Não existe uma única "hierarquia" universalmente acordada das linguagens de programação da maneira que, por exemplo, existe uma taxonomia biológica. No entanto, podemos falar sobre diferentes níveis * ou * categorias * de idiomas, geralmente com base em fatores como nível de abstração, finalidade, paradigma e recursos que eles exigem. É mais como um espectro do que uma hierarquia rígida. Além disso, a complexidade é multifacetada e depende da perspectiva:a complexidade do *desenvolvedor *pode ser diferente da complexidade para o computador *.

Aqui está um colapso de categorias comuns e como elas diferem, juntamente com idiomas e considerações associadas de funcionalidade e complexidade:

1. Código da máquina / linguagem de montagem (nível mais baixo)

* Descrição: Representações de instruções diretamente executáveis ​​pela CPU. O código da máquina é puro binário (0s e 1s), enquanto a linguagem de montagem usa mNemonics (códigos curtos) para representar essas instruções (por exemplo, `add`,` mov`).
* funcionalidade: Oferece controle direto sobre o hardware. Permite a manipulação de endereços de memória, registros e sinalizadores da CPU.
* Complexidade:
* * Complexidade do desenvolvedor:* extremamente alto. Requer uma profunda compreensão da arquitetura de computadores. O código é detalhado e propenso a erros. Difícil de ler, escrever e manter. Não portável (vinculado a uma arquitetura específica da CPU).
* * Complexidade computacional:* pode ser muito eficiente em termos de velocidade de execução e uso da memória devido ao controle direto de hardware.
* Exemplo: Conjunto da Intel x86, conjunto do braço. Raramente usada para a programação de uso geral hoje, exceto em áreas muito específicas (por exemplo, sistemas incorporados com restrições estritas de recursos, carregadeiras de inicialização, drivers de dispositivo, kernels críticos de desempenho).

2. Idiomas de baixo nível (perto do hardware)

* Descrição: Forneça mais abstração do que a montagem, mas ainda oferece controle significativo sobre o gerenciamento de memória e os recursos de hardware. Frequentemente usado para programação do sistema.
* funcionalidade: Permite alocação precisa de memória, aritmética do ponteiro e interação direta com APIs do sistema operacional.
* Complexidade:
* * Complexidade do desenvolvedor:* High. Requer uma boa compreensão do gerenciamento de memória, ponteiros e chamadas do sistema. Mais gerenciável que a montagem, mas ainda requer atenção cuidadosa aos detalhes.
* * Complexidade computacional:* pode ser muito eficiente. Permite que os desenvolvedores otimizem para arquiteturas específicas de hardware.
* Exemplos: C, C ++, ferrugem (a ferrugem é indiscutivelmente de nível superior que C, mas seu foco na segurança da memória e controle de baixo nível o coloca aqui em muitos aspectos).
* Use casos: Sistemas operacionais, drivers de dispositivo, mecanismos de jogo, sistemas incorporados, computação de alto desempenho.

3. Idiomas de nível médio (ponte a lacuna)

* Descrição: Ofereça um equilíbrio entre controle de baixo nível e abstração de alto nível. Frequentemente usado para tarefas de programação de uso geral e no nível do sistema.
* funcionalidade: Forneça recursos como programação orientada a objetos, coleta de lixo (em alguns casos) e bibliotecas para tarefas comuns.
* Complexidade:
* * Complexidade do desenvolvedor:* moderado. Mais fácil de aprender e usar do que os idiomas de baixo nível. Fornecer abstrações que simplificam o desenvolvimento.
* * Complexidade computacional:* bom desempenho, geralmente comparável aos idiomas de baixo nível, especialmente quando são usados ​​compiladores bem otimizados.
* Exemplos: C ++, Java (embora Java tenha se movido cada vez mais para a extremidade de alto nível do espectro), C#, vá.
* Use casos: Desenvolvimento de jogos, aplicativos corporativos, componentes do sistema operacional, software de uso geral.

4. Idiomas de alto nível (foco em abstração e legibilidade)

* Descrição: Enfatize a produtividade e a legibilidade do programador. Forneça abstrações fortes e automatize muitas tarefas.
* funcionalidade: Os recursos incluem gerenciamento automático de memória (coleta de lixo), bibliotecas padrão ricas, estruturas de dados de alto nível e suporte para vários paradigmas de programação (orientados a objetos, funcionais etc.).
* Complexidade:
* * Complexidade do desenvolvedor:* Baixo. Fácil de aprender e usar. Concentre-se na solução de problemas em vez de gerenciar detalhes de baixo nível.
* * Complexidade computacional:* normalmente menos eficiente que os idiomas de baixo nível devido à sobrecarga de abstrações e gerenciamento automático de memória. O desempenho pode variar amplamente, dependendo da implementação do idioma e de como o código é gravado.
* Exemplos: Python, JavaScript, Ruby, Php, Swift, Kotlin.
* Use casos: Desenvolvimento da Web, scripts, ciência de dados, aprendizado de máquina, desenvolvimento de aplicativos móveis, prototipagem rápida.

5. Linguagens de nível muito alto / idiomas específicos de domínio (DSLS)

* Descrição: Projetado para tarefas ou domínios específicos. Forneça sintaxe e recursos especializados que facilitem a resolução de problemas nessa área. Freqüentemente construído em cima de outros idiomas de alto nível.
* funcionalidade: Forneça abstrações adaptadas ao domínio de destino. Pode incluir funções internas, bibliotecas e tipos de dados específicos para a tarefa.
* Complexidade:
* * Complexidade do desenvolvedor:* Baixo para tarefas dentro do domínio. Pode ser difícil de usar para programação de uso geral.
* * Complexidade computacional:* varia amplamente, dependendo da implementação subjacente.
* Exemplos: SQL (para consultas de banco de dados), R (para computação estatística), Matlab (para computação numérica), HTML/CSS (para estrutura e estilo de página da web). Expressões regulares podem ser consideradas um DSL para correspondência de padrões.
* Use casos: Análise de dados, computação científica, desenvolvimento da Web, gerenciamento de banco de dados.

Diferenças e trade-offs principais:

| Recurso | Idiomas de baixo nível (C/C ++) | Idiomas de alto nível (Python/JavaScript) |
| ---------------------- | ------------------------------- | --------------------------------------------- |
| Nível de abstração | Baixo | Alto |
| Gerenciamento de memória | Manual (Controle do Programador) | Automático (coleta de lixo) |
| Desempenho | Alto | Menor (mas geralmente otimizado) |
| Tamanho do código | Maior | Menor |
| Portabilidade | Menor (geralmente específico da plataforma) | Maior (plataforma cruzada) |
| Tempo de desenvolvimento | Mais | Mais curto |
| Manipulação de erros | Mais manual | Mais automático |

Considerações importantes:

* Nível de abstração: As linguagens de nível superior abstraem mais dos detalhes de hardware e sistema subjacentes. Isso os torna mais fáceis de usar, mas também pode levar à sobrecarga de desempenho.
* Gerenciamento de memória: As linguagens de baixo nível requerem gerenciamento de memória manual, o que oferece ao programador mais controle, mas também apresenta o risco de vazamentos de memória e outros erros. Os idiomas de alto nível geralmente usam a coleta de lixo para automatizar o gerenciamento de memória, o que simplifica o desenvolvimento, mas pode afetar o desempenho.
* desempenho: Geralmente, os idiomas de nível inferior são mais rápidos e mais eficientes que os idiomas de nível superior, porque fornecem um controle mais direto sobre o hardware. No entanto, os idiomas modernos de alto nível geralmente possuem compiladores sofisticados e ambientes de tempo de execução que podem otimizar o código para o desempenho. Além disso, muitas vezes o gargalo não é o idioma, mas o algoritmo.
* Portabilidade: Os idiomas de alto nível são tipicamente mais portáteis que os idiomas de baixo nível, porque são menos dependentes do hardware e do sistema operacional subjacentes.
* Curva de aprendizado: Os idiomas de nível superior são geralmente mais fáceis de aprender do que os idiomas de baixo nível, porque possuem conceitos mais simples e mais intuitivos.
* adequação do domínio: O melhor idioma para uma tarefa específica depende dos requisitos específicos do projeto. Os idiomas de baixo nível são frequentemente usados ​​para aplicações críticas de desempenho, enquanto os idiomas de alto nível são frequentemente usados ​​para prototipagem rápida e desenvolvimento da Web.

Em resumo, a "hierarquia" é mais um espectro baseado na abstração. Há uma troca entre controle, eficiência e facilidade de uso. A escolha da linguagem depende dos requisitos específicos do projeto, da experiência do desenvolvedor e do equilíbrio desejado entre esses fatores.