4. Nội dung và phạm vi nghiên cứu
4.1. Tổng quan về các ngôn ngữ lập trình
Hiện nay, có khá nhiều ngôn ngữ lập trình phần mềm trên nền windows như assembly, pascal, C, C++, C sharp, java, visual basic… Mỗi ngôn ngữ lập trình này có ưu, nhược điểm riêng.
Ngôn ngữ Assembly là một bước tiến vượt ra khỏi với ngôn ngữ máy tính. Assembly đưa ra khái niệm biến nhờ đó mà ta có thể gán một ký hiệu cho một vị trí nào đó trong bộ nhớ mà không phải viết lại địa chỉ này dưới dạng nhị phân mỗi lần sử dụng. Assembly cũng chứa vài "phép toán giả", tức là ta có thể biểu biễn mã phép toán dưới dạng phát biểu thay vì dưới dạng nhị phân. Sau khi viết một chương trình Assembly, lập trình viên phải chạy nó thông qua Assembler. Assembler là một chương trình biên dịch, nó dịch chương trình Assembly sang ngôn ngữ máy.
Pascal là ngôn ngữ lập trìnhbậc cao. Nó kết hợp giữa đặc tính gọn, dễ nhớ, khả năng truy cập cấp thấp và các cấu trúc giữ liệu đa dạng. Pascal còn hỗ trợ nhúng các chương trình viết bằng Assembler, khả năng đồ hoạ và hướng đối tượng. Pascal là ngôn ngữ lập trình có cấu trúc. Đó là cấu trúc trong dữ liệu, cấu trúc trong các toán tử và cấu trúc trong công cụ thủ tục. Pascal có một số kiểu dữ liệu được định nghĩa sẵn và các phép toán trên các kiểu dữ liệu này. Cấu trúc trong công cụ thủ tục thể hiện thông qua khả năng phân tích chương trình thành các modul độc lập và lời gọi đệ quy thủ tục. Việc lập trình một chương trình viết bằng Pascal được thực hiện bằng một trình biên dịch. Pascal mới chỉ hỗ trợ lập trình hướng đối tượng. Vì thế Pascal chỉ thích hợp dùng để giảng dạy mà không được dùng cho bài toán ứng dụng trong thực tế.
Ngôn ngữ C là ngôn ngữ lập trình có cấu trúc cấp trung vì nó cho phép thao tác trên các bit, byte và địa chỉ. C kết hợp các yếu tố mềm dẻo của ngôn ngữ bậc cao và khả năng điều khiển mạnh của Assembler. Do vậy, C tỏ ra thích hợp với lập trình hệ thống. Chương trình viết bằng C là tập hợp các hàm riêng biệt, giúp cho việc che giấu
mã và giữ liệu trở nên dễ dàng. C là ngôn ngữ lập trình có tính tương thích cao. Chương trình viết bằng C cho một loại máy hoặc hệ điều hành này có thể chuyển dễ dàng sang loại máy hoặc hệ điều hành khác. Hiện nay hầu hết các loại máy tính đều có trình biên dịch C. Tuy nhiên, C chỉ thích hợp với những chương trình hệ thống hoặc những chương trình đòi hỏi tốc độ. Còn với những bài toán lớn và phức tạp thì cũng như pascal, C rất khó kiểm soát chương trình.
Ngôn ngữ C++ được phát triển từ ngôn ngữ C. Nó là ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng nhưng nó không phải là ngôn ngữ hướng đối tượng hoàn toàn mà là ngôn ngữ "đa hướng". Do vậy, nó có đầy đủ các tính chất của một ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng. C++ hỗ trợ cả lập trình hướng hành động và lập trình hướng đối tượng. Nó kết hợp những ý tưởng hay nhất của lập trình có cấu trúc với việc phân chia một bài toán thành các nhóm nhỏ có quan hệ với nhau, mỗi nhóm con đó là một đối tượng chứa các lệnh và dữ liệu riêng của nó. C++ đưa vào các khái niệm hàm ảo, quá tải hàm, quá tải toán tử cho phép tạo ra các kiểu dữ liệu trừu tượng, hỗ trợ thừa kế bội. Mục tiêu của C++ là tiếp cận những ý tưởng của phương pháp luận hướng đối tượng và trừu tượng dữ liệu. Các đặc tính của C ++ cho phép người lập trình xây dựng những thư viện phần mềm có chất lượng cao phục vụ những đề án lớn. C++ là ngôn ngữ thích hợp cho việc xây dựng những chương trình lớn như các hệ soạn thảo, chương trình dịch, các hệ quản trị cơ sở dữ liệu, các hệ truyền thông, ...
Ngôn ngữ lập trình Java là ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng hoàn toàn được phát triển từ C++ nên Java rất giống C++ và nó khắc phục được một số hạn chế của C++. Java là ngôn ngữ lập trình mạnh vì nó hội tụ được các yếu tố như: Java là ngôn ngữ hướng đối tượng), cách sử dụng khá đơn giản, java có tính đa luồng, có nghĩa là java cho phép xây dựng các trình ứng dụng, trong đó, nhiều quá trình có thể xảy ra đồng thời. Tính đa luồng cho phép các nhà lập trình có thể biên soạn các phần mềm đáp ứng tốt hơn, tương tác hơn và thực hiện theo thời gian thực. Java độc lập với cấu
trúc máy, java không phụ thuộc vào hệ máy, các ứng dụng bằng Java có thể dùng được trên hầu như mọi máy tính. Java cũng là ngôn ngữ lập trình cho Web. Java khá an toàn.
Visual Basic là một môi trường lập trình được phát triển bởi Microsoft nhằm phát triển các ứng dụng trên Windows nhanh và dễ dàng.Visual Basic cung cấp cho người lập trình một môi trường tích hợp, nơi mà người lập trình có thể sử dụng các công cụ để tạo ra giao diện một cách nhanh chóng và dễ dàng tạo ra mã để trả lời lại các tác động từ phía người sử dụng. Visual Basic cung cấp cho người lập trình cả kỹ thuật lập trình hướng sự kiện và kỹ thuật lập trình hướng đối tượng. Môi trường phát triển của Visual Basic có những công cụ soạn thảo và gỡ rối tinh vi, nó cho phép người lập trình gắn mã với giao diện một cách nhanh chóng cho mỗi sự kiện. Do vậy nếu yêu cầu bài toán cần đến tốc độ thì nên dùng Visual Basic.
Ngôn ngữ lập trình C# (C-sharp) là ngôn ngữ lập trình cao cấp được phát triển từ C và C++, nhưng nó được tạo từ nền tảng phát triển cao hơn. Microsoft đã thêm vào những đặc tính mới để làm cho ngôn ngữ này dễ sử dụng và hiệu quả hơn. Microsoft đã thành công khi xây dựng ngôn ngữ lập trình C#. Cụ thể là: C# là ngôn ngữ đơn giản nhưng hiện đại, C# là ngôn ngữ hướng đối tượng, mạnh mẽ và mềm dẻo, nó có ít từ khóa nhưng lại là ngôn ngữ hướng module. C# đã và đang trở thành một ngôn ngữ phổ biến trong lập trình. C# tạo ra môi trường lập trình, thư viện lập trình rất mạnh và thân thiện. Ngoài ra ứng dụng C# giao tiếp với các ứng dụng khác dễ dàng. Ứng dụng C# chạy hiệu quả hơn so với ứng dụng khác (do cơ chế thực thi cuả nó). Nó có thể đáp ứng mọi yêu cầu lập tình phần mềm của con người.
Tóm lại, ngôn ngữ lập trình C# là một ngôn ngữ lập trình hướng tới đối tượng bậc cao, đơn giản nhưng hiện đại, đáp ứng được tất cả các yêu cầu lập trình phần mềm trên nền windows. Vì thế, tác giả đã chọn C# là ngôn ngữ lập trình cho phần mềm tra chế độ mài tròn ngoài CRG.