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计算机语言发展历程综述

2013-02-01张爱香

中国科技信息 2013年24期
关键词:汇编语言程序计算机

张爱香

山东理工职业学院信息工程系计算机应用教研室

计算机语言发展历程综述

张爱香

山东理工职业学院信息工程系计算机应用教研室

张爱香

计算机语言是方便人们控制计算机的重要工具。从第一台计算机诞生开始,短短的几十年间,计算机工作者编写出上百种高级语言。当前人们在熟练使用高级语言的同时,对于计算机语言的发展历史可能尚不了解。本文简要地梳理计算机语言系统的发展历史,简单的介绍每种语言的特点,并在此基础上对未来计算机语言的发展趋势作出预测。

计算机; 语言; 历史; 趋势

1 概述

上个世纪50年代,为了方便人们操控计算机的运行,第一代计算机语言——机器语言应运而生。从此之后,计算机语言获得了高速的发展。计算机语言的发展,一方面是计算机迅速普及的需要,另一方面,也极大的促进了计算机在各个领域的应用,给人们的日常生活带来了翻天覆地的变化。下面我们就简单的梳理一下计算机语言的发展历程。

2 计算机语言的发展

2.1 机器语言

所谓机器语言,就是人工编制好的一系列二进制代码,计算机可以直接读取并执行。最初的机器语言是打孔纸带,用纸带孔来表示0和1,按照一定的规则编写后有计算机直接读取执行。这种语言的特点是便于计算机的读取和执行,但是编写起来几位麻烦,并且容易出错。不过在那个年代,计算机语言的出现给计算机的应用带来了一次质的飞跃——软件工程师们并不需要了解太多计算机工作原理的知识,只要知道了语言编写规则就能够操控计算机完成相应的计算。这极大地简化了计算机应用的难度,降低了门槛,是的计算机能够在各个行业迅速的普及。因此,虽然机器语言与现在的高级语言相比极为粗陋和不便,但仍然有着重要的历史意义。在当今机器语言并没有被完全抛弃。一些专业用途的机器仍然采用机器语言,只不过用其他的更方便制作和修改的工具代替了打孔纸带。通过使用读取较为方便的机器语言,可以大大降低机器的制造成本,因为机器语言可以直接读取,不需要计算机再对输入的指令进行翻译。

但机器语言过于晦涩难懂,只有经过专业训练的专家才能够正确的编制、修改,并且抽象难懂、易出错,因此仍然不便于普大范围的及。

2.2 汇编语言

简单机器语言仍然不能方便人们操控计算机的运行,因此语言的进一步发展势在必行。I/O技术的发展,使得计算机能够使用更加先进的I/O设备,便于对计算机进行控制。汇编语言是对简单语言的整合和替代——用一些字符来替代繁琐的二进制代码。例如键盘、磁带的出现,使得人们在操控计算机的时候能够更加的直观。

汇编语言离不开汇编程序。因为计算机并不能够直接读取汇编语言,而要通过汇编程序将汇编语言转换成类似于机器语言的二进制代码。然后计算机通过读取转换来的二进制代码来进行相应的操作。同机器语言相比,汇编语言对计算机用户更加友好,通过汇编程序作为中介方便人们对计算机进行操控。但汇编语言只是对机器语言进行简单的转换,本质上同机器语言没有差别,仍然有着机器语言所具有的缺陷,程序编制的效率较低、容易出错,解读起来较为困难,不方便程序员对程序进行维护。因此,汇编语言同机器语言一样,仍然是一种低级的语言。同时,汇编语言也有优点——因为本质上仍然是机器语言,因此计算机执行起来速度快,不需要复杂的编译就能够直接读取,可以直接使用计算机所具有的所有的功能,这是一些高级的语言所难以达到的。汇编语言一般用来编写操作系统软件,或者用来编写直接控制计算机相关的设备和端口的程序。

2.3 高级语言

机器语言和汇编语言都是低级语言。低级语言在用户友好方便较为低级,不方便人们使用。使用者需要精通硬件的相关知识,并且了解计算机的工作运行原理,以通过汇编语言直接对计算机硬件进行操控。只有经过专业培训的人才能够熟练的掌握并正确的运用。但计算机的普及需要更加方便的计算机语言,能够让更多的人熟练掌握应用,以满足人们计算机不同的功能需求。

要使得计算机语言更加容易掌握,需要使程序的编译过程贴近人类所使用的自然语言,从而方便人们编写程序,提高程序语言的可识别性。同时,这些语言又必须能够被计算机所接收和解读,并能够执行相应的操作。高级语言降低了对硬件的操纵能力,但大大提高了对用户的友好程度——这就是高级语言与低级语言的最大区别。因此,高级语言是面向用户的语言,方便用户的使用,对用户更加友好。目前常用的高级语言主要有BASIC、PASCAL、C等等。高级语言的出现,大大方便了用户自行开发软件,极大地增加了计算机程序的多样性,是的计算机能够满足人们各种各样的需求,从而大大推动了计算机的普及和推广。

高级语言,又分为过程性语言、非过程性语言和面向对象的语言。过程性语言,是指那些含有一系列过程性描述的计算机语言。一个完整的过程性语言程序完整的描述了一个计算机的执行过程。计算机按照程序编写的顺序,一步一步地执行相应的操作,最终完成程序所指定的工作。过程性语言是线性的,有一个起点和一个终点,起点与终点之间是对一系列契合的动作的描述,以指导计算机的执行。我们常用的BASIC和C等语言都是典型的过程性语言。过程性语言对需要按照一定顺序执行的工作进行软件的编译。非过程性语言,与过程性语言相反,不需要说明具体的执行步骤,只需要说明所要解决的问题和相应的条件。因此非过程性语言不需要用户了解具体的算法和步骤,只要将问题能够准确地描述清楚就可以。具体的算法和步骤由语言内置。非过程性语言一般面向特定的问题,如数据库语言SQL。面向对象的语言,通俗来说,就是窗口化的语言,为了适应窗口化的操作系统而产生的计算机语言。面向对象的语言主要编辑目标,即对象,是窗口化的如菜单、图标等。通过对对象进行编译富裕对象不同的特征和功能。对象化的语言编译效率更高,更易于用户的操作。常用的面向对象的语言,有C++,Java等。

3 计算机语言的发展趋势

计算机语言记过几十年的高速发展,类型更加多样,使用更加方便。因此,在未来,计算机的语言的发展必然会吵着标准化、网络化和人性化的方向发展。

3.1 标准化

标准化的语言,能够更加广泛的接受和普及。20世纪60年代计算机语言呈现爆炸式地发展,在丰富了语言种类的同时也带来了许多问题。大部分的计算机语言只能在特定的计算机上进行编译,对其他种类的计算机的兼容性不足。这就导致了用不同语言编译出的程序的可移植性极差,极大的降低了程序员的工作效率。为此,美国国家标准化协会制定了一系列的标准化计算机语言方案,统一各语言和硬件的工作标准,从而极大的方便不同的语言之间的交流以及软件对不同硬件的兼容性,极大地提高了工作效率。

3.2 网络化

计算机网络从出现到现在只经过了短短的二十几年,给人们的生活方式带来了翻天覆地的变化。网络化的普及使得计算机语言急需一些方便易用的网络语言。一方面,网络编程语言能够针对网络化的程序进行编译,充分满足程序员对网络程序更加复杂和多样的需求;同时网络编程语言有更高的兼容性,能够在几乎所有的计算机终端得到识别和执行。现在比较流行的网络语言,主要有Perl,VBScript等。

4 人性化

人性化,一直是计算机语言发展的一个主要的推动力量。从最初的机器语言发展到现在的高级语言,人们能够越来越简单地掌握、解读。计算机语言其实就是人与计算机之间进行交流的工具,因此计算机语言在保持能够被计算机所解读的基础上,会越来越像人性化的方向发展,逐渐更加符合人类的习惯。我们有充分的理由相信,在不久的将来会出现更加人性化、智能化的计算机语言,更加方便人们对计算机进行操控。

[1][美]帕森,奥加. 计算机文化[M]. 田丽韫等译.北京:机械工业出版社,2000.

[2]陶春. 计算机语言的发展[J]. 中共中央党校学报,Vol.9,No.2, 2005.5.

10.3969/j.issn.1001-8972.2013.24.042

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