程序设计语言之机器语言、汇编语言、高级语言

程序设计语言

程序设计语言分类

计算机语言是程序设计最重要的工具，它是指计算机能够接收和处理的、具有一定格式的语言。

从计算机诞生至今，计算机语言已经经历了机器语言、汇编语言、高级语言这三个阶段

机器语言

第一代计算机语言是机器语言，它是计算机诞生和发展初期使用的语言。机器语言是由0和1组成的二进制代码，每一串二进制代码叫做一条指令。一条指令规定了计算机执行的一个操作。一台计算机所能执行的指令的集合，叫做指令系统，不同型号的计算机的指令系统不同。因此，机器语言是依赖于计算机硬件设备的，不同的计算机设备有不同的机器语言。因此，在一种类型的计算机上编写的机器语言程序，不能在另一种不同类型的计算机上运行。

这种语言编程质量高、所占空间少、执行速度快，机器语言是计算机唯一能够直接执行的语言，但不易学习和修改，且不同类型机器的机器语言不同，只适合专业人员使用，现在几乎已经没有人用机器语言直接编程了。

汇编语言

第二代计算机语言是汇编语言，它采用一定的助记符来代替机器语言中的指令和数据,又称为符号语言。它开始于20世纪50年代初，用助记符来表示每一条机器指令，如用ADD表示加法，用SUB来表示减法等。这样，每条指令都有明显的符号标识。汇编语言与机器语言相比,比较直观和便于识别记忆，但它仍是面向计算机的语言，要求编程人员对计算机硬件较熟悉,而且这种语言通用性差，不同的主机其汇编语言不同。用这种语言编程序,仍然是相当繁琐的。

汇编语言在一定程度上克服了机器语言难读难改的缺点，同时保持了其编程质量高、所占存储空间少、执行速度快的优点。故在程序设计中，对实时性要求较高的地方，如过程控制等，仍经常采用汇编语言。该语言也依赖于机器，不同的计算机一般也有着不同的汇编语言。汇编语言编制的程序称为汇编语言源程序

我们把机器语言和汇编语言统称为低级语言

高级语言

第三代计算机语言是高级语言。用高级语言编写的程序易学、易读、易修改，通用性好，不依赖于机器。

高级语言是面向用户的、基本上独立于计算机种类和结构的语言。其最大的优点是:形式上接近于算术语言和自然语言，概念上接近于人们通常使用的概念。高级语言的一个命令可以代替几条、几十条甚至几百条汇编语言的指令。因此,高级语言易学易用，通用性强，应用广泛。高级语言的种类繁多，如面向过程的Fortran、Pascal、C等，面向对象的C++、Java、Visual BASIC等，可以从应用特点和对客观系统的描述两个方面对其进一步分类。

从应用角度分类

从应用角度来看,高级语言可以分为基础语言、结构化语言和专用语言。

基础语言：也称通用语言。它历史悠久，流传很广，有大量的已开发的软件库，拥有众多的用户，为人们所熟悉和接受。属于这类语言的有 FORTRAN、COBOL、BASIC、ALGOL等。

结构化语言：20世纪70年代以来，结构化程序设计和软件工程的思想日益为人们所接受和欣赏。在它们的影响下，先后出现了一批很有影响的结构化语言，这些结构化语言直接支持结构化的控制结构，具有很强的过程结构和数据结构能力。PASCAL、C、Ada 语言就是突出代表

专用语言：是为某种特殊应用而专门设计的语言，通常具有特殊的语法形式。一般来说,这种语言的应用范围狭窄，移植性和可维护性不如结构化程序设计语言。随着时间的发展，被使用的专业语言已有数百种，应用比较广泛的有 APL语言、Forth 语言、LISP 语言等。

从客观系统的描述分类

从描述客观系统来看，程序设计语言可以分为面向过程语言和面向对象语言。

面向过程语言：以“数据结构+算法”程序设计范式构成的程序设计语言，称为面向过程语
言。前面介绍的程序设计语言大多为面向过程语言。

面向对象语言：以“对象+消息”程序设计范式构成的程序设计语言，称为面向对象语言，比较流行的面向对象语言有 Visual Basic、Java、C++等

三种计算机语言的特点对比如表所示