Интерактивен учебник по информатика

Какво е език за програмиране

Език за програмиране е изкуствен език, на който човек описва задачите си към компютъра. Той е по-строг от естествените езици (български, английски), защото всяка инструкция трябва да има точно един смисъл — компютърът не може да „предполага" какво си имал предвид.

Защо не пишем направо на машинен код

Машинният код е поредица от 0 и 1 — практически нечетим за човек. Езиците за програмиране дават удобен начин да изразим същите неща с думи и символи. После специална програма ги превежда обратно в код, който процесорът разбира.

Поколения езици

Поколение	Какво представлява	Пример
1-во — машинен код	Самите 0 и 1	10110000 01100001
2-ро — асемблер	Кратки мнемоники за всяка инструкция на CPU	MOV AL, 61h
3-то — високо ниво	Близък до английски и математика	C, C++, C#, Java, Python
4-то — много високо ниво / декларативни	Казваш КАКВО искаш, не КАК	SQL, HTML

В курса ще работим основно с C# (трето поколение) за модул 1 и със SQL (четвърто поколение) за модул 2.

Компилирани срещу интерпретирани езици

Има два основни начина изходният код да стигне до изпълнение от процесора.

Фиг. 1 — При компилирането получаваме готов файл; при интерпретирането кодът се превежда наживо при всяко стартиране.

	Компилирани (C, C++, Go)	Интерпретирани (Python, JavaScript)
Кога се превежда	Веднъж — преди стартиране	На всяко стартиране, ред по ред
Скорост на изпълнение	Висока	По-ниска
Грешки в синтаксиса	Откриват се при компилация	Откриват се при изпълнение
Преносимост	Изпълнимият файл е за конкретна ОС/процесор	Кодът работи навсякъде, където има интерпретатор

Къде е C# — хибриден подход

C# не е нито чисто компилиран, нито чисто интерпретиран. Microsoft го е направил така, че да съчетава предимствата на двете:

Фиг. 2 — C# се компилира в IL (междинен език), който .NET CLR превежда в машинен код при нужда (JIT — Just-In-Time)

Пишеш кода в .cs файл.
При компилация той се превръща в IL код (Intermediate Language) — не машинен код, а универсален междинен език.
Когато стартираш програмата, CLR (Common Language Runtime) и JIT компилаторът превеждат IL към машинен код за конкретния процесор — точно в момента, в който трябва да се изпълни.
Така една и съща .exe/.dll работи и на Windows, и на Linux, и на macOS — стига там да има .NET runtime.

Защо това е удобно

Получаваме почти скоростта на C++ (благодарение на JIT), но заедно с автоматично почистване на паметта (Garbage Collector), проверки за грешки и преносимост — неща, които правят писането на програми много по-приятно.

Първата програма на C#

Класическата „Hello, World!" програма на C# изглежда така:

using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
        Console.WriteLine("Здравей, свят!");
    }
}

Какво се случва ред по ред:

using System; — казваме на компилатора, че ще използваме готови инструменти от пространството System (там е Console).
class Program — всеки C# код живее в клас. За сега приемаме това като задължителна обвивка.
static void Main() — това е точката на влизане: оттук започва изпълнението, когато стартираш програмата.
Console.WriteLine(...) — отпечатва ред на конзолата.
Фигурните скоби { } отделят блок код. Запетайката ; е задължителна в края на всеки израз.

Среди за разработка (IDE)

IDE (Integrated Development Environment) е програма, в която пишеш, компилираш, изпълняваш и отстраняваш грешки в кода — всичко на едно място. За C# най-използваните са:

Среда	За кого	Платформа
Visual Studio (Community)	Препоръчително за курса	Windows, macOS
Visual Studio Code + C# Dev Kit	По-леко, кросплатформено	Windows, macOS, Linux
JetBrains Rider	Професионално, платено	Всички ОС
dotnetfiddle.net	Бързи опити онлайн	В браузъра

За тази система

В табa „Упражнения" имаш редактор с подсветка на синтаксиса, в който можеш да опиташ примерите. За да ги изпълниш и видиш резултата, ги копирай в Visual Studio или в dotnetfiddle.net.

Какво трябва да запомниш

Език за програмиране = строг изкуствен език за описване на задачи към компютъра.
Компилиран: превежда се веднъж в изпълним файл (по-бърз).
Интерпретиран: чете се и изпълнява ред по ред (по-гъвкав).
C# е хибриден: компилира се до IL, после се изпълнява от .NET CLR с JIT компилация.
Всяка C# програма започва от метод Main в клас. Изразите завършват с ;, блоковете — с { }.