Arvutikeelte tüübid

Arvutikeel ehk programmeerimiskeel on kodeeritud süntaks, mida programmeerijad kasutavad arvutiga suhtlemiseks. See on ainus keel, mida arvutid, tarkvaraprogrammid ja arvutiriistvara mõistavad. Arvutikeel loob tarkvaraprogrammide vahelise suhtlusvoo. Keel võimaldab arvutikasutajal dikteerida, milliseid käske peab arvuti andmete töötlemiseks täitma. Arvutikeelt on erinevat tüüpi, mis kasutavad erinevaid süntaksikomplekte.

Masina keel ehk masinkood on emakeel, millest arvuti keskseade või CPU vahetult aru saab. Seda tüüpi arvutikeelt ei ole lihtne mõista, kuna see kasutab käskude loomiseks ainult kahendsüsteemi, tähistuste elementi, mis sisaldab ainult arvude jada, mis koosneb ühest ja nullist. Arvuti protsessor peab teisendama kõrgetasemelised keeled sellesse keelde, enne kui see saab käivitada programmi või teha kasutaja määratud käske. Teatud keele masinkoodiks teisendamiseks vajab arvutiprotsessor kompilaatorit ehk programmi, mis teisendab ühes keeles kirjutatud lähtekoodi teise keele süntaksiks. Kompilaator loob binaarfaili või käivitatava faili, mille CPU käivitab. Igal arvutiprotsessoril on oma masinkoodide komplekt. Masinakood määrab, mida ja kuidas arvutiprotsessor tegema peaks.

1950. aastate alguses tehtud uuring on viinud madalatasemeliste keelte ehk assamblee tasemekeele väljatöötamiseni. Assembly Level Language, mida peetakse ka teise põlvkonna keeleks, on koodide komplekt, mida saab käivitada otse arvuti protsessoris. Seda tüüpi keel on kõige sobivam operatsioonisüsteemide kirjutamiseks ja töölauarakenduste hooldamiseks. See võimaldab programmeerijal täita mitmeid ülesandeid, nagu juurdepääs registrile, mäluhaldus ja kellatsükli kirjavahetus. Koostetaseme keelega on programmeerijal lihtsam käske määratleda, kuna tal on muutujate nimetamisel eesõigus. See keel pole aga paindlik, kuna kasutaja ei saa seda keelt kasutades kirjutatud koodide komplekti uuesti kasutada. See ei ole teiste kolleegidega võrreldes nii selgitav. Kasutaja peab selle keele krüpteerima masinakeeleks, et arvuti saaks töödelda programmeerija kirjutatud käske.

Kõrgetasemeliste keelte areng sai alguse siis, kui programmeerijatel hakkasid tekkima probleemid seoses arvuti üha suureneva kaasaskantavuse puudumisega. Kõrgetasemelised keeled ignoreerivad madala taseme keeltes leiduvaid ebaolulisi üksikasju. Paljud programmeerijad peavad kõrgetasemelist keelt oluliseks lahenduseks arvutikeelte põhjustatud probleemidele, kuna seda on lihtne kasutada ja vigu tekitada. Programmeerijad nimetavad kõrgetasemelisi keeli sageli keskmise taseme keelteks, mis kasutavad ainult abstraktsiooni ja konstruktsioonide mõisteid äärmuseni.