我們常常聽到的編程語言到底是什麼?
The best way to learn a programming language is to write a lot of code and read a lot of code.
什麼是編程?為什麼要編程?
編程是個動詞,編程==寫代碼,寫代碼為了什麼? 為了讓計算機干你想要乾的事情,比如,馬化騰想跟別人聊天,於是寫了個聊天軟體,這個軟體就是一堆代碼的集合,這些代碼是什麼?這些代碼是計算機能理解的語言。
例子:你是公司老闆,你有一個員工是中國人,你讓他幹活,就得說中文,還有一個員工是美國人,讓他幹活,就得說英文,你還有一條狗,讓他聽話,你就得汪汪汪。。。,那現在你有台電腦,讓它幹活,就得用它能理解的語言。
那計算能理解的語言是什麼呢?之前,我們已經了解到,它只能理解2進位,0101010...,你總不能人肉輸一堆二進位給計算機(雖然最原始的計算機就是這麼乾的)讓它工作吧,這樣開發速度太慢了。所以最好的辦法就是人輸入簡單的指令,計算機能把指令轉成二進位進行執行,舉例如下:
假如程序員想讓計算機播放一首歌曲,只需要輸入指令:
有哪些編程語言?
編程語言總體分以為機器語言、彙編語言、高級語言,如下:
1 機器語言
由於計算機內部只能接受二進位代碼,因此,用二進位代碼0和1描述的指令稱為機器指令,全部機器指令的集合構成計算機的機器語言,用機器語言編程的程序稱為目標程序。只有目標程序才能被計算機直接識別和執行。但是機器語言編寫的程序無明顯特徵,難以記憶,不便閱讀和書寫,且依賴於具體機種,局限性很大,機器語言屬於低級語言。
用機器語言編寫程序,編程人員要首先熟記所用計算機的全部指令代碼和代碼的涵義。手編程序時,程序員得自己處理每條指令和每一數據的存儲分配和輸入輸出,還得記住編程過程中每步所使用的工作單元處在何種狀態。這是一件十分繁瑣的工作。編寫程序花費的時間往往是實際運行時間的幾十倍或幾百倍。而且,編出的程序全是些0和1的指令代碼,直觀性差,還容易出錯。除了計算機生產廠家的專業人員外,絕大多數的程序員已經不再去學習機器語言了。
機器語言是微處理器理解和使用的,用於控制它的操作二進位代碼。
儘管機器語言好像是很複雜的,然而它是有規律的。
存在著多至100000種機器語言的指令。這意味著不能把這些種類全部列出來。
以下是一些示例:
指令部份的示例:
2 彙編語言
彙編語言的實質和機器語言是相同的,都是直接對硬體操作,只不過指令採用了英文縮寫的標識符,更容易識別和記憶。它同樣需要編程者將每一步具體的操作用命令的形式寫出來。彙編程序的每一句指令只能對應實際操作過程中的一個很細微的動作。例如移動、自增,因此彙編源程序一般比較冗長、複雜、容易出錯,而且使用彙編語言編程需要有更多的計算機專業知識,但彙編語言的優點也是顯而易見的,用彙編語言所能完成的操作不是一般高級語言所能夠實現的,而且源程序經彙編生成的可執行文件不僅比較小,而且執行速度很快。
彙編的hello world,列印一句hello world, 需要寫十多行。
3 高級語言
高級語言是大多數編程者的選擇。和彙編語言相比,它不但將許多相關的機器指令合成為單條指令,並且去掉了與具體操作有關但與完成工作無關的細節,例如使用堆棧、寄存器等,這樣就大大簡化了程序中的指令。同時,由於省略了很多細節,編程者也就不需要有太多的專業知識。
高級語言主要是相對於彙編語言而言,它並不是特指某一種具體的語言,而是包括了很多編程語言,像最簡單的編程語言PASCAL語言也屬於高級語言。
高級語言所編製的程序不能直接被計算機識別,必須經過轉換才能被執行,按轉換方式可將它們分為兩類:
a. 編譯類
編譯是指在應用源程序執行之前,就將程序源代碼「翻譯」成目標代碼(機器語言),因此其目標程序可以脫離其語言環境獨立執行(編譯後生成的可執行文件,是cpu可以理解的2進位的機器碼組成的),使用比較方便、效率較高。但應用程序一旦需要修改,必須先修改源代碼,再重新編譯生成新的目標文件(* .obj,也就是OBJ文件)才能執行,只有目標文件而沒有源代碼,修改很不方便。
編譯後程序運行時不需要重新翻譯,直接使用編譯的結果就行了。程序執行效率高,依賴編譯器,跨平台性差些。如C、C++、Delphi等
b. 解釋類
執行方式類似於我們日常生活中的「同聲翻譯」,應用程序源代碼一邊由相應語言的解釋器「翻譯」成目標代碼(機器語言),一邊執行,因此效率比較低,而且不能生成可獨立執行的可執行文件,應用程序不能脫離其解釋器(想運行,必須先裝上解釋器,就像跟老外說話,必須有翻譯在場),但這種方式比較靈活,可以動態地調整、修改應用程序。如Python、Java、PHP、Ruby等語言。
總結
優點是最底層,速度最快,缺點是最複雜,開發效率最低
優點是比較底層,速度最快,缺點是複雜,開發效率最低
編譯型語言執行速度快,不依賴語言環境運行,跨平台差
解釋型跨平台好,一份代碼,到處使用,缺點是執行速度慢,依賴解釋器運行
END
※「你看上去很好的樣子 真的那麼痛苦嗎」
※隨筆 我之所見魯迅
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