计算机程序设计语言
July 21, 2025
机器语言
机器语言是机器本身提供的编程接口。有些机器用按钮编程,有些机器则提供了微指令。通常,机器语言是CPU提供的。同一类架构的CPU提供了相同的微指令,这类微指令就是机器语言。
微指令通常用二进制表示,不便于阅读使用,所以机器开发商对机器语言封装,符号化为汇编语言,供程序员编程使用。
机器语言常被机器厂商内部使用。对外提供汇编语言使用。有时,机器设计出现故障,常会替换汇编语言与机器微指令的对应关系,以修复故障。
汇编语言
汇编语言提供给程序员编写程序,而无需关注微指令。
1952年,Grace Hopper开发了首个与编译器相关的工具——A-0系统,她首次提出了“编译器”这一术语。
有了编译理论后,人们可以发明更高级的语言,并将这种语言编译为汇编语言。
编译器的运用充分利用了计算机的强大计算能力,极大地提升了编程的效率和便捷性。 程序员得以通过输入使用中缀表示法的数学公式等直观方式,来指定复杂的计算任务,从而进一步简化了编程过程。
高级语言
高级语言是对汇编语言等计算机底层语言的一种抽象设计。其最终还是会被转化为机器语言本身去执行。
高级语言,是无需考虑底层硬件实现的语言。这是一类与人类自然语言及数学语言相接近的程序设计语言。
有了高级语言,人们无需再考虑内存分布、CPU的寄存器的使用等繁杂的细节,而专注于解决计算本身的问题。
在高级语言之上,人们可以发明更高级的语言。从而简化程序设计操作。
通常来说,高级语言具有更好的移植性。只需要很少的修改,就可以用在不同架构的机器上。
不同的编程语言支持多样化的编程范式。
编程语言的选择受多种因素制约,包括但不限于公司政策导向、任务适配性、第三方库的可用性,以及程序员的个人偏好。
尽管不同语言在细节上存在差异,但几乎所有语言都包含以下基本指令:
- 输入:从键盘、文件或其他设备获取数据。
- 输出:将数据显示在屏幕上,或将数据发送到文件或其他设备。
- 算术运算:执行加、减、乘、除等基本算术操作。
- 条件执行:根据特定条件判断,执行相应的语句序列。
- 循环:重复执行某些操作,通常伴随一定的变化。
许多计算机语言提供了调用共享库中函数的机制,只要这些函数遵循适当的运行时约定(例如参数传递方式)。
一些常见的编程语言:
- 汇编语言:面向机器的程序设计语言,与机器码紧密相关。这是一类语言的统称。
- C语言:一种面向过程的计算机程序设计语言,广泛应用于底层开发和系统编程。
- C++:C++是一种支持多重编程范式的通用程序设计语言,强调静态数据类型检查
- C#是微软发布的面向对象的编程语言,运行于.NET Framework之上。
- Objective-C:一种优雅的基于C的面向对象编程语言。
- CSS:层叠样式表,用于描述HTML文档的外观和格式。
- COBOL:一种类似英语的程序设计语言,特别适合商业及数据处理领域。
- dBASE:首个在微型计算机上广泛使用的数据库管理系统。
- HTML:超文本标记语言,用于构建网页和网页应用。
- FORTRAN:译为“公式翻译器”,是世界上最早的计算机高级程序设计语言之一,广泛应用于科学和工程计算。
- Go语言:谷歌发布的开源编程语言,针对多处理器系统优化,兼具C/C++的速度和安全性。
- Java:由Sun Microsystems推出的面向对象跨平台编程语言,支持开源和大量类库。
- JavaScript:由Netscape的LiveScript发展而来的脚本语言,广泛用于网页开发。
- LISP:基于λ演算的函数式编程语言,强调代码即数据。
- Lua:小巧灵活的脚本语言,广泛应用于嵌入式系统和游戏开发。
- LOGO:通过“绘图”方式学习编程的少儿编程语言。
- Perl:实用报表提取语言,也称作病态折中垃圾列表器,用于文本处理和系统管理。
- PHP:嵌入HTML的脚本语言,广泛用于Web开发。
- Prolog:逻辑编程语言,基于一阶谓词逻辑。
- Python:面向对象的解释型编程语言,兼具强大功能和易用性。
- Pascal:Pascal是通用的高级程序设计语言;
- Delphi是基于Pascal的可视化编程环境,用于Windows应用程序开发。
- R:用于统计分析、绘图的编程语言和操作环境。
- Ruby:为简单快捷的面向对象编程而设计的脚本语言。
- Scheme:LISP语言的一种方言,支持编译成机器码,强调函数作为一等公民。
- Smalltalk:面向对象的程序设计语言、程序设计环境和应用开发环境。
- Tcl/Tk:脚本语言,提供跨平台的图形用户界面工具包。
编程语言不是一成不变的,随着对编程语言的需求的变化,语言也是不断革新的。新的编程思想、编程理念、编程方法的诞生,都会促进新语言的诞生或现有语言的改进。