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編程語言發展的三個階段


圖1  計算機語言發展的三個階段

如圖 1 所示,計算機語言的發展主要分為三個階段。

一. 機器語言

第一代計算機語言稱為機器語言。機器語言就是 0/1 代碼。計算機只能識別 0 和 1。在計算機內部,無論是一部電影還是一首歌曲或是一張圖片,最終保存的都是 0/1 代碼,因為 CPU 只能執行 0/1 代碼。那么這是不是就意味著我們編程一定要用 0/1 代碼呢?

首先這么編寫肯定是可以的,但是這樣太麻煩,而且很不好理解,所以后來就出現了匯編語言。

二. 匯編語言

匯編語言就是將一串很枯燥無味的機器語言轉化成一個英文單詞。比如說:

add 1, 2;

add 就是一個英文單詞,這樣看起來就稍微有一些含義了,即 1 和 2 相加。這個就是匯編語言。

如果直接用機器語言編寫的話,這幾乎是無法實現的。因為用機器語言太難記憶了,也沒人能看得懂。所以后來就設計出了第二種語言,即將 0/1 代碼翻譯為英文單詞,這些英文單詞直接對應著一串 0/1 指令。這個就是匯編語言。

通過專門的軟件就可以將這些英文單詞轉化成 0/1 代碼并由計算機執行,這種專門起翻譯的作用的軟件叫作編譯器。

這些英文單詞和與它們對應的 0/1 代碼之間的對應關系,以及語言的語法,在編寫這個軟件的時候就已經寫在里面了。我們只要通過編譯器就可以將這些都轉化成 0/1 代碼。這樣大大方便了我們對程序的編寫。

三. 高級語言

匯編語言之后又出現了第三代語言。第三代語言又叫“高級語言”。高級語言的發展分為兩個階段,以 1980 年為分界線,前一階段屬于結構化語言或者稱為面向過程的語言,后一階段屬于面向對象的語言。

什么叫面向過程,什么叫面向對象?這是很難解釋的一個問題,所以這個問題大家現在先不要考慮。等到將來你們學完C語言C++Java 或者 C# 之后才有可能理解。因為這個需要比較。

總之,面向過程語言中最經典、最重要的就是C語言。Fortran、Basic 和 Pascal 語言基本上已經很少有人使用了。但是C語言一直在用,因為C語言是計算機領域最重要的一門語言。但是C語言也有缺陷,它的缺陷只有在學完面向對象語言之后才能體會到。

所以從 20 世紀 80 年代開始又產生了另外一種“以面向對象”為思想的語言,其中最重要、最復雜的就是 C++。C++ 從易用性和安全性兩個方面對C語言進行了升級。C++ 是一種較復雜、難學的語言,但是一旦學會了則非常有用。

因為 C++ 太復雜,所以后來就對 C++ 進行了改裝,產生了兩種語言,一個是 Java,另一個是 C#。

Java 語言是現在最流行的語言之一。C# 則是微軟公司看 Java 很流行而寫的一個與 Java 語法相似的語言。因為 Java 和 C# 幾乎是一模一樣的,所以你只需要學習其中的一種語言就可以了。

語言運行速度的比較

計算機語言越是低級速度就越快,因為越低級就越符合計算機的思維。所以計算機語言中執行速度最快的是機器語言,匯編語言其次,高級語言的速度最慢。高級語言中C的速度最快,C++ 其次,最慢的是 Java 和 C#。

Java和C#雖然速度慢,但它們在任何機器上都可以運行,而且運行結果一模一樣,這是它們的一個優點,也是它們流行的原因之一。

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