Che cos'è la programmazione informatica e quali sono i linguaggi più comuni

Jamie Jin / Shutterstock

In sintesi

• Il linguaggio di programmazione è un sistema di regole e simboli che permette all’essere umano di comunicare con un computer per eseguire operazioni, creare software, applicazioni, giochi e sistemi avanzati come AI o metaverso.
• I linguaggi possono essere di basso livello (vicini al linguaggio macchina) o di alto livello (vicini al linguaggio naturale) e seguono regole di sintassi e semantica; il codice può essere compilato o interpretato.
• La scelta del linguaggio dipende dal contesto di utilizzo, dall’obiettivo del progetto e dalle competenze del programmatore; il settore è in continua evoluzione con linguaggi emergenti come Rust e Go e l’integrazione dell’intelligenza artificiale.

La programmazione è il processo di creazione di varie istruzioni che si interfacciano con un computer e gli spiegano come eseguire un compito specifico.  Un linguaggio di programmazione è un sistema composto da regole e simboli che consente di mettere in comunicazione l’essere umano e un computer per permettere alla macchina di eseguire compiti ben precisi, dallo svolgimento di una semplice azione e fino ad arrivare alle applicazioni più complesse di intelligenza artificiale.

Questo tipo di linguaggio rappresenta la base della tecnologia moderna e dell’informatica ed è oggi uno strumento essenziale per la società. Nel corso degli anni sono stati creati diversi linguaggi di programmazione in modo da poter soddisfare differenti esigenze di sviluppo e realizzare programmi, applicazioni, sistemi operativi e molto altro ancora.

Che cos’è un linguaggio di programmazione?

Un linguaggio di programmazione è un sistema codificato di lettere e simboli con cui è possibile fornire istruzioni a un computer che, sulla base delle informazioni a sua disposizione, andrà poi a eseguire delle operazioni ben precise.

Di fatto, quindi, un linguaggio di programmazione non è altro che un vero e proprio sistema di comunicazione che consente all’essere umano (il programmatore) e la macchina (il computer) di interagire.

Utilizzando regole e simboli, quindi, un programmatore può realizzare un set di istruzioni da mettere a disposizione del computer. Si tratta di un modo per “comunicare” alla macchina cosa deve fare e come deve effettuare determinate operazioni.

Un sistema di questo tipo consente di creare semplici applicazioni ma anche arrivare a “costruire” interi sistemi operativi, giochi e programmi avanzati, siti web e molto altro ancora, come per l’AI o il metaverso. Con un linguaggio di programmazione è possibile sfruttare appieno le capacità di un computer e realizzare software di vario tipo.

Ogni linguaggio prevede una sintassi ben precisa e, quindi, regole da seguire per la scrittura del codice, esattamente come avviene per il linguaggio utilizzato dagli esseri umani. I termini utilizzati, inoltre, hanno un significato ben preciso.

È compito del programmatore utilizzare in modo corretto il linguaggio per “dialogare” con la macchina e, quindi, per fornire le istruzioni giuste al computer in modo da poter far funzionare correttamente programmi e applicazioni di vario tipo.

Nel mondo dell’informatica di oggi è possibile trovare diversi linguaggi di programmazione, spesso molto diversi tra loro e, in molti casi, pensati per un utilizzo specifico, come lo sviluppo di applicazione web, l’intelligenza artificiale o anche la gestione di grandi quantità di dati.

Le categorie dei linguaggi di programmazione

I linguaggi di programmazione possono essere suddivisi in varie categorie, sulla base di alcuni parametri ben precisi come il livello di astrazione e il modo in cui il codice viene organizzato. In linea di massima, la distinzione più importante che bisogna considerare quando si affronta questo argomento è quella tra linguaggi di basso livello e linguaggi di alto livello.

Nel primo caso, si tratta di sistemi più vicini al linguaggio macchina, pensati per il controllo diretto di un hardware tramite software. Nel secondo caso, sono linguaggi più semplici e di facile comprensione (per un essere umano) andando a puntare più su connessioni logiche tra le operazioni da effettuare.

C’è da considerare il paradigma di programmazione che regola il modo in cui viene affrontato un problema che deve essere risolto. Il paradigma imperativo o procedurale è composto da un set di istruzioni da fornire alla macchina che, seguendo passo dopo passo le indicazioni, potrà completare l’operazione richiesta. Esistono anche altri paradigmi utilizzabili come quello logico in cui vengono descritte le relazioni tra dati e la macchina ha il compito di trovare la soluzione.

Un altro aspetto da non trascurare riguarda il modo in cui il codice viene eseguito dal computer. In questo caso si può parlare di linguaggio compilato, quando il codice viene tradotto per la macchina da un compilatore apposito, oppure di linguaggio interpretato, quando il codice viene eseguito riga per riga da un programma specifico chiamato interprete.

Linguaggi di alto e basso livello

I linguaggi di programmazione possono essere di alto livello oppure di basso livello. Nel primo caso, si utilizza una sintassi vicina al linguaggio naturale, senza un particolare approfondimento dei dettagli tecnici. Si tratta di soluzioni ideali per la creazione di software, applicazioni web e programmi AI.

La seconda tipologia di linguaggio, invece, prevede un codice vicino al linguaggio binario che può essere compreso da una macchina. Si tratta di linguaggi difficili da comprendere e da scrivere per un essere umano. In genere, un linguaggio di basso livello viene utilizzato, principalmente, per lo sviluppo di firmware e sistemi operativi.

Cosa sono sintassi e semantica

Quando si parla di linguaggi di programmazione, il termine sintassi sta a indicare tutto l’insieme delle regole che stabiliscono come devono essere scritte le istruzioni. Proprio come avviene nei linguaggi umani, la sintassi varia da linguaggio a linguaggio, con regole ben precise che devono essere seguite in modo specifico. Una sintassi sbagliata (ad esempio l’assenza di una virgola in una riga di codice) può rendere impossibile l’esecuzione di un codice, causando un errore.

C’è poi da considerare anche la semantica che rappresenta il significato delle istruzioni e, quindi, cosa viene effettuato quando la sintassi del codice è corretta. Due istruzioni caratterizzate dalla stessa sintassi hanno la possibilità di produrre effetti diversi in base a quello che viene chiamato contesto semantico e, quindi, al significato che viene attribuito all’interno del codice a ogni singola istruzione.

Come funzionano i compilatori

Un elemento chiave per un linguaggio di programmazione e, più in generale, per tutte le attività che riguardano il mondo della programmazione è rappresentato dai compilatori. Si tratta di strumenti che consentono di trasformare il codice scritto da un programmatore in una serie di istruzioni che possono essere comprese ed eseguite da una macchina.

In linea di massima, il funzionamento di un compilatore segue una procedura ben precisa. La prima cosa che questo strumento fa è andare a controllare la sintassi del codice, per verificare se tutte le istruzioni sono corrette. Successivamente viene analizzata la semantica, in modo da poter garantire la coerenza del codice in base all’obiettivo prefissato.

A questo punto, il compilatore si occupa di tradurre il codice in modo da renderlo comprensibile alla macchina. La presenza di un sistema di questo tipo permette di semplificare le comunicazioni tra uomo e macchina, velocizzando la scrittura e l’esecuzione del codice.

I linguaggi di programmazione più popolari

Nel corso degli anni sono stati definiti una lunga serie di linguaggi di programmazione, consentendo ai programmatori di realizzare codice specifico in base a quello che sarà il contesto di utilizzo. In linea di massima, infatti, un linguaggio è pensato per adattarsi a uno specifico campo di utilizzo. Tra i linguaggi più popolari, ad esempio, troviamo C e C++, pensati per lo sviluppo di sistemi operativi, videogiochi e software di vario tipo. Per lo sviluppo web, invece, si usa JavaScript, con l’obiettivo di creare app e siti web avanzati. C’è poi Python, uno dei linguaggi più flessibili che può essere utilizzato in vari contesti. Molto popolari sono anche Swift, per le applicazioni iOS, e Kotlin, per le app Android.

Come scegliere il linguaggio di programmazione giusto

La scelta del linguaggio di programmazione da utilizzare è un elemento chiave da considerare al momento della realizzazione di un codice. Il motivo è semplice. Ogni sistema è stato sviluppato con l’obiettivo di adattarsi a precisi contesti di utilizzo.

Una volta individuato l’obiettivo di un progetto, quindi, è possibile scegliere il linguaggio più adatto. Ad esempio, per realizzare applicazioni web viene spesso scelto JavaScript mentre per la realizzazione di app per smartphone si punta su Swift e Kotlin.

Il mondo della programmazione è, sostanzialmente, diviso in settori che sono regolati dall’obiettivo dello sviluppo e dal contesto di utilizzo del codice. Sulla base di questi fattori è possibile individuare il linguaggio giusto da usare.

Altri aspetti da considerare sono la difficoltà nell’apprendimento, con alcuni che risultano più immediati di altri, e varie questioni tecniche, come le risorse disponibili, la compatibilità e la possibilità di garantire un funzionamento ottimale nel lungo periodo.

Il futuro dei linguaggi di programmazione

Il mondo dell’informatica è in continua evoluzione e le novità si susseguono di anno in anno, anche per quanto riguarda il settore della programmazione. Per i programmatori c’è sempre la necessità di aggiornare le proprie conoscenze, in modo da poter sfruttare tutte le ultime tecnologie disponibili.

Nel corso degli ultimi anni, Python ha registrato una forte crescita nel suo utilizzo ma si stanno diffondendo anche nuovi linguaggi, come Rust e Go, pensati per adattarsi alle esigenze dell’informatica di oggi. In sostanza, il settore evolve sempre e nuovi protagonisti possono crescere e affermarsi come nuovi strumenti utili per la creazione di codice.

In questo contesto, c’è l’intelligenza artificiale che impatta sul mondo della programmazione in vari modi. L’AI, infatti, richiede codice ben preciso e un notevole sforzo di sviluppo per poter funzionare correttamente. Nello stesso tempo, però, i modelli di intelligenza artificiale sono in grado di “creare” codice, utilizzando vari linguaggi e diventando strumenti preziosi per i programmatori di tutti il mondo.

Il futuro del settore, quindi, è strettamente legato a quelle che saranno le evoluzioni dell’AI e la sua capacità di assistere (o addirittura rimpiazzare) gli esseri umani in fase di programmazione.