ภาษาคอมพิวเตอร์
มนุษย์ใช้ภาษาในการสื่อสารมาตั้งแต่สมัยโบราณ การใช้ภาษาเป็นเรื่องที่มนุษย์พยายามถ่ายทอดความคิดและความรู้สึกต่าง ๆ เพื่อการโต้ตอบและสื่อความหมาย ภาษาที่มนุษย์ใช้ติดต่อสื่อสารในชีวิตประจำวัน เช่น ภาษาไทย ภาษาอังกฤษ หรือภาษาจีน ต่างเรียกว่ มนุา “ภาษาธรรมชาติ” (Natural Language) เพราะมีการศึกษา ได้ยิน ได้ฟัง กันมาตั้งแต่เกิดการใช้งานคอมพิวเตอร์ ซึ่งเป็นเครื่องมือทางอิเล็กทรอนิกส์ให้ทำงานตามที่ต้องการ จำเป็นต้องมีการกำหนดภาษา สำหรับใช้ติดต่อสั่งงานกับคอมพิวเตอร์ ภาษาคอมพิวเตอร์จะเป็น ”ภาษาประดิษฐ์” (Artificial Language) ที่มนุษย์คิดสร้างมาเอง เป็นภาษาที่มีจุดมุ่งหมายเฉพาะ มีกฎเกณฑ์ที่ตายตัวและจำกัด คืออยู่ในกรอบให้ใช้คำและไวยากรณ์ที่กำหนดและมีการตีความหมายที่ชัดเจน จึงจัดภาษาคอมพิวเตอร์เป็นภาษาที่มีรูปแบบเป็นทางการ (Formal Language) ต่างกับภาษาธรรมชาติที่มีขอบเขตกว้างมาก ไม่มีรูปแบบตายตัวที่แน่นอน กฎเกณฑ์ของภาษาจะขึ้นกับหลักไวยากรณ์และการยอมรับของกลุ่มผู้ใช้นั้น ๆ
ภาษาคอมพิวเตอร์อาจแบ่งได้เป็น 3 ระดับ คือ ภาษาเครื่อง (Machine Language) ภาษาระดับต่ำ (Low Level Language) และภาษาระดับสูง (High Level Language)
ภาษาเครื่อง (Machine Language)
การเขียนโปรแกรมเพื่อสั่งให้คอมพิวเตอร์ทำงานในยุคแรก ๆ จะต้องเขียนด้วยภาษาซึ่งเป็นที่ยอมรับของเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เรียกว่า “ภาษาเครื่อง” ภาษานี้ประกอบด้วยตัวเลขล้วน ทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์สามารถทำงานได้ทันที ผู้ที่จะเขียนโปรแกรมภาษาเครื่องได้ ต้องสามารถจำรหัสแทนคำสั่งต่าง ๆ ได้ และในการคำนวณต้องสามารถจำได้ว่าจำนวนต่าง ๆ ที่ใช้ในการคำนวณนั้นถูกเก็บไว้ที่ตำแหน่งใด ดังนั้นโอกาสที่จะเกิดความผิดพลาดในการเขียนโปรแกรมจึงมีมาก นอกจากนี้เครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละระบบมีภาษาเครื่องที่แตกต่างกันออก ทำให้เกิดความไม่สะดวกเมื่อมีการเปลี่ยนเครื่องคอมพิวเตอร์เพราะจะต้องเขียนโปรแกรมใหม่ทั้งหมด
ภาษาระดับต่ำ (Low Level Language)
เนื่องจากภาษาเครื่องเป็นภาษาที่มีความยุ่งยากในการเขียนดังได้กล่าวมาแล้ว จึงไม่มีผู้นิยมและมีการใช้น้อย ดังนั้นได้มีการพัฒนาภาษาคอมพิวเตอร์ขึ้นอีกระดับหนึ่ง โดยการใช้ตัวอักษรภาษาอังกฤษเป็นรหัสแทนการทำงาน การใช้และการตั้งชื่อตัวแปรแทนตำแหน่งที่ใช้เก็บจำนวนต่าง ๆ ซึ่งเป็นค่าของตัวแปรนั้น ๆ การใช้สัญลักษณ์ช่วยให้การเขียนโปรแกรมนี้เรียกว่า “ภาษาระดับต่ำ”ภาษาระดับต่ำเป็นภาษาที่มีความหมายใกล้เคียงกับภาษาเครื่องมากบางครั้งจึงเรียกภาษานี้ว่า “ภาษาอิงเครื่อง” (Machine – Oriented Language) ตัวอย่างของภาษาระดับต่ำ ได้แก่ ภาษาแอสเซมบลี เป็นภาษาที่ใช้คำในอักษรภาษาอังกฤษเป็นคำสั่งให้เครื่องทำงาน เช่น ADD หมายถึง บวก SUB หมายถึง ลบ เป็นต้น การใช้คำเหล่านี้ช่วยให้การเขียนโปรแกรมง่ายขึ้นกว่าการใช้ภาษาเครื่องซึ่งเป็นตัวเลขล้วน ดังตารางแสดงตัวอย่างของภาษาระดับต่ำและภาษาเครื่องที่สั่งให้มีการบวกจำนวนที่เก็บอยู่ในหน่วยความจำ
ภาษาระดับสูง (High Level Language)
ภาษาระดับสูงเป็นภาษาที่สร้างขึ้นเพื่อช่วยอำนวยความสะดวกในการเขียนโปรแกรมกล่าวคือลักษณะของคำสั่งจะประกอบด้วยคำต่าง ๆ ในภาษาอังกฤษ ซึ่งผู้อ่านสามารถเข้าใจความหมายได้ทันที ผู้เขียนโปรแกรมจึงเขียนโปรแกรมด้วยภาษาระดับสูงได้ง่ายกว่าเขียนด้วยภาษาแอสเซมบลีหรือภาษาเครื่อง ภาษาระดับสูงมีมากมายหลายภาษา อาทิเช่น ภาษาฟอร์แทรน (FORTRAN) ภาษาโคบอล (COBOL) ภาษาปาสคาล (Pascal) ภาษาเบสิก(BASIC) ภาษาวิชวลเบสิก (Visual Basic) ภาษาซี (C) และภาษาจาวา (Java) เป็นต้น โปรแกรมที่เขียนด้วยภาษาระดับสูงแต่ละภาษาจะต้องมีโปรแกรมที่ทำหน้าที่แปลภาษาระดับสูงให้เป็นภาษาเครื่อง เช่น โปรแกรมแปลภาษาฟอร์แทรนเป็นภาษาเครื่อง โปรแกรมแปลภาษาปาสคาลเป็นภาษาเครื่อง คำสั่งหนึ่งคำสั่งในภาษาระดับสูงจะถูกแปลเป็นภาษาเครื่องหลายคำสั่ง
ภาษาระดับสูงที่จะกล่าวถึงในที่นี้ ได้แก่
1) ภาษาฟอร์แทรน (FORmula TRANstation : FORTRAN)
จัดเป็นภาษาระดับสูงที่เก่าแก่ที่สุด ได้รับการคิดค้นขึ้นเป็นครั้งแรก ราว พ.ศ. 2497 โดยบริษัท ไอบีเอ็ม เป็นภาษาที่เหมาะสำหรับงานที่ต้องการการคำนวณ เช่น งานทางด้านวิทยาศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ และงานวิจัยต่าง ๆ เนื่องจากแนวคิดในการเขียนโปรแกรมในระยะหลังนี้เปลี่ยนมานิยมการเขียนโปรแกรมแบบโครงสร้างมากขึ้น ลักษณะของคำสั่งภาษาฟอร์แทรนแบบเดิมไม่เอื้ออำนวยที่จะให้เขียนได้ จึงมีการปรับปรุงโครงสร้างของภาษาฟอร์แทรนให้สามารถเขียนโปรแกรมแบบโครงสร้างขึ้นมาได้ในปี พ.ศ. 2509 เรียกว่า FORTRAN 66 และในปี พ.ศ. 2520 สถาบันมาตรฐานแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา (American National Standard Institute หรือ ANSI) ได้ปรับปรุง FORTRAN 66 และยอมรับให้เป็นภาษาฟอร์แทรนที่เป็นมาตรฐาน เรียกว่า FORTRAN 77 ใช้ได้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีตัวแปลภาษานี้
2) ภาษาโคบอล (Common Business Oriented Language : COBOL)
เป็นภาษาที่พัฒนาขึ้นในราว พ.ศ. 2502 ต่อมาได้รับการปรับปรุงจากคณะกรรมการซึ่งเป็นตัวแทนของหน่วยงานธุรกิจและรัฐบาลของสหรัฐอเมริกา เป็นภาษาโคบอลมาตรฐานในปี พ.ศ. 2517 เป็นภาษาที่เหมาะสมสำหรับงานด้านธุรกิจ เครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ส่วนมากมีโปรแกรมแปลภาษาโคบอล
3 ) ภาษาเบสิก (Beginner’s All – purpose Symbolic Instruction Code : BASIC)
เป็นภาษาที่ได้รับการคิดขึ้นเป็นครั้งแรกที่วิทยาลัยดาร์ทมัธ (Dartmouth College) และเผยแพร่เป็นทางการในปี พ.ศ. 2508ภาษาเบสิกเป็นภาษาที่สร้างขึ้นโดยมีจุดประสงค์เพื่อใช้สอนเพื่อใช้สอนเขียนโปรแกรมแทนภาษาคอมพิวเตอร์ภาษาอื่น เช่น ภาษาฟอร์แทรน ซึ่งมีขนาดใหญ่และต้องใช้หน่วยความจำสูงในการทำงาน ซึ่งไม่เหมาะกับเครื่องคอมพิวเตอร์ในสมัยนั้น ภาษาเบสิกเป็นภาษาที่มีขนาดเล็ก เป็นตัวแปลภาษาชนิดที่เรียกว่าอินเทอร์พรีเตอร์
นอกจากนี้ ภาษาเบสิกเป็นภาษาที่ง่ายต่อการเขียน ซึ่งผู้เขียนจะสามารถนำไปประยุกต์กับการแก้ปัญหาต่าง ๆ ได้ทุกสาขาวิชา ผู้ที่เพิ่งฝึกเขียนโปรแกรมใหม่ ๆ หรือผู้ที่ไม่ใช่นักเขียนโปรแกรมมืออาชีพ แต่เป็นเพียงวิศวกรหรือนักวิจัย จะสามารถหัดเขียนโปรแกรมภาษาเบสิกได้ในเวลาไม่นานนัก ปกติภาษาเบสิกส่วนใหญ่ใช้กับไมโครคอมพิวเตอร์
4) ภาษาปาสคาล (Pascal)
ตั้งชื่อตามนักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ชื่อ เบลส ปาสคาล (Blaise Pascal) ซึ่งเป็นผู้ผลิตเครื่องคิดเลขโดยใช้เฟืองหมุน ภาษาปาสคาลคิดขึ้นในปี พ.ศ. 2514 โดยนิคลอส เวียซ (Niklaus Wirth) ศาสตราจารย์วิชาคอมพิวเตอร์ชาวสวิต ภาษาปาสคาลได้รับการออกแบบให้ใช้ง่ายและมีโครงสร้างที่ดี จึงเหมาะกับการใช้สอนหลักการเขียนโปรแกรม ปัจจุบันภาษาปาสคาลยังคงได้รับความนิยมใช้ในการเรียนเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์
5) ภาษาซีและซีพลัสพลัส (C และ C++)
ภาษาซีเป็นภาษาที่พัฒนาจากห้องปฏิบัติการเบลล์ของบริษัทเอทีแอนด์ทีในปี พ.ศ. 2515 หลังจากที่พัฒนาขึ้นได้ไม่นาน ภาษาซีก็กลายเป็นภาษาที่นิยมในหมู่นักเขียนโปรแกรมมาก และมีใช้งานในเครื่องทุกระดับ ทั้งนี้เนื่องจากภาษาซีได้รวมเอาข้อมูลของภาษาระดับสูงและภาษาระดับต่ำเข้าไว้ด้วยกัน กล่าวคือเป็นภาษาที่มีไวยากรณ์ที่เข้าใจง่าย ทำให้เขียนโปรแกรมได้ง่ายเช่นเดียวกับภาษาระดับสูงทั่วไป แต่ประสิทธิภาพและความเร็วในการทำงานดีกว่ามาก เนื่องจากมีการทำงานเหมือนภาษาระดับต่ำ สามารถทำงานได้ในระดับที่เป็นการควบคุมฮาร์ดแวร์ได้มากกว่าภาษาระดับสูงอื่น ๆ ดังจะเห็นว่าภาษาซีเป็นภาษาที่สามารถพัฒนาระบบปฏิบัติการได้ เช่น ระบบปฏิบัติการยูนิกซ์
นอกจากนี้เมื่อแนวคิดของการเขียนโปรแกรมแบบเชิงวัตถุ (Object Oriented Programming : OOP) ได้เข้ามามีบทบาทในวงการคอมพิวเตอร์มากขึ้น ภาษาซีก็ยังได้รับการพัฒนาโดยประยุกต์ใช้กับการเขียนโปรแกรมดังกล่าว เกิดเป็นภาษาใหม่ชื่อว่า “ภาษาซีพลัสพลัส” (C++)
6) ภาษาวิชวลเบสิก (Visual Basic)
เป็นภาษาที่พัฒนาต่อมาจากภาษาเบสิก ใช้ไวยากรณ์บางส่วนของภาษาเบสิกในการเขียนโปรแกรม แต่มีแนวคิดและวิธีการพัฒนาโปรแกรมที่แตกต่างจากภาษาเบสิกโดยสิ้นเชิง รวมทั้งการใช้เนื้อที่ในหน่วยความจำก็แตกต่างกันมาก ทั้งนี้เนื่องจากภาษาวิชวลเบสิกใช้แนวคิดที่ต่างออกไป
7) การเขียนโปรแกรมแบบจินตภาพ (Visual Programming)
ภาษานี้พัฒนาขึ้นโดยบริษัทไมโครซอฟต์ออกแบบเพื่อเขียนโปรแกรมที่สามารถใช้งานได้บนระบบปฏิบัติการแบบจียูไอ เช่น ระบบปฏิบัติการไมโครซอฟต์วินโดวส์ มีการติดต่อกับผู้ใช้โดยใช้รูปภาพ การเขียนโปรแกรมทำได้ง่ายกว่าการเขียนโปรแกรมแบบเก่ามาก
8) ภาษาจาวา (Java)
พัฒนาขึ้นในปี พ.ศ. 2534 โดยบริษัทซันไมโครซิสเตมส์ เป็นภาษาที่ได้รับความนิยมสูงมาโดยตลอด เนื่องจากเป็นภาษาที่มีความยืดหยุ่นสูง สามารถเขียนโปรแกรมและใช้งานได้บนเครื่องคอมพิวเตอร์ทุกประเภทและระบบปฏิบัติการทุกรูปแบบ ในช่วงแรกที่เริ่มมีการนำภาษาจาวามาใช้งานจะเป็นการใช้งานบนเครือข่ายอินเทอร์เน็ต เป็นภาษาที่เน้นการทำงานบนเว็บ แต่ปัจจุบันสามารถสามารถนำมาประยุกต์สร้างโปรแกรมใช้งานทั่วไปได้
นอกจากนี้ เมื่อเทคโนโลยีของการสื่อสารก้าวหน้าขึ้น จนกระทั่งเครื่องคอมพิวเตอร์ปาล์มท็อป หรือ แม้แต่โทรศัพท์เคลื่อนที่สามารถเชื่อมต่อเข้าสู่ระบบอินเทอร์เน็ตและใช้งานระบบเวิลด์ไวด์เว็บได้ ภาษาจาวาก็สามารถสร้างส่วนที่เรียกว่า “แอปเพล็ต” (Applet) ให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่กล่าวข้างต้น เรียกใช้งานจากเครื่องที่เป็นแม่ข่าย (Server) ได้
9) ภาษาเดลฟาย (Delphi)
เป็นภาษาที่ได้รับความนิยมภาษาหนึ่ง แนวคิดในการเขียนโปรแกรมภาษาเดลฟายเหมือนกับแนวคิดในการเขียนโปรแกรมภาษาวิชวลเบสิก คือเป็นการเขียนโปรแกรมเชิงจินตภาพ แต่ภาษาพื้นฐานที่ใช้ในการเขียนโปรแกรมจะเป็นภาษาปาสคาล ในการเขียนโปรแกรมเชิงจินตภาพนี้มีคอมโพเนนต์ (Component) ที่สามารถใช้เป็นส่วนประกอบเพื่อสร้างส่วนติดต่อผู้ใช้ที่เป็นแบบกราฟิก ทำให้ซอฟต์แวร์ที่พัฒนามีความน่าสนใจและใช้งานง่ายขึ้น การเขียนโปรแกรมด้วยภาษาเดลฟายจึงเป็นที่นิยมในการนำไปพัฒนาเป็นโปรแกรมใช้งานมาก รวมทั้งภาษาปาสคาลเป็นภาษาที่เข้าใจง่าย เหมาะแก่การนำมาใช้สอนเขียนโปรแกรม
บทเรียน วิชา เทคโนโลยีสารสนเทศ 2 