ภาษาโปรแกรมคอมพิวเตอร์

ภาษาโปรแกรมคอมพิวเตอร์ 16 ก.ย. ภาษาโปรแกรมคอมพิวเตอร์คือ ภาษาที่ใช้ในการสื่อสารระหว่างมนุษย์กับเครื่องคอมพิวเตอร์ ภาษาโปรแกรมคอมพิวเตอร์สำคัญคือหากไม่มีภาษาโปรแกรมคอมพิวเตอร์ เครื่องคอมพิวเตอร์จะไม่สามารถทำงานได้ เนื่องจากขาดชุดคำสั่งในการทำงาน คอมพิวเตอร์จะสามารถทำงานได้จะต้องมีการเขียนโปรแกรมหรือซอร์ฟแวร์ เพื่อสั่งให้คอมพิวเตอร์ทำงานโปรแกรมต่าง ๆ ที่เขียนขึ้นมานั้น จะต้องเขียนไปตามกฎเกณฑ์ของภาษาที่คอมพิวเตอร์เข้าใจ เรียกว่า ภาษาคอมพิวเตอร์ 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 ซึ่งเป็นเลขฐานสอง 2. 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 ภาษาฟอร์แทรน ภาษาระดับสูง (High Level Languages) ภาษาระดับสูง เป็นภาษาที่ง่ายต่อการเรียนรู้และการนำไปประยุกต์ใช้งาน สามารถทำงานบนเครื่องคอมพิวเตอร์ต่างชนิดกันได้ โปรแกรมที่เขียนขึ้นด้วยภาษาระดับสูง จำเป็นต้องมีตัวแปลภาษาเพื่อให้เป็นภาษาเครื่องที่คอมพิวเตอร์เข้าใจ โดยโปรแกรมแปลภาษามี 2 ประเภท คือ คอมไพเลอร์ และอินเตอร์พรีเตอร์ ตัวอย่างของภาษาระดับสูง ได้แก่ 5.4.2.1 ภาษาฟอร์แทรน (Fortran Language) FORTRAN ย่อมาจาก FORmula TRANslator เป็นภาษาระดับสูงภาษาแรกที่ได้มีการใช้อย่างแพร่หลาย เป็นภาษาที่ใช้ได้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ชนิดเมนเฟรมคอมพิวเตอร์ มินิคอมพิวเตอร์ และไมโครคอมพิวเตอร์ เหมาะกับงานคำนวณทางด้านวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ที่มีการคำนวณมาก ๆ มีฟังก์ชันการคำนวณให้ผู้ใช้เลือกใช้ได้มาก เหมาะกับนักวิจัย นักสถิติ หรือวิศวกร ข้อดี คือ คำสั่งส่วนใหญ่จะง่ายและสั้น โปรแกรมที่ถูกพัฒนาขึ้นบนเครื่องคอมพิวเตอร์ประเภทหนึ่งจะสามารถนำไปแก้ไขและใช้งานบนเครื่องคอมพิวเตอร์อีกประเภทหนึ่งได้ ข้อเสีย คือ ไม่เหมาะกับงานทางธุรกิจที่ต้องยุ่งเกี่ยวกับงานทางด้านการรับข้อมูลเข้า (Input) และข้อมูลออก (Output) ที่ต้องสร้างรายงานมากๆ หรืองานที่ต้องการเก็บข้อมูลเป็นไฟล์ 5.4.2.2 ภาษาโคบอล (Cobol Language) COBOL ย่อมาจาก Common Business – Oriented Language เนื่องจากภาษาฟอร์แทรนมีข้อจำกัด คือ ไม่เหมาะกับงานธุรกิจ ที่ต้องมีการออกรายงานมากๆ ภาษาโคบอลจึงถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่อให้เหมาะกับงานธุรกิจขนาดใหญ่ที่มีข้อมูลมาก ๆ เช่น งานธนาคาร หรือใช้สำหรับออกรายงานที่ซับซ้อนที่ต้องการความสวยงาม ข้อดีของภาษาโคบอล คือ ไม่ขึ้นอยู่กับเครื่องคอมพิวเตอร์ สามารถเขียนโปรแกรมเพื่อใช้งานได้ทั้งบนไมโครคอมพิวเตอร์ มินิคอมพิวเตอร์ และเมนเฟรมคอมพิวเตอร์ โดยอาจต้องแก้ไขโปรแกรมเพียงเล็กน้อย และยังสามารถจัดการเกี่ยวกับข้อมูลเข้า/ออก ได้ง่าย มีลักษณะใกล้เคียงกับภาษาอังกฤษ ทำให้เป็นภาษาที่อ่านและเข้าใจได้ง่าย และมีความเป็นระเบียบเรียบร้อยในการเขียนโปรแกรม ส่วนข้อเสีย คือ มีความยาวในการเขียนโปรแกรมค่อนข้างมาก และเยิ่นเย้อ ไม่เหมาะกับการคำนวณที่ซับซ้อน 5.4.2.3 ภาษาเบสิค (BASIC Language) BASIC ย่อมาจาก Beginner’s All-purpose Symbolic Instruction Code ภาษาเบสิคถูกพัฒนาเพื่อใช้ในการสอนนักศึกษา ปัจจุบันได้ขยายการใช้งานไปสู่งานทางธุรกิจอีกด้วย ภาษาเบสิคนิยมใช้กับไมโครคอมพิวเตอร์และมินิคอมพิวเตอร์ สามารถเขียนโปรแกรมได้ง่ายและรวดเร็วกว่าภาษาอื่น เหมาะกับงานธุรกิจขนาดเล็ก และเหมาะสำหรับผู้ที่ต้องการเริ่มศึกษาการเขียนโปรแกรม ลักษณะการทำงานของภาษาเบสิค เป็นแบบโต้ตอบ (Interactive) คือ ผู้ใช้สามารถ ติดต่อสื่อสารกับเครื่องได้ระหว่างที่มีการเขียนโปรแกรม และรันโปรแกรม ทำให้ผู้เขียนโปรแกรมสามารถพิมพ์โปรแกรมเข้าเครื่อง และแก้ไขข้อผิดพลาดได้ทันที เมื่อพบข้อผิดพลาด ข้อดีของภาษานี้คือ ง่ายต่อการเรียนรู้และสามารถใช้งานได้บนเครื่องทุกระดับ และยังสามารถถูกเขียนขึ้นเพื่อใช้ทำงานได้หลายประเภท ข้อเสีย คือ ไม่ได้ถูกออกแบบมาให้เกื้อหนุนต่อการเขียนโปรแกรมอย่างมีโครงสร้างที่ดี จึงไม่เหมาะในการพัฒนาโปรแกรมที่มีขนาดใหญ่ เนื่องจากมีความเร็วในการประมวลผลค่อนข้างช้า 5.4.2.4 ภาษาปาสคาล (Pascal Language) ภาษาปาสคาล ถูกพัฒนาขึ้นมาจากภาษา ALGOL – 60 ภาษาปาสคาลเป็นภาษาที่นิยมใช้กับเครื่องเมนเฟรมคอมพิวเตอร์ มินิคอมพิวเตอร์ และไมโครคอมพิวเตอร์ นิยมนำมาใช้ใน การเรียน การสอนเขียนโปรแกรมเบื้องต้นในสถานศึกษาต่าง ๆ ข้อดี คือ เป็นภาษาที่มีโครงสร้างที่ดีมาก สามารถเขียนโปรแกรมแบ่งเป็นโปรแกรมย่อยได้อย่างง่าย ทำให้การพัฒนาและแก้ไข ทำได้อย่างรวดเร็ว เหมาะกับผู้เริ่มต้นเขียนโปรแกรมอย่างมีโครงสร้าง และไม่จำกัดอยู่กับงานลักษณะใดลักษณะหนึ่ง ส่วนข้อเสีย คือ ไม่เหมาะกับงานธุรกิจอย่างแท้จริง เพราะไม่สามารถจัดการกับข้อมูลที่มีปริมาณมาก ๆได้ดีเท่ากับโคบอล 5.4.2.5 ภาษาซี (C Language) ภาษาซี เป็นภาษาที่นิยมใช้ในการเขียนโปรแกรมมาก เป็นภาษาระดับสูงที่มีประสิทธิภาพในการทำงานใกล้เคียงกับภาษาแอสแซมเบลอร์ เริ่มแรกการพัฒนาภาษาซีใช้เพื่อเขียนซอฟต์แวร์ระบบ แต่ปัจจุบัน สามารถใช้ในงานด้านต่าง ๆ มากมาย เช่น ระบบการจัดการฐานข้อมูล โปรแกรมทางธุรกิจ โปรแกรมสำเร็จรูป และสามารถสร้างกราฟิกได้ ข้อดีของภาษานี้ คือ ทำงานได้เร็วมากเมื่อเทียบกับภาษาอื่นๆ สามารถทำงานได้บนเครื่องคอมพิวเตอร์ต่างประเภท โดยมีการคอมไพล์ใหม่ แต่ไม่ต้องแก้ไขโปรแกรมอย่างใด ส่วน ข้อเสีย คือ ยากที่จะเรียนรู้มากกว่าภาษาอื่น เนื่องจากลักษณะคำสั่งไม่มีรูปแบบที่แน่นอน และ ตรวจสอบโปรแกรมได้ยาก ไม่เหมาะจะใช้สร้างโปรแกรมที่ต้องมีการออกรายงานที่มีรูปแบบที่ ซับซ้อนมาก ๆ 4. ภาษาชั้นสูงมาก (Very high-level language)เป็นภาษาที่มีลักษณะคล้ายภาษาพูดตามปกติของมนุษย์ ภาษานี้จะช่วยให้การเขียนโปรแกรมเร็วมากขึ้นกว่าภาษาในรุ่นที่ 3 เนื่องจากมีเครื่องมือที่ช่วยในการสร้างแบบฟอร์มหน้าจอ เพื่อจัดการกับข้อมูลรวมไปถึงการออกรายงาน เมนูต่าง ๆ ตัวอย่างของภาษาชั้นสูงมากได้แก่ informix-4GL, MAGIC , Delphi , Power Builder ฯลฯ รูปแบบ โครงสร้างและการใช้งานภาษาคอมพิวเตอร์ โปรแกรมจะประกอบด้วยโครงสร้างหรือรูปแบบการทำงานที่เป็นโครงสร้างตรรกะเชิงควบคุม โดยมีโครงสร้างของคำสั่งที่คล้ายกันทั่วไปทุกคำสั่งจะมีคำสั่งพื้นฐานต่อไปนี้ 1. คำสั่งการรับข้อมูลเข้า และการแสดงผล 2. คำสั่งการกำหนดค่า 3. คำสั่งการเปรียบเทียบเงื่อนไข 4. คำสั่งการทำซ้ำหรือการวนลูป โครงสร้างของคำสั่งในภาษาแอสแซมบลี คำสั่งในภาษาแอสแซมบลี แบ่งออกเป็น 2 ส่วน ส่วนแรกกำหนดการทำงาน เรียกว่า OP-CODE (Operation Code) ส่วนที่สองเรียกว่า Operand มีหน้าที่กำหนดเกี่ยวกับข้อมูล รูปแบบชุดคำสั่ง • identifier คือชื่ออ้างอิงใช้ตั้งชื่อเพื่อเรียกถึงในภายหลัง (ถ้ามี) • operation คือคำสั่ง • operand คือตัวดำเนินการที่ต้องใช้ในคำสั่ง(ถ้ามี) • ;comment คือคำอธิบายโปรแกรมจะต้องเขียนคำอธิบาย(ถ้ามี)ไว้หลังเครื่องหมายเซมิโคลอน โปรแกรมในภาษาซี จะประกอบด้วยฟังก์ชันอย่างน้อย 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 ภาษาคอมพิวเตอร์แต่ละภาษาจะมีข้อดี ข้อจำกัดและความเหมาะสมในการใช้งานแตกต่างกัน ดังนั้นในการพัฒนาโปรแกรมจึงต้องคำนึงถึงลักษณะงานที่ต้องการทำและภาษาคอมพิวเตอร์ที่มีคุณสมบัติเฉพาะ ภาษาที่ใช้ในการเขียนโปรแกรม มีการคิดค้นขึ้นมาหลายภาษา เพื่อให้เหมาะสมกับการทำงานในแต่ละแบบ -Pascal เหมาะสำหรับ การพัฒนาโปรแกรมเชิงวิทยาศาตร์ในระดับกลาง และ application ต่างๆ -Basic เหมาะสำหรับการฝึก programming กับโปรแกรมที่ไม่มีความซับซ้อนมาก -Cobol เหมาะสำหรับ การสร้างโปรแกรมทางธุระกิจที่กระชับสำหรับระบบทางธุระกิจ( ภาษานี้เป็นต้นเหตุของ y2k bug เพราะมีการนำไปใช้ในการย่อ วันที่) -Fortran เหมาะสำหรับ การ programming การคำนวณต่างๆทางคณิตศาตร์ -C เหมาะสำหรับ การเขียนที่ต้องการความรวดเร็ว เล็ก และมีประสิทธิภาพ มีลักษณะเด่นคือสามารถติดต่อกับระดับ hardware ได้มีความใกล้เคียงกับภาษาเครื่องมากที่สุดรองจาก asmbly การพัฒนาโปรแกรมมัลติมีเดีย มัลติมีเดีย (Multimedia) หรือ สื่อหลายแบบ เป็นเทคโนโลยีที่ช่วยให้คอมพิวเตอร์ สามารถผสมผสานกันระหว่าง ข้อความ ข้อมูลตัวเลข ภาพนิ่ง ภาพเคลื่อนไหว และเสียง ไว้ด้วยกัน ตลอดจน การนำเอาระบบโต้ตอบกับผู้ใช้ (Interactive) มาผสมผสานเข้าด้วยกัน การพัฒนาโปรแกรมมัลติมีเดีย จะใช้คอมพิวเตอร์ในการพัฒนาและแสดงผลในลักษณะสื่อหลายชนิด เช่น ตัวหนังสือ รูปภาพ ภาพเคลื่อนไหว และเสียงรวมกัน โดยมุ่งเน้นการโต้ตอบและมีปฏิสัมพันธ์กับผู้ใช้เป็นสำคัญ 2. การพัฒนาโปรแกรมมัลติมีเดีย มีดังนี้ 1) เทคโนโลยีมัลติมีเดียที่นำมาใช้ในคอมพิวเตอร์ 2) ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่จำเป็นสำหรับงานด้านมัลติมีเดีย 3) ประโยชน์ของสื่อมัลติมีเดีย องค์ประกอบของมัลติมีเดีย มัลติมีเดียที่สมบูรณ์ควรจะต้องประกอบด้วยสื่อมากกว่า 2 สื่อตามองค์ประกอบ ดังนี้ ตัวอักษร ภาพนิ่ง ภาพเคลื่อนไหว เสียง การเชื่อมโยงแบบปฏิสัมพันธ์ วีดิทัศน์ เป็นต้น เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับมัลติมีเดีย 1. เทคโนโลยีไมโครคอมพิวเตอร์ (Microcomputer Technology) 2. เทคโนโลยีจอภาพ (Screen Technology) 3. เทคโนโลยีอุปกรณ์นำเข้าและแสดงผลข้อมูล (Input&OutputDevice Technology) 4. เทคโนโลยีการเก็บบันทึกข้อมูล (Data Storage Technology) 5. เทคโนโลยีการบีบอัดข้อมูล ( Data Compression Technology) 6. เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์เครือข่าย ( Computer Network Technology) 7. เทคโนโลยีซอฟต์แวร์ ( Software Technology) ส่วนประกอบพื้นฐานของมัลติมีเดียคอมพิวเตอร์ • ไมโครคอมพิวเตอร์ (Microcomputer) • เครื่องอ่านซีดีรอม (CD-ROM Drive) • แผงวงจรเสียง (Sound Board) • ลำโพงภายนอก (External Speaker) • ซอฟต์แวร์ประยุกต์ (Application Software เครื่องมือที่ใช้ในการพัฒนาโปรแกรม หลังจากที่เลือกภาษาที่จะใช้ในการพัฒนาโปรแกรมแล้ว การเลือกเครื่องมือที่ใช้ในการพัฒนาโปรแกรมก็สำคัญเช่นกัน ถ้าเลือกเครื่องมือที่มีลักษณะเข้าใจยาก หาข้อผิดพลาดของโปรแกรมเมื่อเกิด Error ขึ้นยาก ก็จะทำให้ระยะเวลาการพัฒนาโปรแกรมใช้เวลานาน ในขั้นตอนนี้เราต้องเลือกสองสิ่งได้แก่ 2.1 เลือกตัวแปลภาษา (Complier) ที่จะใช้ 2.2 เลือกโปรแกรมที่ใช้เขียน Code (Editor) ที่ใช้ในการเขียนโปรแกรม ลักษณะการใช้โปรแกรมสร้างสื่อมัลติมีเดีย 1) การพัฒนาเว็บเพจ 2) การทำการ์ตูน 3) การสร้างงาน 3D Animation 4) การสร้างภาพ Panorama 360 องศา บนอินเทอร์เน็ต 5) การสร้างและตกแต่งรูปภาพ 6) การสร้างงานนำเสนอ 7) การเรียนการสอน เช่น การสร้างคอมพิวเตอร์ช่วยสอน (CAI) การสร้างสื่อเพื่อนำเสนอข้อมูลนั้น สามารถนำเสนอข้อมูลได้หลายรูปแบบ ไม่ว่าจะเป็นตัวอักษร ภาพ เสียง และอื่นๆ ทั้งนี้ในการนำเสนอนั้นสามารถนำเสนอข้อมูลได้หลายรูปแบบเช่นกัน ไม่ว่าจะเป็นการนำเสนอบนจอภาพคอมพิวเตอร์ พิมพ์ออกแผ่นใส หรือแม้แต่การสร้างเอกสารเว็บที่สื่อผ่านระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ เป็นต้น เทคโนโลยีมัลติมีเดียที่นำมาใช้ในคอมพิวเตอร์ เทคโนโลยีมัลติมีเดีย ได้เข้ามามีบาทเป็นอย่างมากในปัจจุบัน ซึ่งสามารถพิจารณาจากการพัฒนาคอมพิวเตอร์ ไม่ว่าจะเป็นด้านสมรรถนะของซีพียู รวมทั้งประสิทธิ์ภาพของอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ในปัจจุบันนี้ ต่างก็พัฒนาขึ้นเพื่อรองรับความต้องการของเทคโนโลยีมัลติมีเดียมากขึ้น เช่น 1) ความสามารถของโปรเซสเซอร์ที่สามารถปะมวลผลข้อมูลอย่างรวดเร็ว เพื่อรองรับการคำนวณด้านคอมพิวเตอร์กราฟิกที่มีความซับซ้อนมากขึ้น 2) หน่วยความจำในเครื่องที่มีความเร็วสูงขึ้น และเพิ่มขยายได้มากขึ้น 3) การ์ดแสดงผลที่ช่วยให้แสดงภาพได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพในการแสดงผลสูง 4) จอภาพขนาดใหญ่ 5) การ์ดเสียงและลำโพงที่สมบูรณ์แบบเทียบได้กับเครื่องเสียงราคาแพงๆ 6) อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลที่มีความจุมากขึ้น เช่น ฮาร์ดดิสก์ เป็นต้น ประโยชน์ของมัลติมีเดีย มัลติมีเดีย ได้เข้ามามีบทบาทในชีวิตของคนเรามากยิ่งขึ้น โดยมีประโยชน์ ดังนี้ 1. เสนอสิ่งเร้าให้กับผู้เรียน ได้แก่ เนื้อหา ภาพนิ่ง คำถาม ภาพเคลื่อนไหว 2. นำเสนอข่าวสารในรูปแบบที่ไม่จำเป็นต้องเรียงลำดับ เช่น บทเรียนมัลติมีเดีย 3. สร้างสื่อเพื่อความบันเทิง 4. สร้างสื่อโฆษณา หรือประชาสัมพันธ์