编程入门!什么是编程语言?

世界上第一台计算机—图片内容来源于网络

机器语言

计算机的CPU不理解中文，也不理解C++(高级语言后续说明)。CPU能直接理解的语言，被称为机器语言。 机器语言中的指令，是由一串长度不定的0和1组成。每个单独的「0」或者「1」称作一个比特（bit）。 例如，简单的机器语言指令「10110000 01100001」。 计算机刚出现时，只有机器语言可以使用，编程非常困难，且消耗大量时间。

感兴趣的读者可以去网上查阅当时编写程序的代码有多长

机器语言的指令只能做特定的事。比如将两个数字相加，或者访问内存的某个位置。 同时不同的CPU有不同的指令集。就好比一个CPU讲中文，一个CPU讲英文。 为这一种CPU写的程序，在另一种CPU上无法运行。因此，机器语言没有可移植性，程序必须重写才能在新的CPU上运行。

汇编语言

由于机器语言难以理解和阅读，人们发明了汇编语言。汇编语言使用简单的单词缩写和数字来替代机器语言中的指令。 例如：

section.data

代表声明数据段的语法

CPU不能直接执行汇编语言。因此需要程序将汇编语言转换成机器语言。这个程序就叫做汇编器。 因为汇编语言基本与机器指令一一对应，精心编写的汇编语言有着最高的执行性能。 因此在不少需要程序执行速度的地方，仍能看到大量的汇编代码。

汇编语言仍有不少缺点：

• 简单的需求，却需要大量的汇编指令才能写出。即使单条指令能明确含义，多条组合起来含义就很难理解了。
• 汇编语言也没有可移植性。不同的CPU有不同的指令集，对应不同的汇编语言。编写好的程序仍需要重写才能在其它平台运行。

高级语言

为了解决程序的可读性和可移植性，人们发明像C，C++，Python，Java等这些新的编程语言，被称为高级语言。 使用高级语言编程时，不用考虑编写的程序会在哪种机器上执行。在C++中可以写出这样的语句「int x{99};」。将99赋值到变量x上。

同汇编语言一样，高级语言也须转换成计算机能够执行的指令才能运行。 有两种方式，「编译执行」与「解释执行」。

编译执行，需要使用编译器将源代码转换成计算机能执行的文件。 经过多年发展，大部分情况下，编译器生成的软件，执行速度比人类手工编写的汇编代码更优秀。

源代码->编译器->可执行文件->计算机硬件->执行结果

解释器则是一行一行的读取源代码，然后翻译执行。每次执行时，都存在解释执行的过程，解释器的执行速度比编译执行的速度要慢不少。

源代码->解释器->计算机硬件->执行结果

高级语言的语法接近于日常使用自然语言，阅读和修改的成本都比较低。同时代码无需修改，即可在多种CPU平台上通过编译或解释执行。

代码可移植性主要受两方面影响：

• 操作系统差异：不同系统提供的底层接口（如系统调用）可能不同。直接使用某一系统的独有接口将导致代码在其他系统上无法运行。实践中可通过跨平台库或条件编译来规避。

• 编译器差异：编译器可能支持非标准的语言扩展（如GCC的__attribute__），使用这些扩展会导致其他编译器无法编译。应遵循语言标准并谨慎使用扩展。此外，硬件差异、标准库实现细节等也可能影响可移植性。

关于编程语言的内容就介绍到这里了，欢迎各位读者补充与捉虫。