什么是程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言

程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是人們書寫計(jì)算機(jī)程序所使用的人造北京網(wǎng)站制作語(yǔ)言.程序語(yǔ)言的產(chǎn)生與發(fā)展貫芽于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程，是計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)重要組成部分。

經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，產(chǎn)生了幾百種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，各種語(yǔ)言都具有自己的特色，有些已經(jīng)消亡，留下來(lái)的則不斷被改進(jìn)，并應(yīng)用在不同的領(lǐng)域中.有些語(yǔ)言是通用的，有些語(yǔ)言則是針對(duì)專門領(lǐng)域設(shè)計(jì)的，稱為領(lǐng)域?qū)Ｓ谜Z(yǔ)言(Domain Specific Language,DSL)，其基本設(shè)計(jì)思想是求專不求全。

程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言有時(shí)也稱為編程語(yǔ)言。

根據(jù)其抽象層次，可將程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言分為低級(jí)語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言，低級(jí)語(yǔ)言包括機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言，高級(jí)語(yǔ)言則豐富得多。

1.機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)官

機(jī)器語(yǔ)言是用二進(jìn)制代碼表示的、計(jì)算機(jī)能直接識(shí)別和執(zhí)行的機(jī)器指令的集合。它是計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)者通過(guò)硬件結(jié)構(gòu)賦予計(jì)算機(jī)的操作功能，因此，機(jī)器語(yǔ)言與具體硬件結(jié)構(gòu)密切相關(guān).例如，將兩個(gè)整數(shù)相乘并打印運(yùn)算結(jié)果的某機(jī)器語(yǔ)言程序如表7-1所示。

用機(jī)器語(yǔ)言編寫程序，編程人員首先要熟記所用計(jì)算機(jī)的全部指令代碼和代碼的含義。同時(shí)，程序員豁要自己處理每條指令和每個(gè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)分配和輸人輸出，還要記住編程過(guò)程中每一步所使用的工作單元處在何種狀態(tài)。

在那個(gè)年代(1950年前后)，編程是一種什么樣的工作呢?

那時(shí)編寫程序不是今天這樣的“寫”程序，程序也不是寫在紙上的，而是在紙帶上打出不規(guī)則的小孔(修改程序就是給紙帶打補(bǔ)丁)。程序員需要先把給計(jì)算機(jī)的指令換算成二進(jìn)制數(shù)字，然后把二進(jìn)制數(shù)字轉(zhuǎn)成這些小孔，每一個(gè)小孔代表了給計(jì)算機(jī)的一個(gè)信號(hào)，上百個(gè)小孔驅(qū)使計(jì)算機(jī)做一個(gè)動(dòng)作，成千個(gè)小孔才形成一條指令!

顯然，用機(jī)器指令編寫的程序難以閱讀和理解，而且如果程序出了錯(cuò)，檢查和排除錯(cuò)誤也非常困難。為了克服用機(jī)器語(yǔ)言編程難讀、難編、難記和易出錯(cuò)的缺點(diǎn)，人們就用與代碼指令實(shí)際含義相近的英文縮寫詞、字母和數(shù)字等符號(hào)來(lái)取代指令代碼，于是就產(chǎn)生了匯編語(yǔ)言。

在匯編語(yǔ)言中，常用ADD表示相加、SUB表示相減、MUL表示相乘等。例如，用某匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)兩個(gè)整數(shù)相乘并打印輸出的程序如表7-2所示。
雖然使用匯編語(yǔ)言編寫程序的效率和程序的可讀性有所提高，但本質(zhì)上仍然是面向機(jī)器的語(yǔ)言，使用起來(lái)還是比較煩瑣費(fèi)時(shí)，通用性也差。匯編語(yǔ)言仍然是低級(jí)語(yǔ)言，適用于編制系統(tǒng)軟件中與硬件直接相關(guān)的那些部分和一些過(guò)程控制軟件。由于計(jì)算機(jī)并不認(rèn)識(shí)匯編語(yǔ)言的文字符號(hào)，這就需要一個(gè)專門的程序，負(fù)責(zé)將這些符號(hào)翻譯成二進(jìn)制數(shù)形式的機(jī)器語(yǔ)言，這種翻譯程序被稱為匯編程序。

2.商級(jí)語(yǔ)官

不論是機(jī)器語(yǔ)言還是匯編語(yǔ)言都是面向硬件的，語(yǔ)言對(duì)機(jī)器過(guò)分依賴，都不利于程序的編寫和移植。因此，人們開發(fā)了多種高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言(簡(jiǎn)稱高級(jí)語(yǔ)言)。在高級(jí)語(yǔ)言中，人們使用更接近于自然語(yǔ)言的符號(hào)進(jìn)行表達(dá)，例如，用print表示打印輸出、用“+”表示相加運(yùn)算等.例如，用C語(yǔ)言編寫的實(shí)現(xiàn)兩個(gè)整數(shù)相乘并輸出的程序如表7-3所示。
當(dāng)然，計(jì)算機(jī)也不能直接識(shí)別高級(jí)語(yǔ)言程序，因此，高級(jí)語(yǔ)言程序在執(zhí)行前也需要翻譯成計(jì)算機(jī)能夠執(zhí)行的指令。

3.編譯與解釋

用某種高級(jí)語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言編寫的程序稱為源程序，源程序不能直接在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行。

如果源程序是用匯編語(yǔ)言編寫的，則需要用匯編程序?qū)⑵浞g成目標(biāo)程序，再與必要的其他目標(biāo)程序鏈接后才能執(zhí)行。如果源程序是用某種高級(jí)語(yǔ)言編寫的，則需要對(duì)應(yīng)的編譯程序(也稱為編譯器)將其翻譯成目標(biāo)程序并進(jìn)行鏈接，然后才能執(zhí)行，如圖7-1所示。
高級(jí)語(yǔ)言程序也可以通過(guò)解釋方式運(yùn)行，這需要一個(gè)解釋程序。解釋程序也稱為解釋器，它或者直接解釋執(zhí)行源程序，或者將源程序先翻譯成某種中間表示形式，然后再解釋執(zhí)行。解釋程序與編譯程序的區(qū)別是:編譯程序首先將源程序翻譯成目標(biāo)語(yǔ)言程序，經(jīng)鏈接后產(chǎn)生可執(zhí)行程序，然后在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行可執(zhí)行程序.這就是說(shuō)，在編譯方式下，機(jī)器上運(yùn)行的是與源程序等價(jià)的可執(zhí)行程序，源程序和編譯程序都不再參與可執(zhí)行程序的執(zhí)行過(guò)程;在解釋方式下.解釋程序和源程序(或其中間表示)都要參與到程序的運(yùn)行過(guò)程中，運(yùn)行程序的控制權(quán)在解釋程序。也就是說(shuō)，解釋程序翻譯源程序時(shí)不產(chǎn)生獨(dú)立的目標(biāo)程序，而編譯程序則需將源程序翻譯成獨(dú)立的目標(biāo)程序。