编程语言的发展历史

Posted 2021-02-07 vehicleai

       说起编程语言学习，很多“小朋友”刚开始都觉得枯燥难懂，但初窥门径后便会发觉内部曲径深幽，引人入胜。其实编程语言在我们很小的时候就摆在我们面前，只是我们没有珍惜。还记得任天堂/小霸王游戏机/学习机吗？相信很多80后小朋友幼年时都玩过，例如超级玛丽和坦克大战，但里面其实还有一个学习模块，那就是曾经十分流行的BASIC语言，可以进行科学计算，高端机型还可以完成一些简单的小游戏设计。

       简单来说，编程语言如我们日常语言一样，也是沟通交流的一种方式，只是它的对象是计算机。计算机需要通过一定语法结构、数据类型、逻辑关系等构成的代码指令才能工作起来。因此要学习掌握一门编程语言，不管是低级语言还是高级语言，都首先应对计算机运行原理有所了解，然后在此基础上学习编程才能理解透彻。今天就跟大家分享下编程语言的历史与发展，让你日后学习编程时不至于只见树木不见森林。

       首先编程语言的发展经历了机器语言、汇编语言、高级语言三个大的阶段。

       第一代语言是机器语言。它是指用二进制代码0和1描述的指令集合。由于计算机构造及运行机理，其内部只能接受二进制代码，即只有0和1所描述的目标程序指令才能被计算机直接识别和执行。该语言的使用主要是在计算机发明之初，当时计算机只能被少部分人使用，程序员们就用0、1组成的指令序列控制计算机运行。由于机器语言是直接对计算机硬件进行操作，所以执行效率很高，但是机器语言编写的程序无明显特征，难以记忆，不便阅读、书写与移植，局限性很大，属于低级语言，由此便诞生了后来的汇编语言。

       第二代语言是汇编语言。核心思想是用一些简洁的英文字母、符号串来替代机器语言指令（二进制串），运行时只需通过编译器将这些英文单词转化成 0/1 代码即可实现指令功能，因此这大大提高了语言的记忆性和识别性，例如做加法指令add。汇编语言同样也是直接对硬件进行操作，因此这依然局限了它的移植性。但使用汇编语言对计算机特定硬件编制的程序有利于硬件功能发挥，它精炼且质量高，所以至今仍是一种在用的程序开发语言。相信很多工科生接触汇编语言是由于大学时候的一门课——《微机原理》。

       第三代语言是高级语言。随着计算机的发展，人们对计算机程序的移植性需求不断提高，此时急需要一种不依赖于特定型号的计算机的语言，用这种语言编写的程序能在在各种平台都正常运行，由此在汇编语言后诞生了高级语言。我们现在使用的语言基本都是高级语言，和汇编语言相比，它并不是特指某一种具体的语言，而是很多编程语言集，例如流行的java，c，c++，C#，python，Go等。它不但将许多相关的机器指令合成为单条指令，并且远离对硬件的直接操作，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，这样就大大简化了代码行数，同时对编程者的计算机专业知识要求进一步降低。高级语言也经历了从面向过程（流水线似的）到面向对象（引入类、继承等概念）的编程理念的发展，即越来越接近人类语言与人类思维。同时在分类上包含解释型、编译型；动态语言和静态语言；强类型与弱类型等，关于语言分类将在后面的文章中专门讲述。