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编码 隐匿在计算机软硬件背后的语言 · 第 385 页

PDF 物理页索引 401 · 编码隐匿在计算机软硬件背后的语言

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编码 隐匿在计算机软硬件背后的语言
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编码隐匿在计算机软硬件背后的语言
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式转换为机器码。

如果只需要计算一次该表达式,那么可以手工计算或借助计算器来完成。如果需要对A、B、C取不同的值多次计算该表达式,那么你可能要考虑使用计算机来完成这些计算。因此,代数表达式不会孤立地出现,必须考虑其前后的语句,这些语句使表达式对不同的值进行运算。

现在你所创建的东西已经触及所谓的高级程序设计语言(high-level programminglanguage)。我们一直在介绍的汇编语言称做低级语言(low-level programming language),因为它与计算机硬件的关系相当紧密。尽管除了汇编语言以外的其他程序设计语言都可以称为“高级语言”,但它们之间还是有高低之分的,一些语言通常被认为比别的语言更高级。如果你是一家公司的总裁,坐在计算机前输入这些命令(也可能做得更轻松:口头发布这个命令),“计算出本年度的收益和损耗,生成年度报表,最后打印出2000份送至每个股东”,你所使用的才真正是一种非常高级的语言!但在实际工作中,程序设计语言还达不到这种理想化的水平。

人类语言通常都是经历了千百年复杂的互相影响、偶然演变以及不断叶故纳新才形成的,就算一些人工语言如世界语(Esperanto),也处处显露出与现实语言的渊源。但高级程序设计语言是经过深思熟虑的设计的,更加概念化的语言。设计程序设计语言所面临的一大挑战就是:如何让语言更具吸引力。因为语言定义了人们向计算机传送指令的方式,只有更易用的方式才能让人们对语言产生兴趣。据1993年的一项估算,从1950年到1993年大约有1000多种高级程序设计语言被发明出来并被应用。

然而,仅仅定义(define)高级语言,包括定义语言的语法(syntax)来表达该语言可以描述的一切事物,还远远不够;我们还需要为其编写一个编译器(compiler),编译器可以将高级语言的程序语句转换成机器码指令。同汇编器类似,编译器也是逐字逐句地读取源文件并将其分解成为短语、符号和数字的,但实现过程要比汇编器更加复杂。从某些方面来看,汇编器相对简单,因为汇编语言的语句和机器码是一一对应的。而一般的高级语言却不具备这种对应关系,编译器通常必须把一条语句转换多个机器码指令。编译器的编写非常复杂,许多书都是用全部的篇幅来讲解如何设计和构造编译器。

当然,任何事物都是具有两面性的,高级语言也不例外,它有很多优势但也存在不少缺陷。高级语言最基本的优点在于它比汇编语言易于学习并且更容易编写程序,用高级语言编写的程序通常更加清晰简明与汇编语言不同,高级语言通常不依赖于特定的处理器,因此它们通常具有良好的可移植性。因为这种特点,使用高级语言的程序员不再需要关心最终运行程序的计算机的底层结构。当然,如果要在不同类型的处理器上运行程序,则需要用处理器对应的编译器将程序转换成对应的机器码。因此,最后生成的可执行文件仍然只适用于特定的处理器。

24 高级语言与低级语言

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