关于编程语言

编程语言的发展：机器语言 ---》汇编语言---》高级语言

1. 机器语言

• 机器语言是微处理器理解和使用的，用于控制机器的操作二进制代码
• 机器语言编写的程序无明显特征，难以记忆，不便阅读和书写，且依赖于具体机种，局限性很大，机器语言属于低级语言。
• 机器语言存在着多至100000种机器语言的指令，除了计算机生产厂家的专业人员外，绝大多数的程序员已经不再去学习机器语言了

机器语言示例：

• 指令部分的示例

0000 代表 加载（LOAD）
0001 代表 存储（STORE）
...

• 暂存器部分的示例

0000 代表暂存器 A
0001 代表暂存器 B
...

• 存储器部分的示例

000000000000 代表地址为 0 的存储器
000000000001 代表地址为 1 的存储器
000000010000 代表地址为 16 的存储器
100000000000 代表地址为 2^11 的存储器

• 集成示例

0000,0000,000000010000代表 LOAD A, 16
0000,0001,000000000001代表 LOAD B, 1
0001,0001,000000010000代表 STORE B, 16
0001,0001,000000000001代表 STORE B, 1[1]

2. 汇编语言

汇编语言的实质和机器语言是相同的，都是直接对硬件操作，只不过指令采用了英文缩写的标识符，更容易识别和记忆。

它同样需要编程者将每一步具体的操作用命令的形式写出来。汇编程序的每一句指令只能对应实际操作过程中的一个很细微的动作。例如移动、自增，因此汇编源程序一般比较冗长、复杂、容易出错，而且使用汇编语言编程需要有更多的计算机专业知识，但汇编语言的优点也是显而易见的，用汇编语言所能完成的操作不是一般高级语言所能够实现的，而且源程序经汇编生成的可执行文件不仅比较小，而且执行速度很快

汇编语言示例：

• 打印一行hello word

; hello.asm
section.data            ; 数据段声明        
        msg db "Hello, world!",0xA     ; 要输出的字符串
        len equ $ - msg                 ; 字串长度
section.text            ; 代码段声明
global_start            ; 指定入口函数
_start:                  ; 在屏幕上显示一个字符串        
        mov edx, len     ; 参数三：字符串长度        
        mov ecx, msg     ; 参数二：要显示的字符串        
        mov ebx, 1       ; 参数一：文件描述符(stdout)
        mov eax, 4       ; 系统调用号(sys_write)
        int 0x80         ; 调用内核功能
        				 ; 退出程序
        mov ebx, 0       ; 参数一：退出代码
        mov eax, 1       ; 系统调用号(sys_exit)
        int 0x80         ; 调用内核功能

3. 高级语言

高级语言是大多数编程者的选择。和汇编语言相比，它不但将许多相关的机器指令合成为单条指令，并且去掉了与具体操作有关但与完成工作无关的细节，例如使用堆栈、寄存器等，这样就大大简化了程序中的指令。同时，由于省略了很多细节，编程者也就不需要有太多的专业知识。

高级语言主要是相对于汇编语言而言，它并不是特指某一种具体的语言，而是包括了很多编程语言，像最简单的编程语言PASCAL语言也属于高级语言。

高级语言所编制的程序不能直接被计算机识别，必须经过转换才能被执行，按转换方式可将它们分为两类：

• 编译型

在程序执行之前，就将程序源代码“翻译”成机器指令，并保存成二进制文件。

代表语言：C、C++、GO、Swift、Object-C、Pascal

**优点：**编译器一般会有预编译的过程对代码进行优化。因为编译只做一次，运行时不需要编译，所以编译型语言的程序执行效率高。可以脱离语言环境独立运行。

**缺点：**编译之后如果需要修改就需要整个模块重新编译。编译的时候根据对应的运行环境生成机器码，不同的操作系统之间移植就会有问题，需要根据运行的操作系统环境编译不同的可执行文件。

• 解释型

代表语言：JavaScript、Python、Ruby、PHP、Perl、Erlang

在程序执行过程中，一边由该语言的解释器”翻译”成机器指令，一边执行。

**优点：**有良好的平台兼容性，在任何环境中都可以运行，前提是安装了解释器（虚拟机）。灵活，修改代码的时候直接修改就可以，可以快速部署，不用停机维护。

**缺点：**效率比较低，而且不能生成可独立执行的可执行文件，应用程序不能脱离其解释器。只在执行程序时,才一条一条的解释成机器语言给计算机来执行,所以运行速度是不如编译后的程序运行的快的

总结

• 机器语言

优点：最底层，速度最快

缺点：最复杂，开发效率最低

• 汇编语言

优点：比较底层，速度最快

缺点：复杂，开发效率最低

• 高级语言

编译型语言：执行速度快，不依赖语言环境运行，跨平台差

解释型：跨平台好，一份代码，到处使用，缺点是执行速度慢，依赖解释器运行