El estudio de los lenguajes de programación agrupa tres intereses diferentes; el del programador profesional, el del diseñador del lenguaje y del Implementador del lenguaje.
El "el programador" es un tanto amorfo, en el sentido de que camufla importantes diferencias entre distintos niveles y aplicaciones de la programación. Claramente el programador que ha realizado un curso de doce semanas en COBOL y luego entra en el campo del procesamiento de datos es diferente del programador que escribe un compilador en Pascal, o del programador que diseña un experimento de inteligencia artificial en LISP, o del programador que combina sus rutinas de FORTRAN para resolver un problema de ingeniería complejo, o del programador que desarrolla un sistema operativo multiprocesador en ADA.
El "diseñador del lenguaje" es también un termino algo nebuloso. Algunos lenguajes (como APL y LISP) fueron diseñados por una sola persona con un concepto único, mientras que otros (FORTRAN y COBOL) son el producto de desarrollo de varios años realizados por comités de diseño de lenguajes.
El "Implementador del lenguaje" es la persona o grupo que desarrolla un compilador o interprete para un lenguaje sobre una maquina particular o tipos de maquinas. Mas frecuentemente, el primer compilador para el lenguaje Y sobre la maquina X es desarrollada por la corporación que manufactura la maquina X
Además, hay cuatro niveles distintos de lenguaje de programación.
Los "Lenguajes Declarativos" son los mas parecidos al castellano o ingles en su potencia expresiva y funcionalidad están en el nivel mas alto respecto a los otros. Son fundamentalmente lenguajes de ordenes, dominados por sentencias que expresan "Lo que hay que hacer" en ves de "Como hacerlo". Ejemplos de estos lenguajes son los lenguajes estadísticos como SAS y SPSS y los lenguajes de búsqueda en base de datos, como NATURAL e IMS. Estos lenguajes se desarrollaron con la idea de que los profesionales pudieran asimilar mas rápidamente el lenguaje y usarlo en su trabajo, sin necesidad de programadores o practicas de programación.
Los lenguajes de " Alto Nivel" son los más utilizados como lenguaje de programación. Aunque no son fundamentalmente declarativos, estos lenguajes permiten que los algoritmos se expresen en un nivel y estilo de escritura fácilmente legible y comprensible por otros programadores. Además, los lenguajes de alto nivel tienen normalmente las características de " Transportabilidad".
Es decir, están implementadas sobre varias maquinas de forma que un programa puede ser fácilmente " Transportado " (Transferido) de una maquina a otra sin una revisión sustancial. En ese sentido se llama "Independientes de la maquina". Ejemplos de estos lenguajes de alto nivel son PASCAL, APL y FORTRAN (para aplicaciones científicas), COBOL (para aplicaciones de procesamiento de datos), SNOBOL( para aplicaciones de procesamiento de textos), LISP y PROLOG (para aplicaciones de inteligencia artificial), C y ADA (para aplicaciones de programación de sistemas) y PL/I (para aplicaciones de propósitos generales).
Los "Lenguajes Ensambladores" y los "Lenguajes Maquina" son dependientes de la maquina. Cada tipo de maquina, tal como VAX de digital, tiene su propio lenguaje maquina distinto y su lenguaje ensamblador asociado. El lenguaje Ensamblador es simplemente una representación simbólica del lenguaje maquina asociado, lo cual permite una programación menos tediosa que con el anterior. Sin embargo, es necesario un conocimiento de la arquitectura mecánica subyacente para realizar una programación efectiva en cualquiera de estos niveles lenguajes.
Los siguientes tres segmentos del programa equivalentes exponen las distinciones básicas entre lenguajes maquina, ensambladores de alto nivel:
Como muestra este ejemplo, a mas bajo nivel de lenguaje mas cerca esta de las características de un tipo e maquina particular y más alejado de ser comprendido por un humano ordinario. Hay también una estrecha relación ( correspondencia 1:1) entre las sentencias en lenguaje ensamblador y sus formas en lenguaje maquina codificada. La principal diferencia aquí es que los lenguajes ensambladores se utilizan símbolos (X, Y, Z, A para " sumar", M para "multiplicar"), mientras que se requieren códigos numéricos (OC1A4, etc.) para que lo comprenda la maquina.
La programación de un lenguaje de alto nivel o en un lenguaje ensamblador requiere, por tanto, algún tipo de interfaz con el lenguaje maquina para que el programa pueda ejecutarse. Las tres interfaces más comunes: un "ensamblador”, un "compilador" y un "interprete". El ensamblador y el compilador traducen el programa a otro equivalente en el lenguaje X de la maquina "residente" como un paso separado antes de la ejecución. Por otra parte, el interprete ejecuta directamente las instrucciones en un lenguaje Y de alto nivel, sin un paso de procesamiento previo.
La compilación es, en general, un proceso más eficiente que la interpretación para la mayoría de los tipos de maquina. Esto se debe principalmente a que las sentencias dentro de un "bucle" deben ser reinterpretadas cada vez que se ejecutan por un interprete. Con un compilador. Cada sentencia es interpretada y luego traducida a lenguaje maquina solo una vez.
Algunos lenguajes son lenguajes principalmente interpretados, como APL, PROLOG y LISP. El resto de los lenguajes -- Pascal, FORTRAN, COBOL, PL/I, SNOBOL, C, Ada y Modula-2 - son normalmente lenguajes compilados. En algunos casos, un compilador estará utilizable alternativamente para un lenguaje interpretado (tal como LISP) e inversamente (tal como el interprete SNOBOL4 de los laboratorios Bell).
Existen cinco estilos de programación y son los siguientes:
°Orientados a Objetos.
°Imperativa : Entrada, procesamiento y salidas de Datos.
°Funcional : "Funciones", los datos son funciones, los resultados pueden ser un valor o una función.
°Lógico : {T, F} + operaciones lógicas (Inteligencia Artificial).
°Concurrente : Aún esta en proceso de investigación.
