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プログラミング言語(プログラミングげんご)とは、コンピュータに対する一連の動作の指示を記述するための人工言語の総称である[外部リンク] ISO 5127?Information and documentation?Vocabulary, clause 01.05.10 では、プログラミング言語を「プログラムを記述するための人工言語」と定義している。。この一連の指示をプログラムと呼び、それを記述することをプログラミングと呼ぶ。自然言語と同様、統語論(構文)規則と意味論規則で定義される。通常、それらを示した文書で仕様が示されるが、公式の実装だけで定義される言語もある。

プログラミング言語は、情報を組織し処理するタスクについての理解を容易にし、アルゴリズムを正確に表現する。場合によっては、あらゆるアルゴリズムを記述できる言語だけを「プログラミング言語」と定義することもある数学的には、これはプログラミング言語がチューリング完全であることを意味する。 。そこまでの機能のない人工言語を「コンピュータ言語」と呼ぶこともある。また、プログラミングへの応用も想定して設計されたロジバンのように、人間言語とコンピュータ言語の中間に位置するものがある。

様々なプログラミング言語2008年2月現在、[外部リンク] The Encyclopedia of Computer Languages (Murdoch University、オーストラリア)には8152のコンピュータ言語がリストアップされている。が、毎年のように生み出されている。

◆ 定義

以下は、プログラミング言語を定義する重要な観点である。

; 機能

:プログラミング言語はプログラムを書くのに使われる言語であり、それによってコンピュータは何らかの計算, The scope of SIGPLAN is the theory, design, implementation, description, and application of computer programming languages - languages that permit the specification of a variety of different computations, thereby providing the user with significant control (immediate or delayed) over the computer's operation.やアルゴリズムを実行し、場合によってはプリンターやロボットなどの外部装置を制御する。

; 対象

: 自然言語は人間同士の対話に使われるのに対して、プログラミング言語は人間が機械に指示を与えるのにも使われる。場合によっては、装置が別の装置を制御するのにも使われる。例えば、PostScriptプログラムは別のプログラムが生成し、プリンターやディスプレイの制御に使われる。

; 構成要素

: プログラミング言語には、データ構造を定義し操作する構成要素と、実行の流れを制御する構成要素がある。

; 表現能力

: 計算理論では、言語はその計算表現能力で分類される(チョムスキー階層参照)。チューリング完全な言語ならば、同じアルゴリズム群を表現可能である。SQLはチューリング完全ではない言語の例であるが、それでもプログラミング言語と呼ばれることがある。

計算されない言語(HTMLのようなマークアップ言語やBNFのような形式文法など)はプログラミング言語とは看做されない。プログラミング言語は、計算されないホスト言語に埋め込まれる場合がある。

◆ 意義と目的

プログラミング言語の存在意義は、人間が直接扱うには難しい機械語に代わって、より人間が扱いやすい形を提供することにある。

コンピュータが直接理解し実行することのできる言葉は、そのコンピュータの種類に固有の機械語だけである。したがって、最終的には機械語を使ってコンピュータが行うべき作業・計算を指示しなければならない。

しかし、機械語は複雑な決まりに従って並べられた数字の列であるので、人間にとっては理解しづらい。ごく簡単なプログラムでさえ、その機械語形式を扱うにはそれなりの習熟が必要である。まして、現在様々な業務で実用されているような複雑化したプログラムを機械語で書くことのできる人間は皆無である。

そこで、より人間に分かりやすい言葉で書いた指示を自動的に機械語に翻訳するプログラムをあらかじめ書いておく。そして自動翻訳で生成された機械語をコンピュータに実行させることにする。翻訳するプログラムは種類に応じてアセンブラ、コンパイラ、インタプリタなどと呼ばれる。必要な翻訳プログラムさえ書いておけば、人間は自分が最も扱いやすい言葉でコンピュータに指示することができる。

プログラミングの第一の目的は、コンピュータに命令を与えることである。そういった意味で、プログラミング言語は人間が行う他の表現に比較して、正確性と完全性を求められる度合いが非常に高いという特徴がある。自然言語で人間同士が対話する場合、曖昧であっても間違う可能性は低く、意図する所は伝えられる。しかし、コンピュータ相手では指示したとおりにしか動作せず、プログラマがコードに込めた意図を理解させることはできない。言語仕様とプログラムとその入力データの組合せで、そのプログラムを実行したときの結果(外部から観測される振る舞い)が完全に指定できなければならない。

多くの言語は、新たなニーズを満たすべく設計され、他の言語と組み合わされ、最終的に使われなくなる。あらゆる用途に使える万能言語を設計しようという試みはいくつかあったが、そういう意味で成功した言語は存在しない

IBMは PL/I をリリースしたとき、やや野心的にマニュアルを The universal programming language PL/I (IBM Library; 1966) と名づけている。このタイトルはIBMが目標としていた無制限のサブセット化機能を反映している「PL/I は特定の応用に必要な部分を抜き出し、サブセットを分離可能なように設計されている」 (). AdaとUNCOLも同様の初期目標を持っていた。。多様な言語が生まれる背景には、言語が使われる状況の多様性がある。

・ 趣味で書く短いスクリプトから、数百人のプログラマが書く巨大なシステムまで、様々なプログラムがある。

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