计算机语言分类

程序设计语言的分类程序设计语言分为低级语言和高级语言。最初的计算机程序都是用0和1的序列表示的，程序员直接使用的是机器指令，无需翻译，从纸带打孔输入即可执行得到结果。后来为了方便记忆，就将用0、1序列表示的机器指令都用符号助记，这些与机器指令一一对应的助记符就成了汇编指令，从而诞生了汇编语言。无论是机器指令还是汇编指令都是面向机器的，统称为低级语言。机器语言MachineLanguage(低级语言)机器语言是计算机唯一能接受和执行的语言。机器语言由二进制码组成，每一串二进制码叫做一条指令。机器语言是直接用二进制代码指令表达的计算机语言，指令是用0和1组成的一串代码。如某种计算机的指令为1011011000000000,它表示让计算机进行一次加法操作；而指41011010100000000则表示进行一次减法操作。它们的前八位表示操作码，而后八位表示地址码。从上面两条指令可以看出，它们只是在操作码中从左边第0位算起的第6和第7位不同。这种机型可包含256(=28)个不同的指令。机器语言或称为二进制代码语言，计算机可以直接识别，不需要进行任何翻译。每台机器的指令，其格式和代码所代表的含义都是硬性规定的，它是第一代的计算机语言。机器语言对不同型号的计算机来说一般是不同的。使用机器语言编写程序是一种相当烦琐的工作，既难于记忆也难于操作，编写出来的程序全是由0和1的数字组成，直观性差、难以阅读。不仅难学、难记、难检查、又缺乏通用性，给计算机的推广使用带来很大的障碍。最早的程序设计语言都采用机器语言来编写。当时，要在计算机上运行的所有算法都必须直接用机器语言来表达，计算机才能接受。算法的运算序列包括运算对象和运算结果都必须转换为指令序列。其中的每一条指令都以编码(指令码和地址码)的形式出现。与算法语言表达的算法，相差十万八千里。对于没受过程序设计专门训练的人来说，一份程序恰似一份"天书"，让人看了不知所云，可读性极差。直接用机器语言表达算法有许多缺点。大量繁杂琐碎的细节牵制着程序员，使他们不可能有更多的时间和精力去从事创造性的劳动，执行对他们来说更为重要的任务。如确保程序的正确性、高效性。程序员既要驾驭程序设计的全局又要深入每一个局部直到实现的细节，即使智力超群的程序员也常常会顾此失彼，屡出差错，因而所编出的程序可靠性差，且开发周期长。由于用机器语言进行程序设计的思维和表达方式与人们的习惯大相径庭，只有经过较长时间职业训练的程序员才能胜任，使得程序设计曲高和寡。可读性差，不便于交流与合作。因为它严重地依赖于具体的计算机，所以可移植性差，重用性差。这些弊端造成当时的计算机应用未能迅速得到推广。汇编语言AssemblerLanguage(低级语言)为了克服机器语言上述的缺点，出路在于程序设计语言的抽象，让它尽可能地接近于算法语言。为此，人们首先注意到的是可读性和可移植性，因为它们相对地容易通过抽象而得到改善。于是，很快就出现汇编语言。这种语言对机器语言的抽象，首先表现在将机器语言的每一条指令符号化：指令码代之以记忆符号，地址码代之以符号地址，使得其含义显现在符号上而不再隐藏在编码中，可让人望"文"生义。其次表现在这种语言摆脱了具体计算机的限制，可在不同指令集的计算机上运行，只要该计算机配上汇编语言的一个汇编程序。这无疑是机器语言朝算法语言靠拢迈出的一步。但是，它离算法语言还太远，以致程序员还不能从分解算法的数据、运算和控制到汇编才能直接表达的指令等繁杂琐碎的事务中解脱出来。用能反映指令功能的助记符表达的计算机语言叫汇编语言。它是符号化了的机器语言。用汇编语言编写的程序叫汇编语言源程序，计算机无法执行。必须用汇编程序把它翻译成机器语言目标程序，计算机才能执行。这个翻译过程称为汇编过程。汇编语言是用助记符表示指令功能的计算机语言。与机器语言相比，汇编语言具有以下的几个特点：它使用符号来表示操作码和地址码，这种符号便于记忆，称为记忆码。汇编程序自动处理存储分配，毋需程序员做存储分配工作。程序员可以直接书写十进制数。汇编语言比起机器语言在很多方面都有很大的优越性，如编写容易、修改方便、阅读简单、程序清楚等，但在计算机语言系统中，把汇编语言仍然列入“低级语言”的范畴，它仍然是属于面向机器的语言，也就是说，不同的计算机可以有不同的指令集。高级语言(High-levellanguage)机器语言和汇编语言都是面向机器的，高级语言是面向用户的。到了50年代中期，出现程序设计的高级语言如Fortran,Algol60,以及后来的PL/1,Pascal等，算法的程序表达才产生一次大的飞跃。用高级语言编写的程序叫做高级语言源程序，必须翻译成机器语言目标程序才能被计算机执行。高级语言的翻译有两种方式：编译方式和解释方式。编译与解释计算机并不能直接地接受和执行用高级语言编写的源程序，源程序在输入计算机时，通过“翻译程序”翻译成机器语言形式的目标程序，计算机才能识别和执行。这种“翻译”通常有两种方式，即编译方式和解释方式。编译方式是指利用事先编好的一个称为编译程序的机器语言程序，作为系统软件存放在计算机内，当用户将高级语言编写的源程序输入计算机后，编译程序便把源程序整个地翻译成用机器语言表示的与之等价的目标程序，然后计算机再执行该目标程序，以完成源程序要处理的运算并取得结果。解释方式是指源程序进入计算机后，解释程序边扫描边解释，逐句输入逐句翻译，计算机一句句执行，并不产生目标程序。如PASCAL、FORTRAN、C语言等高级语言执行编译方式；BASIC语言则以执行解释方式为主。解释程序（解释器）所谓解释程序是高级语言翻译程序的一种，它将源语言（如BASIC）书写的源程序作为输入，解释一句后就提交计算机执行一句，并不形成目标程序。就像外语翻译中的“口译”一样，说一句翻一句，不产生全文的翻译文本。这种工作方式非常适合于人通过终端设备与计算机会话，如在终端上打一条命令或语句，解释程序就立即将此语句解释成一条或几条指令并提交硬件立即执行且将执行结果反映到终端，从终端把命令打入后，就能立即得到计算结果。这的确是很方便的，很适合于一些小型机的计算问题。但解释程序执行速度很慢，例如源程序中出现循环，则解释程序也重复地解释并提交执行这一组语句，这就造成很大浪费。图1解释型程序设计语言执行过程Sourcecode：源代码，源程序。Interpreter：解释程序，解释器

编译程序（编译器）这是一类很重要的语言处理程序，它把高级语言（如FORTRAN、COBOL、PascakC等）源程序作为输入，进行翻译转换，产生出机器语言的目标程序，然后再让计算机去执行这个目标程序，得到计算结果。编译程序工作时，先分析，后综合，从而得到目标程序。所谓分析，是指词法分析和语法分析；所谓综合是指代码优化，存储分配和代码生成。为了完成这些分析综合任务，编译程序采用对源程序进行多次扫描的办法，每次扫描集中完成一项或几项任务，也有一项任务分散到几次扫描去完成的。下面举一个四遍扫描的例子:第一遍扫描做词法分析；第二遍扫描做语法分析；第三遍扫描做代码优化和存储分配；第四遍扫描做代码生成。值得一提的是，大多数的编译程序直接产生机器语言的目标代码，形成可执行的目标文件，但也有的编译程序则先产生汇编语言一级的符号代码文件，然后再调用汇编程序进行翻译加工处理，最后产生可执行的机器语言目标文件。在实际应用中，对于需要经常使用的有大量计算的大型题目，采用速度较快的编译型的高级语言较好，虽然编译过程本身较为复杂，但一旦形成目标文件，以后可多次使用。相反，对于小型题目或计算简单不太费机时的题目，则多选用解释型的会话式高级语言，如BASIC,这样可以大大缩短编程及调试的时间。Thecompiler「的jdsThecompiler「的jdsthe?ounc*cod&......andgonomtosobjectcode.Youoxocutothopicxjram(onewayoranoth&r'i......andtheresultappoansonthfiscrwn.图2编译型程序