Работой компьютера в любой момент времени руководит программа. Программировать работу компьютера - значит создать эту программу. Для этого надо точно описать то, что программа должна делать. Выходом должна являться программа на машинном языке. Процесс программирования подразумевает формулировку цели программы, анализ содержания задачи, придумывание алгоритма решения, написание программы на каком-то языке программирования, отладку программы и обеспечение функционирования программы в рабочем режиме.
Концепция программирования на языке программирования потребовала специализированной программы – посредника между текстом программы на языке программирования и программой на машинном языке (программным кодом). Такая программа посредник называется компилятором или транслятором, а процесс преобразования текста в машинную программу называется компиляцией или трансляцией. Попутно при компиляции на компилятор можно возложить выявление некоторых ошибок при записи программы, нарушающих соглашения по записи. Такие ошибки называются синтаксическими.
Сейчас никто не пишет полный текст программы вплоть до отдельных деталей. В мире уже имеется огромное количество написанных программ. Наиболее типичные и употребительные программы образуют библиотеки стандартных подпрограмм. При написании программы использование стандартной подпрограммы инициируется оператором вызова подпрограммы. При компиляции программы получается программный код, который не содержит стандартных подпрограмм, а содержит только их имена (ссылки). Чтобы отличить такой промежуточный продукт от работоспособной программы, он обозначается файлом с расширением .obj (от слова object), в то время как выполняемый программный код получает расширение .exe (от слова execute). Соответственно компиляцией называется преобразование текста программы в obj-файл, в то время как образование exe‑файла путем сборки кода из нескольких фрагментов называется редактированием связей («линковкой» на жаргоне программистов, от слова Link).
Языки программирования делятся на специализированные и универсальные. Специализированные языки (например, языки управления базами данных) используются для решения узкого класса задач. На универсальном языке можно запрограммировать любую задачу. Универсальные условно делятся на простые и сложные. Простые имеют ограниченный набор средств и за счет этого проще в изучении и дают экономичный код (то есть откомпилированная программа занимает меньше места в памяти и быстрее выполняется). Сложные языки имеют большее разнообразие синтаксических конструкций и зачастую сильно упрощают программирование, но сложны в изучении и дают менее экономичный код. Наиболее употребительными простыми языками являются PASCAL , C (более сложная версия - C++) и BASIC. Более сложные языки программирования – PL/1, ADA, MODULA-2.
Другое деление языков программирования – деление на императивные и декларативные языки. Императивные позволяют формулировать алгоритм в форме схемы отдельных операций (согласно приведенному в начале курса определению алгоритма). Декларативные языки позволяют формулировать цель программы, по которой алгоритм решения и программный код строятся автоматически. Естественно, применение таких языков ограничено. В качестве примера декларативных языков можно привести языки PROLOG и PLANNER.