Hiện nay, với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ, nhất là với ngành công nghệ thông tin dẫn đến việc xuất hiện đa dạng ngôn ngữ lập trình. Điều này khiến cho những người mới bắt đầu với lập trình cảm thấy lựa chọn khó khăn và đầy thắc mắc, không biết ngôn ngữ nào là phù hợp và dễ học nhất. Qua bài viết này, Coding Guru sẽ hướng dẫn bạn một số khái niệm cơ bản của ngôn ngữ lập trình và giới thiệu top 10 ngôn ngữ phổ biến nhất trong lĩnh vực công nghệ ngày nay. Hãy cùng Coding Guru khám phá ngay!
Ngôn ngữ lập trình là gì?
Ngôn ngữ lập trình, hay còn được gọi là “programming language,” không chỉ là một tập hợp các quy tắc và cú pháp mà còn là hệ thống giúp viết chương trình máy tính một cách hiệu quả. Đây là một bộ công cụ gồm các lệnh và khái niệm được sắp xếp để định nghĩa và thực hiện các thuật toán, đồng thời tạo ra nhiều loại đầu ra khác nhau. Chương trình được viết bằng ngôn ngữ này có thể được biên dịch hoặc thông dịch thành mã máy bởi máy tính.
Ngôn ngữ lập trình chủ yếu được ứng dụng bởi các nhà phát triển để tạo ra ứng dụng, phần mềm, và trang web, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người dùng trong thời đại công nghệ số. Hiện nay, một số ngôn ngữ dùng để code như Python, Java, C++, hoặc Ruby đang rất phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực công nghệ thông tin và phát triển phần mềm cũng như nhiều ngành khác.
Cấu trúc thành phần của ngôn ngữ dùng để lập trình
Các thành phần cơ bản của một ngôn ngữ chuyên dụng để code:
Bảng ký tự
Bảng ký tự của một ngôn ngữ lập trình gồm các ký hiệu và ký tự cần thiết để viết mã chương trình. Đây bao gồm chữ cái, số, toán tử, từ khóa, biểu tượng đặc trưng, và các ký tự đặc biệt như dấu ngoặc, dấu câu, khoảng trắng và xuống dòng. Mỗi ngôn ngữ lập trình có bảng ký tự riêng biệt, được thiết kế để khớp với cú pháp đặc trưng của ngôn ngữ đó.
Cú pháp
Cú pháp là tập hợp quy tắc về cấu trúc và cách sắp xếp các thành phần trong chương trình. Nó giúp người lập trình viết mã theo cách đúng, tránh lỗi cú pháp. Quy tắc này bao gồm cách đặt tên biến, hàm, lệnh điều khiển, toán tử, dấu câu, khoảng trắng và các ký tự đặc biệt. Tuân thủ cú pháp chính xác là cách để viết mã hiệu quả và tránh lỗi nhất có thể.
Ngữ nghĩa
Ngữ nghĩa trong ngôn ngữ lập trình liên quan đến ý nghĩa và mục đích của các câu lệnh, biểu thức và cấu trúc mã nguồn. Ngữ nghĩa được định rõ bởi quy tắc lập trình và cú pháp của ngôn ngữ, việc hiểu rõ ngữ nghĩa là việc rất quan trọng để phát triển và duy trì các ứng dụng phần mềm chất lượng cao. Điều này đảm bảo rằng code không chỉ chạy đúng mà còn thể hiện đúng ý nghĩa mà lập trình viên muốn truyền đạt.
Xem thêm: Lập Trình Là Gì? Những Kiến Thức Lập Trình Cơ Bản Cần Nắm Vững
Đặc điểm chung của đa số ngôn ngữ coding hiện nay
Những đặc điểm chung đều đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng chương trình lập trình hiệu quả và dễ bảo trì. Đồng thời, chúng tạo ra cơ sở cho việc phát triển các ứng dụng và hệ thống phức tạp hơn trong lĩnh vực công nghệ thông tin. Các đặc điểm chung bao gồm:
Cấu trúc của các kiểu dữ liệu
Các kiểu dữ liệu đóng vai trò quan trọng trong ngôn ngữ lập trình, xác định cách dữ liệu được lưu trữ và xử lý. Sử dụng đúng kiểu dữ liệu có thể tăng tính đúng đắn và hiệu suất của chương trình. Một số kiểu dữ liệu cơ bản bao gồm số nguyên, số thực, ký tự, và luận lý.
Các mệnh lệnh thực hiện phép tính
Sau khi dữ liệu đã được xác định, máy tính cần được hướng dẫn về cách thực hiện phép tính trên dữ liệu đó. Các mệnh đề và dòng điều khiển hình thành các câu lệnh, định rõ trình tự thực thi của chương trình. Các câu lệnh này có thể bao gồm các cấu trúc điều kiện, vòng lặp và hàm.
Tên và tham số
Để xác định vùng lưu trữ dữ liệu, chương trình sử dụng tên của biến. Các biến có thể là địa chỉ trực tiếp hoặc tham chiếu đến vùng nhớ đã được sử dụng. Sự đặt tên và sử dụng chính xác của biến là quan trọng để chương trình hoạt động đúng và hiệu quả.
Cơ chế tham khảo và tái sử dụng mã nguồn
Cơ chế tham khảo sử dụng con trỏ hoặc tham chiếu để truy xuất và thao tác với địa chỉ bộ nhớ của các biến và đối tượng. Tham khảo giúp chia sẻ dữ liệu giữa các thành phần của chương trình một cách linh hoạt hơn và giảm việc sao chép dữ liệu.
Tái sử dụng mã nguồn thường được thực hiện bằng cách chia nhỏ mã nguồn thành các module và sử dụng lại chúng trong các dự án khác nhau. Sự tái sử dụng này giúp tối ưu hóa lưu trữ và sử dụng bộ nhớ, cũng như tiết kiệm thời gian và công sức cho lập trình viên.
Xem thêm: Lập trình viên là gì? Hướng đi của lập trình viên trong tương lai
Có bao nhiêu ngôn ngữ dùng để lập trình và chúng được phân loại như thế nào?
Ngoài số lượng ngôn ngữ lập trình đa dạng được sử dụng trên thế giới, chúng còn được phân loại theo nhiều lớp khác nhau dựa trên phương pháp xây dựng. Dưới đây là một số phân loại phổ biến:
Ngôn ngữ lập trình tuyến tính
Trong loại này, chương trình được thực hiện theo trình tự tuần tự từ đầu đến cuối. Lệnh nào được viết trước sẽ được thực thi trước, và lệnh sau sẽ chạy sau. Đây là cách tiếp cận tuần tự trong lập trình.
Ngôn ngữ hướng cấu trúc
Với phân loại này, các chương trình được phân chia thành các khối cấu trúc như điều kiện, vòng lặp và hàm. Một số ngôn ngữ phổ biến thuộc loại này là Pascal và C. Hướng cấu trúc giúp tổ chức mã nguồn một cách có tổ chức và rõ ràng.
Ngôn ngữ hướng đối tượng
Trong phân loại ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng này, dữ liệu và mã nguồn được tổ chức thành các đối tượng, mỗi đối tượng chứa các thuộc tính và phương thức. Các ngôn ngữ hướng đối tượng phổ biến bao gồm C#, C++, và Java. Hướng đối tượng giúp tạo ra mã nguồn linh hoạt, tái sử dụng và dễ hiểu.
Xem thêm: Nên tự học lập trình không? Mới học lập trình nên bắt đầu từ đâu?
Top 10 các ngôn ngữ lập trình phổ biến hiện nay
Hiện nay, trên thế giới có hàng nghìn ngôn ngữ lập trình khác nhau, với mỗi ngôn ngữ phục vụ cho các mục đích và lĩnh vực công nghiệp cụ thể. Số lượng này không ngừng tăng lên do sự phát triển và đa dạng hóa trong lĩnh vực công nghệ thông tin.
Javascript
JavaScript là một trong những ngôn ngữ lập trình quan trọng và phổ biến nhất hiện nay. Với sự phát triển của các framework như ReactJS, Angular và Vue JS, JS không chỉ được sử dụng trong phát triển ứng dụng web mà còn trong phát triển ứng dụng di động thông qua React Native và Ionic. JS cũng là lựa chọn phổ biến cho phát triển máy chủ thông qua Node.js để xây dựng ứng dụng web real-time và hệ thống đa luồng.
Ngôn ngữ lập trình Python
Python, một trong những ngôn ngữ lập trình phổ biến nhất, là ngôn ngữ tiếp theo trong danh sách. Với cấu trúc mã nguồn mở, Python được ứng dụng rộng rãi từ khoa học dữ liệu, trí tuệ nhân tạo, phát triển web đến quản lý hệ thống và giáo dục.
Với cú pháp rõ ràng và dễ đọc, Python tạo điều kiện thuận lợi cho lập trình viên nắm bắt và tương tác với mã nguồn. Việc tích hợp với nhiều thư viện và framework như Pandas, Django, và Flask còn giúp gia tăng tốc độ phát triển ứng dụng.
Nổi bật, Python đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo, với sự hỗ trợ từ các thư viện như TensorFlow và PyTorch, giúp đơn giản hóa quá trình xây dựng mô hình học máy và deep learning. Tuy nhiên, Python có thể chạy chậm trong môi trường thông dịch.
Java
Java, thường được mừng là “ngôn ngữ viết một lần chạy mọi nơi” với tính đa năng, hướng đối tượng và khả năng chạy trên nhiều nền tảng mà không cần viết lại mã nguồn. Được ứng dụng rộng rãi trong phát triển ứng dụng di động, máy chủ, và web, Java còn được sử dụng trong tài chính, giáo dục, y tế và nhiều lĩnh vực khác. Tuy nhiên, Java có nhược điểm khi không phù hợp với các chương trình chạy trên đám mây và tiêu tốn nhiều bộ nhớ, tốc độ không nhanh bằng một số ngôn ngữ lập trình khác.
Xem thêm: PHP Framework Là Gì? Top 10 PHP Framework Được Ưa Chuộng Nhất Hiện Nay
C#
C# là ngôn ngữ lập trình do Microsoft phát triển, chủ yếu dành cho việc tạo ứng dụng Windows và web, cũng có thể sử dụng cho phát triển ứng dụng trên nhiều nền tảng khác nhau, bao gồm Android và iOS. Cú pháp của C# tương tự như Java và C++, đòi hỏi kiến thức vững về các ngôn ngữ này để thực hiện tốt các thao tác.
Tuy nhiên, C# có nhược điểm là ít linh hoạt hơn so với một số ngôn ngữ khác do phụ thuộc vào .NET framework của Microsoft. Việc tìm lỗi và gỡ lỗi cũng khó khăn hơn đối với lập trình viên.
Ngôn ngữ lập trình C – C/C++
C++ chiếm vị trí hàng đầu trong danh sách các ngôn ngữ phổ biến nhất nhờ tính đa năng và khả năng sử dụng mạnh mẽ. Được phát triển từ ngôn ngữ C, C++ được bổ sung thêm tính năng hướng đối tượng và nhiều tính năng khác.
Đây là ngôn ngữ rộng rãi được áp dụng trong lập trình game nhờ vào khả năng xử lý đa luồng và khả năng tối ưu hóa mã nguồn. C++ cũng là lựa chọn phổ biến trong phát triển ứng dụng desktop và phần mềm nhúng, đặc biệt là trong các môi trường đòi hỏi hiệu suất cao và kiểm soát bộ nhớ chặt chẽ.
PHP
Theo thống kê, hơn 80% website hiện nay được xây dựng bằng PHP, là một minh chứng cho sự phổ biến mạnh mẽ của ngôn ngữ lập trình này. PHP, là một ngôn ngữ mã nguồn mở, được phát triển chủ yếu để tạo ra các trang web động. Khả năng chạy trên nhiều hệ điều hành và sự hỗ trợ từ hầu hết các nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ web làm tăng tính linh hoạt của PHP.
Ngôn ngữ này được ứng dụng rộng rãi trong nhiều loại trang web như blog, trang thương mại điện tử, hệ thống quản lý nội dung (CMS), diễn đàn và các ứng dụng web khác. Với cộng đồng lập trình viên đông đảo và tài liệu hướng dẫn phong phú, PHP là một trong những ngôn ngữ phổ biến nhất trên thế giới, và tiếp tục phát triển để đáp ứng nhu cầu ngày càng đa dạng của các ứng dụng web hiện đại.
Kotlin
Kotlin, ngôn ngữ lập trình cao cấp do JetBrains phát triển và được Google chính thức hỗ trợ cho việc phát triển ứng dụng Android, đem lại cho lập trình viên khả năng viết mã ngắn gọn hơn so với Java mà vẫn giữ được hiệu quả và độ chính xác.
Với sự tích hợp của các tính năng mới như hỗ trợ lập trình hướng đối tượng, lập trình hàm và lập trình phi tuyến tính, Kotlin đã trở thành một trong những ngôn ngữ phổ biến hàng đầu cho phát triển ứng dụng Android và được sử dụng rộng rãi trong nhiều dự án khác, từ phát triển web đến phần mềm máy tính và ứng dụng nhúng.
Xem thêm: Hướng Dẫn Học Viết Code Chuẩn Cho Người Mới Bắt Đầu Từ A – Z
Go
Go, hay Golang, được phát triển bởi Robert Griesemer, là một ngôn ngữ lập trình dành cho việc xây dựng phần mềm đơn giản và đáng tin cậy, vận hành hiệu quả.
Ngôn ngữ lập trình Go nổi bật với khả năng đồng bộ cao và tốc độ biên dịch nhanh. Cấu trúc vận hành giống như cờ vây giúp người dùng dễ học và sử dụng. Hơn nữa, Go đi kèm với nhiều công cụ tích hợp sẵn và kiểm tra tự động, đảm bảo tốc độ xử lý nhanh chóng.
Tuy nhiên, Go không hỗ trợ ngôn ngữ chung và xử lý lỗi còn hạn chế. Người dùng cũng phải đối mặt với việc thiếu một số khung phần mềm cần thiết.
Swift
Swift là ngôn ngữ mới do Apple phát triển, đặc biệt được ứng dụng trong việc phát triển ứng dụng cho các hệ điều hành như iOS, macOS, và watchOS. Ra mắt lần đầu vào năm 2014, Swift nhanh chóng trở thành một trong những ngôn ngữ phổ biến nhất hiện nay.
Xây dựng trên nền Objective-C, Swift không chỉ đơn giản hóa cú pháp mà còn làm cho mã nguồn trở nên dễ đọc và dễ viết hơn nhiều so với Objective-C. Đồng thời, Swift hỗ trợ tốt các tính năng mới của iOS và macOS, bao gồm cả phát hiện và xử lý lỗi, thao tác với tập tin và cơ sở dữ liệu, cũng như xử lý đa luồng.
Ruby
Ruby là một ngôn ngữ lập trình mã nguồn mở, được rộng rãi sử dụng trong phát triển các ứng dụng web. Nó đi kèm với một thư viện đa dạng và mạnh mẽ, bao gồm các công cụ để xử lý chuỗi, số học, đồ họa, cơ sở dữ liệu, và nhiều tính năng khác.
Tuy Ruby thường có tốc độ thực thi chậm hơn so với một số ngôn ngữ lập trình khác. Ngoài ra, việc gỡ lỗi khi viết chương trình bằng Ruby cũng có thể đối mặt với một số khó khăn.
Nên học ngôn ngữ nào khi lập trình?
Mỗi ngôn ngữ dùng để lập trình đều mang đặc điểm riêng và phục vụ một mục đích cụ thể. Quyết định chọn ngôn ngữ nào thường phụ thuộc vào mục tiêu cụ thể của bạn, có thể là thiết kế web, lập trình ứng dụng di động cho Android/iOS, phát triển phần mềm cho máy tính, lập trình vi điều khiển, machine learning/deep learning, big data, và nhiều hơn nữa. Bạn cũng có thể lựa chọn dựa trên xu hướng phát triển của ngôn ngữ trong tương lai.
Tuy nhiên, dù bạn chọn ngôn ngữ nào đi chăng nữa, tất cả đều bắt đầu từ những kiến thức cơ bản như vòng lặp, hằng số, biến số, hàm, thuật toán, và nhiều khái niệm lập trình khác. Vì vậy, khi bạn đã nắm vững tư duy lập trình cơ bản và thành thạo một ngôn ngữ, việc học những ngôn ngữ khác sẽ trở nên dễ dàng hơn.
Trong khi mỗi ngôn ngữ lập trình đem đến sức mạnh đặc biệt cho các mục đích cụ thể, quan trọng nhất là nắm vững tư duy lập trình cơ bản. Bằng cách này, bạn có thể linh hoạt chuyển đổi giữa các ngôn ngữ và nắm bắt những xu hướng mới trong ngành công nghiệp công nghệ. Hãy khám phá và học hỏi từ đa dạng các ngôn ngữ để trở thành một lập trình viên linh hoạt và đầy đủ kỹ năng, sẵn sàng đối mặt với mọi thách thức trong hành trình lập trình của bạn.
