面向机器编程
‘壹’ 汇编语言(面向机器的程式设计语言)详细资料大全
汇编语言(assembly language)是一种用于电子计算机、微处理器、微控制器或其他可程式器件的低级语言,亦称为符号语言。在汇编语言中,用助记符(Mnemonics)代替机器指令的操作码,用地址符号(Symbol)或标号(Label)代替指令或运算元的地址。在不同的设备中,汇编语言对应着不同的机器语言指令集,通过汇编过程转换成机器指令。普遍地说,特定的汇编语言和特定的机器语言指令集是一一对应的,不同平台之间不可直接移植。
许多汇编程式为程式开发、汇编控制、辅助调试提供了额外的支持机制。有的汇编语言编程工具经常会提供宏,它们也被称为宏汇编器。
汇编语言不像其他大多数的程式设计语言一样被广泛用于程式设计。在今天的实际套用中,它通常被套用在底层,硬体操作和高要求的程式最佳化的场合。驱动程式、嵌入式作业系统和实时运行程式都需要汇编语言。
基本介绍 中文名 :汇编语言 外文名 :Assembly Language 学科 :软体工程 产生年代 :20世纪50年代 编译方式 :汇编 发展历程,语言特点,总体特点,优点,缺点,语言组成,数据传送指令,整数和逻辑运算指令,移位指令,位操作指令,条件设定指令,控制转移指令,串操作指令,输入输出指令,相关技术,汇编器,编译环境,发展前景,实际套用,经典教材,x86处理器,ARM及单片机, 发展历程 说到汇编语言的产生,首先要讲一下机器语言。机器语言是机器指令的集合。机器指令展开来讲就是一台机器可以正确执行的命令。电子计算机的机器指令是一列二进制数字。计算机将之转变为一列高低电平,以使计算机的电子器件受到驱动,进行运算。 上面所说的计算机指的是可以执行机器指令,进行运算的机器。这是早期计算机的概念。在我们常用的PC机中,有一个晶片来完成上面所说的计算机的功能。这个晶片就是我们常说的CPU(Central Processing Unit,中央处理单元)。每一种微处理器,由于硬体设计和内部结构的不同,就需要用不同的电平脉冲来控制,使它工作。所以每一种微处理器都有自己的机器指令集,也就是机器语言。 早期的程式设计均使用机器语言。程式设计师们将用0, 1数字编成的程式代码打在纸带或卡片上,1打孔,0不打孔,再将程式通过纸带机或卡片机输入计算机,进行运算。这样的机器语言由纯粹的0和1构成,十分复杂,不方便阅读和修改,也容易产生错误。程式设计师们很快就发现了使用机器语言带来的麻烦,它们难于辨别和记忆,给整个产业的发展带来了障碍,于是汇编语言产生了。 汇编语言的主体是汇编指令。汇编指令和机器指令的差别在于指令的表示方法上。汇编指令是机器指令便于记忆的书写格式。 操作:暂存器BX的内容送到AX中1000100111011000机器指令movax,bx汇编指令 此后,程式设计师们就用汇编指令编写源程式。可是,计算机能读懂的只有机器指令,那么如何让计算机执行程式设计师用汇编指令编写的程式呢?这时,就需要有一个能够将汇编指令转换成机器指令的翻译程式,这样的程式我们称其为编译器。程式设计师用汇编语言写出源程式,再用汇编编译器将其编译为机器码,由计算机最终执行。 工作过程 语言特点 汇编语言是直接面向处理器(Processor)的程式设计语言。处理器是在指令的控制下工作的,处理器可以识别的每一条指令称为机器指令。每一种处理器都有自己可以识别的一整套指令,称为指令集。处理器执行指令时,根据不同的指令采取不同的动作,完成不同的功能,既可以改变自己内部的工作状态,也能控制其它外围电路的工作状态。 汇编语言的另一个特点就是它所操作的对象不是具体的数据,而是暂存器或者存储器,也就是说它是直接和暂存器和存储器打交道,这也是为什么汇编语言的执行速度要比其它语言快,但同时这也使编程更加复杂,因为既然数据是存放在暂存器或存储器中,那么必然就存在着寻址方式,也就是用什么方法找到所需要的数据。例如上面的例子,我们就不能像高级语言一样直接使用数据,而是先要从相应的暂存器AX、BX 中把数据取出。这也就增加了编程的复杂性,因为在高级语言中寻址这部分工作是由编译系统来完成的,而在汇编语言中是由程式设计师自己来完成的,这无异增加了编程的复杂程度,降低了程式的可读性。 再者,汇编语言指令是机器指令的一种符号表示,而不同类型的CPU 有不同的机器指令系统,也就有不同的汇编语言,所以,汇编语言程式与机器有着密切的关系。所以,除了同系列、不同型号CPU 之间的汇编语言程式有一定程度的可移植性之外,其它不同类型(如:小型机和微机等)CPU 之间的汇编语言程式是无法移植的,也就是说,汇编语言程式的通用性和可移植性要比高级语言程式低。 正因为汇编语言有“与机器相关性”的特性,程式设计师用汇编语言编写程式时,可充分对机器内部的各种资源进行合理的安排,让它们始终处于最佳的使用状态。这样编写出来的程式执行代码短、执行速度快。汇编语言是各种程式语言中与硬体关系最密切、最直接的一种,在时间和空间的效率上也最高的一种,它是高等院校计算机套用技术必修的专业课程之一,对于训练学生掌握程式设计技术,熟悉上机操作和程式调试技术有重要作用 总体特点 1.机器相关性 这是一种面向机器的低级语言,通常是为特定的计算机或系列计算机专门设计的。因为是机器指令的符号化表示,故不同的机器就有不同的汇编语言。使用汇编语言能面向机器并较好地发挥机器的特性,得到质量较高的程式。 2.高速度和高效率 汇编语言保持了机器语言的优点,具有直接和简捷的特点,可有效地访问、控制计算机的各种硬体设备,如磁盘、存储器、CPU、I/O连线端口等,且占用记忆体少,执行速度快,是高效的程式设计语言。 3.编写和调试的复杂性 由于是直接控制硬体,且简单的任务也需要很多汇编语言语句,因此在进行程式设计时必须面面俱到,需要考虑到一切可能的问题,合理调配和使用各种软、硬体资源。这样,就不可避免地加重了程式设计师的负担。与此相同,在程式调试时,一旦程式的运行出了问题,就很难发现。 优点 1、因为用汇编语言设计的程式最终被转换成机器指令,故能够保持机器语言的一致性,直接、简捷,并能像机器指令一样访问、控制计算机的各种硬体设备,如磁盘、存储器、CPU、I/O连线端口等。使用汇编语言,可以访问所有能够被访问的软、硬体资源。 2、目标代码简短,占用记忆体少,执行速度快,是高效的程式设计语言,经常与高级语言配合使用,以改善程式的执行速度和效率,弥补高级语言在硬体控制方面的不足,套用十分广泛。 缺点 1、汇编语言是面向机器的,处于整个计算机语言层次结构的底层,故被视为一种低级语言,通常是为特定的计算机或系列计算机专门设计的。不同的处理器有不同的汇编语言语法和编译器,编译的程式无法在不同的处理器上执行,缺乏可移植性; 2、难于从汇编语言代码上理解程式设计意图,可维护性差,即使是完成简单的工作也需要大量的汇编语言代码,很容易产生bug,难于调试; 3、使用汇编语言必须对某种处理器非常了解,而且只能针对特定的体系结构和处理器进行最佳化,开发效率很低,周期长且单调。 语言组成 数据传送指令 这部分指令包括通用数据传送指令MOV、条件传送指令CMOV 、堆叠操作指令PUSH/PUSHA/PUSHAD/POP/POPA/POPAD、交换指令XCHG/XLAT/BSWAP、地址或段描述符选择子传送指令LEA/LDS/LES/LFS/LGS/LSS等。注意,CMOV不是一条具体的指令,而是一个指令簇,包括大量的指令,用于根据EFLAGS暂存器的某些位状态来决定是否执行指定的传送操作。 整数和逻辑运算指令 这部分指令用于执行算术和逻辑运算,包括加法指令ADD/ADC、减法指令SUB/SBB、加一指令INC、减一指令DEC、比较操作指令CMP、乘法指令MUL/IMUL、除法指令DIV/IDIV、符号扩展指令CBW/CWDE/CDQE、十进制调整指令DAA/DAS/AAA/AAS、逻辑运算指令NOT/AND/OR/XOR/TEST等。 移位指令 这部分指令用于将暂存器或记忆体运算元移动指定的次数。包括逻辑左移指令SHL、逻辑右移指令SHR、算术左移指令SAL、算术右移指令SAR、循环左移指令ROL、循环右移指令ROR等。 位操作指令 这部分指令包括位测试指令BT、位测试并置位指令BTS、位测试并复位指令BTR、位测试并取反指令BTC、位向前扫描指令BSF、位向后扫描指令BSR等。 条件设定指令 这不是一条具体的指令,而是一个指令簇,包括大约30条指令,用于根据EFLAGS暂存器的某些位状态来设定一个8位的暂存器或者记忆体运算元。比如SETE/SETNE/SETGE等等。 控制转移指令 这部分包括无条件转移指令JMP、条件转移指令J /JCXZ、循环指令LOOP/LOOPE/LOOPNE、过程调用指令CALL、子过程返回指令RET、中断指令INTn、INT3、INTO、IRET等。注意,J 是一个指令簇,包含了很多指令,用于根据EFLAGS暂存器的某些位状态来决定是否转移;INT n是软中断指令,n可以是0到255之间的数,用于指示中断向量号。 串操作指令 这部分指令用于对数据串进行操作,包括串传送指令MOVS、串比较指令CMPS、串扫描指令SCANS、串载入指令LODS、串保存指令STOS,这些指令可以有选择地使用REP/REPE/REPZ/REPNE和REPNZ的前缀以连续操作。 输入输出指令 这部分指令用于同外围设备交换数据,包括连线端口输入指令IN/INS、连线端口输出指令OUT/OUTS。 高级语言辅助指令 这部分指令为高级语言的编译器提供方便,包括创建栈帧的指令ENTER和释放栈帧的指令LEAVE。 控制和特权指令 这部分包括无操作指令NOP、停机指令HLT、等待指令WAIT/MWAIT、换码指令ESC、汇流排封锁指令LOCK、记忆体范围检查指令BOUND、全局描述符表操作指令LGDT/SGDT、中断描述符表操作指令LIDT/SIDT、局部描述符表操作指令LLDT/SLDT、描述符段界限值载入指令LSR、描述符访问权读取指令LAR、任务暂存器操作指令LTR/STR、请求特权级调整指令ARPL、任务切换标志清零指令CLTS、控制暂存器和调试暂存器数据传送指令MOV、高速快取控制指令INVD/WBINVD/INVLPG、型号相关暂存器读取和写入指令RDMSR/WRMSR、处理器信息获取指令CPUID、时间戳读取指令RDTSC等。 浮点和多媒体指令 这部分指令用于加速浮点数据的运算,以及用于加速多媒体数据处理的单指令多数据(SIMD及其扩展SSEx)指令。这部分指令数据非常庞大,无法一一列举,请自行参考INTEL手册。 虚拟机扩展指令 这部分指令包括INVEPT/INVVPID/VMCALL/VMCLEAR/VMLAUNCH/VMRESUME/VMPTRLD/VMPTRST/VMREAD/VMWRITE/VMXOFF/VMON等。 相关技术 汇编器 典型的现代 汇编器 (assembler)建造目标代码,由解译组语指令集的易记码(mnemonics)到操作码(OpCode),并解析符号名称(symbolic names)成为存储器地址以及其它的实体。使用符号参考是汇编器的一个重要特征,它可以节省修改程式后人工转址的乏味耗时计算。基本就是把机器码变成一些字母而已,编译的时候再把输入的指令字母替换成为晦涩难懂机器码。 编译环境 用汇编语言等非机器语言书写好的符号程式称为源程式,汇编语言编译器的作用是将源程式翻译成目标程式。目标程式是机器语言程式,当它被安置在记忆体的预定位置上后,就能被计算机的CPU处理和执行。 汇编的调试环境总的来说比较少,也很少有非常好的编译器。编译器的选择依赖于目标处理器的类型和具体的系统平台。一般来说,功能良好的编译器用起来应当非常方便,比如,应当可以自动整理格式、语法高亮显示,集编译、连结和调试为一体,方便实用。 对于广泛使用的个人计算机来说,可以自由选择的汇编语言编译器有MASM、NASM、TASM、GAS、FASM、RADASM等,但大都不具备调试功能。如果是为了学习汇编语言,轻松汇编因为拥有一个完善的集成环境,是一款非常适合初学者的汇编编译器。 发展前景 汇编语言是机器语言的助记符,相对于比枯燥的机器代码易于读写、易于调试和修改,同时优秀的汇编语言设计者经过巧妙的设计,使得汇编语言汇编后的代码比高级语言执行速度更快,占记忆体空间少等优点,但汇编语言的运行速度和空间占用是针对高级语言并且需要巧妙设计,而且部分高级语言在编译后代码执行效率同样很高,所以此优点慢慢弱化。而且在编写复杂程式时具有明显的局限性,汇编语言依赖于具体的机型,不能通用,也不能在不同机型之间移植。常说汇编语言是低级语言,并不是说汇编语言要被弃之,相反,汇编语言仍然是计算机(或微机)底层设计程式设计师必须了解的语言,在某些行业与领域,汇编是必不可少的,非它不可适用。只是,现在计算机最大的领域为IT软体,也是我们常说的计算机套用软体编程,在熟练的程式设计师手里,使用汇编语言编写的程式,运行效率与性能比其它语言写的程式相对提高,但是代价是需要更长的时间来最佳化,如果对计算机原理及编程基础不扎实,反而增加其开发难度,实在是得不偿失,对比2010年前后的软体开发,已经是市场化的软体行业,加上高级语言的优秀与跨平台,一个公司不可以让一个团队使用汇编语言来编写所有的东西,花上几倍甚至几十倍的时间,不如使用其它语言来完成,只要最终结果不比汇编语言编写的差太多,就能抢先一步完成,这是市场经济下的必然结果。 但是,迄今为止,还没有程式设计师敢断定汇编语言是不需要学的,同时,汇编语言(Assembly Language)是面向机器的程式设计语言,设计精湛的汇编程式设计师,部分已经脱离软体开发,挤身于工业电子编程中。对于功能相对小巧但硬体对语言设计要求苛刻的行业,如4位单片机,由于其容量及运算,此行业的电子工程师一般负责从开发设计电路及软体控制,主要开发语言就是汇编,c语言使用只占极少部分,而电子开发工程师是千金难求,在一些工业公司,一个核心的电子工程师比其它任何职员待遇都高,对比起来,一般电子工程师待遇是程式设计师的十倍以上。这种情况是因为21世纪以来,学习汇编的人虽然也不少,但是真正能学到精通的却不多,它相对于高级语言难学,难用,适用范围小,虽然简单,但是过于灵活,学习过高级语言的人去学习汇编比一开始学汇编的人难得多,但是学过汇编的人学习高级语言却很容易,简从繁易,繁从简难。对于一个全面了解微机原理的程式设计师,汇编语言是必修语言。 实际套用 随着现代软体系统越来越庞大复杂,大量经过了封装的高级语言如C/C++,Pascal/Object Pascal也应运而生。这些新的语言使得程式设计师在开发过程中能够更简单,更有效率,使软体开发人员得以应付快速的软体开发的要求。而汇编语言由于其复杂性使得其适用领域逐步减小。但这并不意味着汇编已无用武之地。由于汇编更接近机器语言,能够直接对硬体进行操作,生成的程式与其他的语言相比具有更高的运行速度,占用更小的记忆体,因此在一些对于时效性要求很高的程式、许多大型程式的核心模组以及工业控制方面大量套用。 此外,虽然有众多程式语言可供选择,但汇编依然是各大学计算机科学类专业学生的必修课,以让学生深入了解计算机的运行原理。 历史上,汇编语言曾经是非常流行的程式设计语言之一。随着软体规模的增长,以及随之而来的对软体开发进度和效率的要求,高级语言逐渐取代了汇编语言。但即便如此,高级语言也不可能完全替代汇编语言的作用。就拿linux核心来讲,虽然绝大部分代码是用C语言编写的,但仍然不可避免地在某些关键地方使用了汇编代码。由于这部分代码与硬体的关系非常密切,即使是C语言也会显得力不从心,而汇编语言则能够很好扬长避短,最大限度地发挥硬体的性能。 首先,汇编语言的大部分语句直接对应着机器指令,执行速度快,效率高,代码体积小,在那些存储器容量有限,但需要快速和实时回响的场合比较有用,比如仪器仪表和工业控制设备中。 其次,在系统程式的核心部分,以及与系统硬体频繁打交道的部分,可以使用汇编语言。比如作业系统的核心程式段、I/O接口电路的初始化程式、外部设备的低层驱动程式,以及频繁调用的子程式、动态连线库、某些高级绘图程式、视频游戏程式等等。 再次,汇编语言可以用于软体的加密和解密、计算机病毒的分析和防治,以及程式的调试和错误分析等各个方面。 最后,通过学习汇编语言,能够加深对计算机原理和作业系统等课程的理解。通过学习和使用汇编语言,能够感知、体会和理解机器的逻辑功能,向上为理解各种软体系统的原理,打下技术理论基础;向下为掌握硬体系统的原理,打下实践套用基础。 经典教材 汇编语言教材很多,各种处理器都有涉及,粗略统计不下百种。在这么多的教材里,用得较多的可以分类列举如下: x86处理器 1.《x86汇编语言:从实模式到保护模式》,李忠着,电子工业出版社,2013-1 。 基于INTEL x86处理器、NASM编译器和BOCHS虚拟机。汇编语言就是处理器的语言,从这个意义上来说,既然学习汇编语言,就必须直接面向硬体编程,而不是使用莫名其妙的DOS中断和API调用。这是一本有趣的书,它没有把篇幅花在计算一些枯燥的数学题上。相反,它教你如何直接控制硬体,在不借助于BIOS、DOS、Windows、Linux或者任何其他软体支持的情况下来显示字符、读取硬盘数据、控制其他硬体等。 我们知道,32位和64位是主流,实模式和DOS作业系统已经成为历史,Linux和Windows都工作在保护模式下。这本书从实模式讲到32位保护模式,尤其以32位保护模式为重点,阅读本书,对理解现代计算机和现代作业系统的工作原理有非常大的帮助作用。 2.《汇编语言》(第2版),王爽着,清华大学出版社,2013-4-1 基于INTEL 8086处理器、MASM编译器,以及DOS平台的汇编教材,完全以8086处理器的实模式为主,不涉及常用的32位和64位模式,但因为通俗易懂,读者反映很好。 3.《80X86汇编语言程式设计教程》,杨季文等 编着,清华大学出版社,1999-3-1 基于INTEL x86处理器、MASM和TASM编译器,包含16位实模式和32位保护模式的内容,而且对后者讲述较为详细。 4.《32位汇编语言程式设计》,钱晓捷编着,机械工业出版社,2011-8-1 基于INTEL x86处理器、MASM编译器,以及WINDOWS平台的汇编教材。 5.《16/32位微机原理汇编语言及接口技术》,钱晓捷,陈涛编着,机械工业出版社,2005-2-1 基于INTEL x86处理器,论述16位微型计算机的基本原理、汇编语言和接口技术,并引出32位微机系统相关技术。 6.《Intel汇编语言程式设计》(第五版),(美)欧文着,电子工业出版社,2012-7-1 基于INTEL x86处理器、MASM编译器,以及DOS/WINDOWS平台的汇编教材,既有16位实模式的内容,也有32位保护模式的内容。 7.《汇编语言的编程艺术》(第2版),(美)海德着,清华大学出版社,2011-12-1 基于INTEL x86处理器,使用了作者自制的高级语言汇编器(High Level Assembler,HLA)作为教学工具,以部分地获得高级语言的优势和功能。 8.《x86 PC汇编语言、设计与接口》(第五版),(美)马兹迪,考西着,电子工业出版社,2011-1-1 基于INTEL x86处理器,既讲了16位实模式的内容,也讲了32位保护模式的内容,对64位也有所介绍。 ARM及单片机 1.《汇编语言程式设计--基于ARM体系结构》(第2版),文全刚等主编,北京航空航天大学出版社,2010-8-1 基于ARM体系结构的处理器,是学习嵌入式技术的入门教材。 2.《零基础学AVR单片机》,徐益民等编着,机械工业出版社,2011-1-1 单片机概述、avr单片机的开发工具、avr单片机c语言、atmega16单片机基本结构、avr的指令系统与汇编系统等。 3.《基于Multisim10的51单片机仿真实战教程》,聂典,丁伟主编,电子工业出版社,2010-2-1 阐述了NI Multisim 10在单片机仿真中的各项主要功能。 4.《PIC18微控制器:体系结构、编程与接口设计》,(美)贝里着,清华大学出版社,2009-4-1 微控制器广泛套用于汽车、家电、工业控制、医疗设备等众多领域。本书以Microchip公司的PIC18系列微控制器为例,全面讲解如何使用C语言和汇编语言对微控制器进行编程。 5.《CASL汇编语言程式设计》,赵立辉编着,中国电力出版社,2002-10-1 CASL汇编语言是中国计算机软体专业技术资格和水平考试高级程式设计师级的必考内容。本书是讲述CASL汇编语言程式设计的专着。
‘贰’ 编程分哪几种
你说的是编程语言吗? 请看下面各种语言的描述 * CSS Cascading Style Sheets 层叠样式表 * .NET 是微软2002年,为开发应用程序创建的一个富有革命性的新平台 * ActionScript ActionScript是Flash的脚本语言,与javaScript相似,ActionScript是一种面向对象编程语言。 * APL、A+和J * Ada Ada是一种表现能力很强的通用程序设计语言 * 汇编语言 汇编语言(Assembly Language)是面向机器的程序设计语言 *易语言是全中文语言编程中最为强大的一个编程语言 * AWK AWK是一种优良的文本处理工具 * Basic 是一种设计给初学者使用的程序设计语言 o QBasic QBASIC是BASIC(Beginner's All-purpose Symbolic Instruction Code,初学者通用指令代码)语言的一个变种,由美国微软公司开发 o Visual Basic Visual Basic(VB)是一种由微软公司开发的包含协助开发环境的事件驱动编程语言 * VBScript VBScript是Visual Basic Script的简称,即 Visual Basic 脚本语言 * Brainfuck Brainfuck是一种极小化的计算机语言 * C、C++ 、C# C语言是一种面向过程的计算机程序设计语言 ; C++是一种静态数据类型检查的,支持多重编程范式的通用程序设计语言。它支持过程化程序设计、数据抽象、面向对象程序设计、制作图标等等泛型程序设计等多种程序设计风格。C#是微软公司发布的一种面向对象的、运行于.NET Framework之上的高级程序设计语言。 o Objective-C 通常写作ObjC和较少用的Objective C或Obj-C,是扩充C的面向对象编程语言 * Clipper Clipper芯片主要用于商业活动的计算机通信网 * COBOL 一种适合于商业及数据处理的类似英语的程序设计语言 * dBase dBASE是第一个在微型计算机上被广泛使用的数据库管理系统(DBMS * PASCAL、Delphi Pascal是一种计算机通用的高级程序设计语言 ;Delphi是全新的可视化编程环境,是一种方便、快捷的Windows应用程序开发工具 * Forth 由Charles H. Moore发展出来在天文台使用的电脑自动控制系统及程序设计语言,允许使用者很容易组合系统已有的简单指令,定义成为功能较复杂的高阶指令。 * Fortran 译为“公式翻译器”,它是世界上最早出现的计算机高级程序设计语言,广泛应用于科学和工程计算领域。 * FoxPro 是由美国Fox Software公司于1988年推出的数据库产品 * F# F#是由微软发展的为微软.NET语言提供运行环境的程序设计语言 * Fava Fava语言是一个小型的解释语言,它主要面向于系统测试领域及小型嵌入式设备。 * IDL IDL 是一种数据分析和图像化应用程序及编程语言 * Java Java是由Sun Microsystems公司于1995年5月推出的Java程序设计语言,他是一种面向对象的跨平台语言,可以在多种平台上运行。支持开源。大量的类库。大量的开源项目。是一种非常强大的编程语言! * JavaScript Javascript是一种由Netscape的LiveScript发展而来的脚本语言 * J# Visual J# 是一种工具,供 Java 语言程序员用于构建在 .NET Framework 上运行的应用程序和服务 * LISP 一种基于λ演算的函数式编程语言。 * Lua Lua 是一个小巧的脚本语言 * LOGO 是一种早期的编程语言,也是一种与自然语言非常接近的编程语言,它通过“绘图”的方式来学习编程 * Mole 在软件工程中,指较高一级程序或模块使用的一个单元或模块 * Nuva Nuva语言是一种面向对象的动态脚本语言 Nuva语言的设计目的是用于基于模板的代码生成 * Perl Perl 一般被称为“实用报表提取语言”(PracticalExtraction andReportLanguage),也做“病态折中垃圾列表器”(PathologicallyEclectic Rubbish Lister * PHP PHP 是一种 HTML 内嵌式的语言 * PL/I PL/I是Programming Language One的简写。当中的“I”其实是罗马数字的“一”。它是一只IBM公司在1950年代发明的第三代高级编程语言 * Prolog Prolog(Programming in Logic的缩写)是一种逻辑编程语言 * python 是一种面向对象的解释性的计算机程序设计语言,也是一种功能强大而完善的通用型语言 * R R是用于统计分析、绘图的语言和操作环境 * Ruby Ruby,一种为简单快捷面向对象编程(面向对象程序设计)而创的脚本语言 * Scheme Scheme,一种系统设计语言,由LISP语言发展而来,属于lisp的一种方言。与其他lisp不同的是,scheme是可以编译成机器码的。 Scheme的一个主要特性是可以像操作数据一样操作函数调用 * Smalltalk 一种面向对象的程序设计语言 一种程序设计环境 一个应用开发环境(ADE) * Tcl/Tk 是一种 脚本语言 * Visual FoxPro Visual FoxPro原名FoxBase,是美国Fox Software公司推出的数据库产品
‘叁’ 计算机程序设计语言分为四类
计算机程序设计语言分为四类
为了让计算机解决实际问题,人们从一开始就不断地开展程序设计工作,这里的“程序”就是计算机能够执行的指令代码(机器码和其它代码)。程序设计人员还必须在一个被称为“计算机程序设计语言(也可以称为编译或解释性语言)”的环境中开展编程。
计算机程序设计语言
是指程序设计人员和计算机都可以识别的程序代码(包括0和1机器代码)规则,是人与计算机进行交流的工具,可以把程序设计语言分为以下四类。
1.机器语言
机器语言是一种CPU指令系统, 被称为CPU的机器语言, 它是CPU可以识别的一组由0和1序列构成的指令码。用机器语言编程序, 就是从所使用的CPU的指令系统中挑选合适的指令,组成一个指令序列。这种程序可以被机器直接理解并执行,速度很快,但由于不直观、难记、难以理解、不易查错、开发周期长,很难推广应用下去,因此,只有专业人员在编制对于执行速度有很高要求的程序时才采用这种代码。
2.汇编语言
为了减轻编程者的劳动强度,人们使用一些用于帮助记忆的符号来代替机器语言中的0、1机器指令代码序列,使得编程效率和质量得到极大的提高。把这些助记符组成的指令系统称为汇编语言。汇编语言是指令与机器语言指令基本上是一一对应的。由于这些助记符号不能被机器直接识别,所以汇编语言代码程序必须被编译成机器语言程序才能被机器理解和执行。编译之前的程序被称为“源程序”,编译之后的被称为“目标程序”。
汇编语言与机器语言都是因CPU的不同而不同, 所以统称为“面向机器的语言”。使用这类语言,可以编出效率极高的程序,但对程序设计人员的要求也很高。他们不仅要考虑解题思路,还要熟悉机器的内部结构,一般的人很难掌握这类程序设计语言,还是不能大范围推广应用。
3.面向过程的语言
面向过程思想是一种以过程为中心的编程思想,是以什么正在发生为主要目标进行编程。面向过程就是分析出解决问题所需要的步骤,然后用函数把这些步骤一步一步实现,使用的时候一个一个依次调用就可以了。
把解题的过程看做是数据被加工的过程,这种程序设计语言称为面向过程的程序设计语言。常用的面向过程的语言有C、Fortran、Basic、Pascal等。使用这类编程语言,程序设计者可以不关心机器的内部结构甚至工作原理,把主要精力集中在解决问题的思路和方法上。这类摆脱了硬件束缚的程序设计语言被统称为高级语言。高级语言的出现大大地提高了编程效率,使人们能够开发出越来越大、功能越来越强的程序。要运行使用面向过程语言编制的程序,一般有两种方法:(1)解释型,(2)编译型。
解释型语言在程序编制完成之后,按照程序编排的顺序一条条地把指令语句转换为机器代码然后执行。因为每次运行中每条语句都要进行转换和执行这两个步骤,所以解释型语言的执行速度不快,并且每次执行都离不开语言环境。
编译型语言在程序设计完成之后,使用语言本身提供的编译(Compile)程序与连接(Link)程序把源程序编译连接成为可执行文件(扩展名一般为“.exe”)。可执行文件就能脱离语言设计环境独立运行了。当前比较流行的程序设计语言多数是编译型的。也有些语言既可以解释型地运行程序,也可以对程序进行编译连接。
解释型运行往往用在程序的调试过程中,而设计完成之后就可以把它编译成为独立的可执行文件。
计算机只能识别0、1,并不能能识别其他的语言。程序员在开发的时候,可以使用很多种语言,如c语言,java,python。使用不同的语言开发出来的程序,如果想要执行,那么最终必须要变成机器语言才能执行。那怎么样变成机器语言,我们大家可以找一个翻译。这个翻译就专门负责把编写的代码翻译成机器能够识别的机器语言,叫做编译器,不同的编译器,就负责把不同的语言翻译成计算机能够识别的机器语言来,这个就是编译器的作用。
根据编译器对源代码翻译的方式不同,编译器分成两种类型,一种类型叫编译器。而另一种类型叫做解释器。
使用编译器编译的语言,通常称为编译性语言,而使用解释器解释的语言叫做解释性语什么又是编译性语言,什么又是解释性语言?
这两种语言到底是怎么工作的?最典型的代表就是C语言、C 这种语言都叫做编译性语言。编译性语言是怎么工作的,人们来看c语言或者C 的程序在自己的开发环境内来编写代码。那当程序开发完成之后,成员就把开发完成的源代码统一交给编译器。编译器对所有源代码进行翻译。翻译成机器语言,并且最终保存成一个可执行的文件,当我们需要执行这个文件的时候,在windows下最常见的操作就是双击一下可执行文件的图标,就可以把这个文件交给CPU去执行。编译性语言的特点,程序员在自己的开发环境内开发程序开发完成之后,统一交给编译器。编译器统一进行翻译,并且最终生成一个独立的可执行文件。用户在需要的时候,就可以执行可执行文件看到最终的效果。
解释性语言的特点,python语言就是一个解释性语言,那解释性语言在开发的时候,跟编译性语言并没有太大的区别,成员仍然是在自己的开发环境内来编写代码。假设现在写了三行代码,那这三行代码怎么运行啊?要想运行解释性语言,我们就把这个源程序丢给解释器。解释器拿到源程序之后,会按照从上向下的方式逐一读取代码中央解释器称一行一行来翻译的。首先读出第一行代码,就立刻翻译成机器码。翻译完成之后,就丢给CPU去执行CPU在执行的过程中,解释器在读取第二行代码进行翻译。翻译完成之后,再交给CPU去执行,然后依次类推,从上到下一次读取每行代码读取一行。翻译一行执行一行。
编译性语言是统一编译一次性执行。
解释性语言是一行一行代码进行翻译,翻译一行执行一行,编译性语言最终产生的文件执行速度快,解释性语言执行速度慢。因为最终生成的可执行文件中不需要任何的介入。
解释性语言不同。解释语言在执行的时候,必须是翻译一行执行一行。解释性语言的执行速度就相对慢一些,需要考虑的因素就所谓跨平台,就是我们开发完成的程序,既可以在windows上运行,也可以在linux上运行,还可以在MAC上运行一次编写在任何一个平台上都能运行,这种方式就叫做跨平台。
如果我们使用的编译器是在windows平台上编译的程序,那么最终生成的可执行文件只能在windows平台上运行,它并不能够在linux上运行,并不能也不能在MAC上运行,这个是编译性语言的特点。如果使用某一个操作系统的编译器,那么,这个编译器最终生成的可执行文件就只能在这个操作系统上运行,而不能在其他操作系统上运行。
解释性语言相对来说就简单了,程序员仍按照习惯的方式来编写代码,程序编写完成之后,如果想要执行,如果是windows,就在windows上安装一套windows的解释器,如果想在linux上执行呢,就在linux上安装一套linux的解释器,就是在不同的操作系统上安装不同的解释器。既然在每个操作系统上都已经安装了解释器,那源代码就不需要任何的修改。这个就是解释性语言在跨平台上的优势。至于程序的执行是解释器的工作,只需要在不同操作系统中安装不同的解释器同一份代码就可以在不同操作系统中执行了。
开发完成的源程序要想执行,就必须找一个翻译性语言要找的翻译叫做编译器,解释性语言要找的翻译叫做解释器,而从执行效率上讲,编译性语言执行效率要比解释性语言执行效率高,但是从跨平台来讲解释性语言跨平台能力要比边形语言跨平台能力要强好。
4.面向对象的程序设计语言
随着像Windows这样具有图形用户界面的操作系统的广泛使用,人们又形成了一种面向对象的程序设计思想。这种思想把整个现实世界或是其一部分看做是由不同种类对象(Object)组成的有机整体。同一类型的对象既有共同点,又有各自不同的特性。各种类型的对象之间通过发送消息进行联系,消息能够激发对象做出相应的反应,从而构成了一个运动的整体。采用了面向对象思想的程序设计语言就是面向对象的程序设计语言,当前使用较多的面向对象语言有Visual_Basic、C++、Java等。
面向对象语言:是一类以对象作为基本程序结构单位的程序设计语言,指用于描述的设计是以对象为核心,而对象是程序运行时刻的基本成分。面向对象语言:系统中的基本构件可识认为一组可识别的离散对象,在基本层次关系的不同类中共享数据和操作。
Python是一个完全面向对象的语言,那什么又是面向对象?
面向对象是一种思维方式,同时也是一门程序设计技术。程序员每天的工作是使用自己熟悉的语言来解决一个又一个问题,那在解决问题的时候,有两种方式,第一种方式要解决这个问题,自己一步一步把这个问题解决掉,自己来逐步的解决一个问题。第二种方式就是面向对象的这种解决问题的方法,用面向对象来解决一个问题的时候,通常我们要首先考虑由谁(这里指对象,而其具备解决该问题能力)来做。找一个别人来帮助自己做事情,而我们找到了这个对象,已经具备了解决这个问题的能力。这个对象做完之后,问题也同样得到了解决。这个就是面向对象的解决方法。
第一种方式自己逐步来解决问题的每一个步骤,第二种方式我们来找一个对象替自己做事情,对象又具有做这件事情的能力。
如果开发程序,当然更倾向于第二种方式。找个对象来完成,这个思路就是面向对象的思维方式。在做事情的时候,找一个具有能力的对象,帮我们把问题解决掉就好了。这个就是从思维方式角度所谓面向对象的概念。
python是一个完全面向对象的语言。在python中,无论是函数,模块,数字以及字符串等等等等,全部都是对象。在python中所有的东西都是对象,python这门语言中已经提供有各种各样,具有很强大能力的对象。在工作中遇到不同的问题,就找不同的对象来帮我们解决问题就可以。这个是python面向对象语言的一个特点,同时大家在看第二个特点。Python应用一个强大的标准库,所以强大的标准库在python这门语言中已经内置有非常非常多,是具有强大能力的对象。当在开发时遇到不同的问题,可以在标准库中来找不同的对象,帮我们把问题解决掉就好,在python的标准库中提供有类似于系统管理,网络文本处理等,它的功能还是非常强大的。第三个特点:Python社区提供了大量的第三方模块,什么又是第三方模块?所谓第三方模块就是跟标准库类似的一个库,但是第三方模块并不是由官方来开发的,而是由网络上非常非常多python爱好者来开发的。那这些爱好者为什么要开发第三方模块原因很简单,因为标准估虽然很强大,但是标准库的力量有限,而全世界有非常多的python爱好者以及开发团队或者公司。针对当今市场上最主流的一些应用技术开发有非常多的模块,把自己开发好的这些模块开源出来。这些模块都涉及到哪些领域,分别包括有科学计算,人工智能机器学习,以及web开发大数据等。在python社区中有大量的第三方模块,而这些第三方模块在使用的,基本的方式是跟标准库类似的,python这门语言既有一个能力非常强大的标准库,又有一个非常非常丰富的第三方模块。那么,作为python的成员在开发的时候是不就非常容易了。面向对象的思维方式,就是在做事情之前,先找一个具有能力的对象,帮我们来解决问题。而python的标准库也好。Python第三方模块也好,实际上内置有大量的具有强大能力的对象,我们在使用python进行日常开发时,只需要从标准库中或者第三方模块中找到。能够帮我们解决问题的对象,并且使用对象已经具有的能力,通常就可以快速的把我们日常开发中需要解决的问题搞定了,Python提供有强大的标准库和第三方模块。在开发时,只需要找到相应具有能力的对象,就可以解决日常工作中遇到的问题了。
程序设计语言的支持环境
操作系统是计算机最重要的一类软件,其他程序的运行都要在操作系统支持与控制下进行。设计者编制的源程序并不能直接操作计算机,而要在要具体的程序设计语言的支持下通过操作系统来完成。它们之间如何相互配合,因语言、操作系统、计算机硬件的不同而不同。大多数情况下,编程人员没必要关心程序每一个细节。
‘肆’ 以下编程语言中,________是面向机器的低级语言 A.机器语言 B。C语言 C。BASIC语言 D。汇编语言
选d,汇编语言
汇编语言(AssemblyLanguage)是面向机器的程序设计语言
面向机器的低级语言,通常是为特定的计算机或系列计算机
二进制码专门设计的。
‘伍’ 编程语言Python是怎么发明出来的
自从20世纪90年代初Python语言诞生至今,它已被逐渐广泛应用于系统管理任务的处理和Web编程。 Python的创始人为Guido van Rossum。
1989年圣诞节期间,在阿姆斯特丹,Guido为了打发圣诞节的无趣,决心开发一个新的脚本解释程序,做为ABC 语言的一种继承。
