Información: Week:4 โปรแกรมภาษาคอมพิวเตอร์(c/c++/c#/Java)

โปรแกรมภาษาคอมพิวเตอร์

ภาษาโปรแกรมคอมพิวเตอร์คือ ภาษาที่ใช้ในการสื่อสารระหว่างมนุษย์กับเครื่องคอมพิวเตอร์ ภาษาโปรแกรมคอมพิวเตอร์สำคัญคือหากไม่มีภาษาโปรแกรมคอมพิวเตอร์ เครื่องคอมพิวเตอร์จะไม่สามารถทำงานได้ เนื่องจากขาดชุดคำสั่งในการทำงาน
คอมพิวเตอร์จะสามารถทำงานได้จะต้องมีการเขียนโปรแกรมหรือซอร์ฟแวร์ เพื่อสั่งให้คอมพิวเตอร์ทำงานโปรแกรมต่าง ๆ ที่เขียนขึ้นมานั้น จะต้องเขียนไปตามกฎเกณฑ์ของภาษาที่คอมพิวเตอร์เข้าใจ เรียกว่า ภาษาคอมพิวเตอร์

ภาษาคอมพิวเตอร์แบ่งออกเป็น

1. ภาษาเครื่อง (Machine language)
2. ภาษาแอสเซมบลี (Assembly language)
3. ภาษาชั้นสูง (High-level language)หรือ ภาษารุ่นที่ 3 (3GL:Third Generation Language)
4. ภาษาชั้นสูงมาก (Very high-level language)หรือภาษารุ่นที่ 4 (4GL)

1. ภาษาเครื่อง (Machine language)เป็นภาษาพื้นฐานที่คอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจได้ แต่ละคำสั่งประกอบขึ้นจากกลุ่มตัวเลข 0 และ 1 ซึ่งเป็นเลขฐานสอง2. ภาษาแอสเซมบลี (Assembly language)เป็นภาษาที่ใช้สัญลักษณ์ข้อความ แทนกลุ่มของตัวเลขฐานสอง เพื่อให้ง่ายต่อการเขียนและการจดจำมากขึ้น การทำงานของโปรแกรมจะต้องทำการแปลภาษาแอสเซมบลีให้เป็นภาษาเครื่อง โดยใช้ตัวแปลที่เรียกว่า แอสเซมเบลอร์ (Assembler)3. ภาษาชั้นสูง (High-level language) ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อให้เขียนโปรแกรมได้ง่ายขึ้น โดยมีลักษณะเหมือนกับภาษาอังกฤษทั่วไป ผู้เขียนไม่จำเป็นต้องมีความรู้เกี่ยวกับฮาร์แวร์แต่อย่างใด ภาษานี้จำเป็นต้องมีตัวแปลภาษาเครื่องเช่นกัน เรียกตัวแปลนี้ว่า คอมไพเลอร์ (compiler)หรือ อินเตอร์พรีเตอร์ (Interpreter)อย่างใดอย่างหนึ่ง ตัวอย่างของภาษาชั้นสูง เช่น ภาษาปาสคาล ภาษาซี ภาษโคบอล ภาษเบสิก ภาษาฟอร์แทรนภาษาระดับสูง (High Level Languages)ภาษาระดับสูง เป็นภาษาที่ง่ายต่อการเรียนรู้และการนำไปประยุกต์ใช้งาน สามารถทำงานบนเครื่องคอมพิวเตอร์ต่างชนิดกันได้ โปรแกรมที่เขียนขึ้นด้วยภาษาระดับสูง จำเป็นต้องมีตัวแปลภาษาเพื่อให้เป็นภาษาเครื่องที่คอมพิวเตอร์เข้าใจ โดยโปรแกรมแปลภาษามี 2 ประเภท คือ คอมไพเลอร์ และ อินเตอร์พรีเตอร์ ตัวอย่างของภาษาระดับสูง

ตัวอย่างโปรแกรมภาษาคอมพิวเตอร์

ภาษา C# (ซี-ชาร์ป) เป็นภาษาโปรแกรมคอมพิวเตอร์ระดับสูงที่ใช้สาหรับเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์หนึ่งที่ได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ ในปัจจุบัน และเป็นภาษาโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่เหมาะสาหรับผู้ที่เริ่มต้นสนใจที่จะเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์เป็นอย่างยิ่ง ซึ่งภาษา C# ถูกพัฒนามาจากภาษา C++ (ซี-พลัสพลัส) และมีโครงสร้างแบบเชิงวัตถุ (object-oriented programming) โดยใช้ Visual Studio (วิชวล-สตูดิโอ) เป็นเครื่องมือสำหรับพัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ซึ่ง Visual Studio เป็นเครื่องมือที่คอยอำนวยความสะดวกในการพัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ทำให้ผู้เขียนโปรแกรมสามารถพัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์ได้ไม่ยากนัก

ภาษา C# ได้รวบรวมข้อดีของภาษาต่างๆ เข้าไว้ด้วยกัน ไม่ว่าจะเป็นภาษา Java ภาษา C และ ภาษา C++ โดยมีข้อดีดังนี้

1. เป็นภาษาที่เขียนง่าย ไม่ซับซ้อนและเรียบง่าย เพราะคล้ายภาษา Java ภาษา C และ ภาษา C++ ทำให้หลายคนเข้าใจได้ไม่ยาก

2. เป็นภาษาโปรแกรมคอมพิวเตอร์ยุคใหม่ที่ถูกสร้างขึ้นมาสาหรับการพัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ภายใต้แนวคิด .NET Framework ซึ่งเป็นแนวคิดที่ได้รับความนิยมสูงที่สุดในปัจจุบัน

3. เป็นภาษาที่ถูกออกแบบมาให้ทำงานบน .NET Framework (ดอตเน็ต-เฟรมเวิร์ก) โดย .NET Framework เป็นรูปแบบในการพัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ ซึ่งบริษัทไมโครซอพท์เป็นผู้พัฒนา ซึ่งคุณสมบัติที่สำคัญของ .NET Framework ก็คือ ผู้ใช้งานสามารถใช้งานบนระบบฮาร์ดแวร์ (Hardware) หรือ ระบบปฏิบัติการ (Operating System) ที่แตกต่างกันได้อย่างไม่มีปัญหา เช่น เครื่องพีซีกับเครื่องแมคหรือ ระบบปฏิบัติการวินโดว์กับระบบปฏิบัติการแมคอินทอช เป็นต้น ดังนั้น ผู้เขียนโปรแกรมจึงสามารถเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ใหม่ๆ ได้โดยง่าย รวดเร็ว และไม่ต้องติดข้อจำกัดต่างๆ อย่างเช่นการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ในสมัยก่อนอีกต่อไป

4. เป็นภาษาที่แข็งแกร่ง เพราะเป็นภาษาที่ได้มีการแก้ไขข้อบกพร่องบางอย่างของภาษา Java ภาษา C และ ภาษา C++ เหล่านั้น ทำให้ ภาษา C# เป็นภาษาที่มีความสมบูรณ์ตามแบบฉบับของโครงสร้างแบบเชิงวัตถุ(object-oriented programming)

การเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ด้วยภาษา C# นั้น จะมีเครื่องมือที่ช่วยคอยอำนวยความสะดวกสบายให้ผู้เขียนโปรแกรมสามารถเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ได้อย่างง่ายดาย รวดเร็ว และ ผู้เขียนโปรแกรมสามารถแก้ไขข้อผิดพลาดในการเขียนโปรแกรมได้ง่ายขึ้นอีกด้วย ซึ่งเครื่องมือดังกล่าวก็คือ โปรแกรม Visual Studio นั่นเอง

Visual Studio เป็นซอฟต์แวร์ประเภท IDE (Integrated Development Environment) ซึ่งเป็นการนำแนวความคิดการทางานแบบรวมศูนย์มาใช้ คือ การทำให้วงจรการพัฒนาระบบทั้งหมดทำงานได้อย่างสะดวก รวดเร็ว และ ง่ายดาย เริ่มตั้งแต่การวิเคราะห์ ออกแบบจนถึงการนำไปปรับใช้ให้เหมาะสมกับวัตถุประสงค์ของการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์นั้นๆ (รายละเอียดของเครื่องมือสาหรับพัฒนาโปรแกรมด้วยภาษา C# จะกล่าวอีกครั้งในบทที่ 2)

โครงสร้างโปรแกรมภาษา C# ขั้นพื้นฐานจะประกอบด้วยส่วนของโปรแกรมหลักแต่จะไม่มีส่วนของโปรแกรมย่อย (subroutine) โดยแสดงดังรูปที่ 1

รูปที่ 1 โครงสร้างโปรแกรมภาษา C# ขั้นพื้นฐาน

จากรูปที่ 1 แสดงโครงสร้างโปรแกรมภาษา C# ขั้นพื้นฐาน โดยมีรายละเอียดดังนี้

1. หมายเลข (1) เป็นการระบุชื่อของ namespace ซึ่งใช้ในการกำหนดขอบเขตให้กับคลาสต่างๆรวมถึงใช้ในการจัดโครงสร้างของโปรแกรมขนาดใหญ่ให้เป็นสัดส่วนอีกด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ซับซ้อนโดยมีผู้เขียนโปรแกรมหลายคน นอกจากนี้ การกำหนด namespace ยังช่วยป้องกันปัญหาการตั้งชื่อคลาสหรือค่าคงที่อื่นๆ ซ้ากันได้

2. หมายเลข (2) เป็นการระบุชื่อของ class

3. หมายเลข (3) เป็นการะบุพื้นที่สำหรับคำสั่งต่างๆ ที่ผู้เขียนโปรแกรมต้องการให้คอมพิวเตอร์ ปฏิบัติตาม

นอกจากนี้ ในบางกรณี ผู้เขียนโปรแกรมสามารถที่จะไม่เขียนในส่วนของ namespace ได้ ถ้าโปรแกรมคอมพิวเตอร์นั้นมีขนาดเล็ก และ ไม่ซับซ้อนมากนัก ซึ่งการที่ไม่เขียนในส่วนของ namespace จะถือว่า class ที่ถูกสร้างขึ้นมาอยู่ใน namespace กลาง โดยแสดงดังรูปที่ 2