. Beispiele sind:

  • C++
  • C#
  • Cobol
  • Fortran
  • Java
  • JavaScript
  • Objective C
  • Pascal
  • Perl
  • PHP
  • Python
  • Swift

Jede dieser Programmiersprachen verwendet unterschiedliche Strukturen. Einige sind für die Erstellung von Desktop-Softwareprogrammen gedacht, während andere eher für die Webentwicklung geeignet sind. Was sie aber alle gemeinsam haben, ist die Tatsache, dass sie von einem Compiler oder Interpreter bearbeitet werden müssen, bevor der Code implementiert wird, und aufgrund dieser Eigenschaft können sie alle als Hochsprachen bezeichnet werden.

Quellcode, der in Sprachen wie C++ und C# geschrieben wurde, muss in Maschinencode kompiliert werden, um ausgeführt werden zu können. Der Kompilierungsprozess übersetzt die menschenlesbare Struktur (der Hochsprache) in eine für einen bestimmten Prozessor geeignete Niedrigsprache. Quellcode, der in Skriptsprachen wie Perl und PHP geschrieben ist, kann durch einen Interpreter ausgeführt werden, der den High-Level-Code in Low-Level-Sprache umwandelt, während das Programm entwickelt wird.

Low-Level-Sprache

Eine Low-Level-Sprache ist eine Programmiersprache, die mit den Hardwareelementen und Beschränkungen eines Computers arbeitet. Sie hat entweder ein unbedeutendes Abstraktionsniveau in Bezug auf einen Computer oder überhaupt kein Abstraktionsniveau und arbeitet, um die operative Definition eines Computers zu verwalten.

Eine Low-Level-Sprache kann auch als Muttersprache eines Computers bezeichnet werden.

Low-Level-Sprachen sind dazu gedacht, die dem jeweiligen Computer zur Verfügung stehende Hardware zu manövrieren und zu verwalten, und sie stellen direkt, ohne Umweg über Hilfsprogramme, Anforderungen an die vorgegebene Architektur eines Computers.

Low-Level-Sprachen werden als näher am Computer stehend betrachtet. Im Grunde genommen besteht ihre Hauptfunktion darin, die Computerhardware und die verschiedenen Elemente zu steuern, zu verwalten und auszuführen. Programme und Anwendungen, die in Low-Level-Sprachen geschrieben sind, werden direkt von der Computerhardware implementiert, ohne weitere Interpretation oder Übersetzung.

Maschinensprache und Assemblersprache sind gängige Beispiele für Low-Level-Sprachen.

Low-Level-Sprachen sind nützlich, weil in ihnen geschriebene Programme so erstellt werden können, dass sie sehr schnell und mit einem minimalen Speicherverbrauch laufen. Sie gelten jedoch als schwierig zu verwenden, da sie tiefere Kenntnisse der Maschinensprache erfordern.

Hochsprache vs. Low-Level-Sprache

Hochsprachen sind die Orte, an denen alle innovativen Dinge stattfinden, und sie können auf viel einfachere Weise debuggt werden als Low-Level-Sprachen. High-Level-Sprachen sind sehr einsatzfähig, und sie werden meist verwendet, um Software zu erstellen, die auf verschiedenen Plattformen und Architekturen laufen kann.

Das Thema Low-Level-Sprachen ist immens und erfordert viel Erfahrung und Wissen. Low-Level-Sprachen sind extrem schwierig zu verstehen und ebenso schwierig für andere Programmierer zu debuggen. Jede Architekturfamilie hat ihren eigenen Satz an Assemblersprache, was bedeutet, dass Code, der für die eine geschrieben wurde, unmöglich auf der anderen laufen kann. Dies führt dazu, dass der Code nicht portabel ist, ein wichtiger Begriff, den man sich merken sollte, wenn man über High- und Low-Level-Sprachen spricht.

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