1.1.1 程序设计语言
要用计算机解决一个问题,必须事先设计好计算机处理信息的步骤。把这些步骤用计算机能够识别的指令编写出来并送入计算机执行,计算机才能按照人的意图完成指定的工作。
人与计算机交流使用的是程序设计语言。同人类语言一样,程序设计语言也是由字、词和语法规则构成的一个系统。从计算机执行的角度来看,程序设计语言通常分为机器语言、汇编语言和高级语言三种。
1. 机器语言
计算机只能识别由“0”和“1”组成的二进制编码表示的命令,这种命令称为机器指令。一条机器指令规定了CPU的一种基本操作。所有机器指令的集合构成了CPU的指令系统,规定了CPU所能进行的所有基本操作。机器语言是计算机能够直接识别的语言。
机器语言的特点是:计算机可以直接执行用机器语言编写的程序,程序运行的速度最快,占用系统资源最少;但程序的编写难度最大,程序不易阅读,修改、调试也很不方便,不能在具有不同CPU的计算机上运行。
2. 汇编语言
为了便于阅读和记忆,人们采用被称为“助记符”的英文缩写符号和地址符号来代替机器指令的二进制编码,这种由助记符构成的指令称为“汇编指令”,汇编指令的集合及其规则就构成了“汇编语言”。用汇编语言编写的程序叫汇编语言源程序。但计算机不能直接识别汇编语言,所以必须把汇编语言源程序中的汇编指令翻译成机器指令,完成这一工作的程序称为“汇编程序”。
机器语言与汇编语言通称为“低级语言”,它们都与硬件密切相关,所以也称为“面向机器的语言”。
3. 高级语言
高级语言是更接近于人的自然语言和数学语言的计算机语言。通常所说的程序设计语言往往是指高级语言。与低级语言相比,用高级语言编写程序的难度大大降低,编写程序的效率大幅度提高,阅读、修改和调试程序也更加容易。但程序的执行效率降低了,占用的系统资源也更多了。
目前,使用较多的高级语言有Basic、Visual FoxPro、C、C++、Java等。Visual Basic也是一种高级语言。
高级语言源程序不能在计算机上直接运行,必须把它翻译成机器指令序列才能在计算机上运行。翻译的方式有两种:编译方式和解释方式,完成翻译工作的程序分别被称为“编译程序”和“解释程序”。
编译是指把高级语言源程序翻译为在功能上等价的本计算机的机器语言程序,称为目标代码程序。在此之后,在计算机上执行的是目标代码程序,并且可以多次执行。执行目标代码程序期间不需要源程序和编译程序的参与。但是,一旦对源程序做了修改,则需要重新编译一次,产生新的目标代码程序,然后才能执行。所以,编译方式的特点是:一次编译,多次执行;一旦修改,重新编译。
解释方式不产生目标代码程序。与人类语言的同声翻译类似,在执行源程序时,解释程序对源程序的语句逐条翻译,翻译一句,执行一句,重复的语句也要重复翻译。源程序全部翻译完毕,程序的执行也就结束了。下次执行时,还需要解释程序重新逐语句翻译。源程序修改后,仍用同样的方式逐句翻译执行。因此,每次执行程序时,都需要源程序和解释程序。解释方式的特点是:每次执行,重新翻译;翻译一句,执行一句。一般来说,编译执行比解释执行的效率更高。
Basic语言采用解释方式,Fortran、Pascal、C等语言采用编译方式。VB程序既可以在集成开发环境中解释运行,又可以编译成目标代码程序后在操作系统下直接运行。