計算機編程語言

計算機編程語言是指用於人與計算機之間通信的語言，是人與計算機之間傳遞信息的媒介，因為它是用來進行程序設計的，所以又稱程序設計語言或者編程語言。 ^[2] 

計算機語言是一種特殊的語言。因為它是用於人與計算機之間傳遞信息的，所以人和計算機都能“讀懂”。具體地説，一方面，人們要使用計算機語言指揮計算機完成某種特作，就必須對這種工作進行特殊描述，所以它能夠被人們讀懂。另一方面，計算機必須按計算機語言描述來行動，從而完成其描述的特定工作，所以能夠被計算機“讀懂”。 ^[2] 

計算機編程語言是程序設計的重要工具，在計算機中存儲與處理及執行，具有特定的語法結構。計算機編程語言也是人機之間通信的橋樑。 ^[7]  正如從甲骨文到現代漢字的演變過程是伴隨着巨大的變化一樣，計算機語言在誕生的短短几十年裏，也經過了一個從低級到高的演變過程。具體地説，它經歷了機器語言、彙編語言、高級語言3個階段。 ^[2]  現代社會，計算機及網絡技術出現，極大的提高了生產效率，計算機語言也被廣泛的應用。編程語言從無到有，現今約2500種，其經歷了飛速的發展。 ^[7] 

在機器語言、彙編語言、高級語言幾個階段中，機器語言是最方便被計算機接受並且執行的，由於只有0和1，能被計算機直接識別，但不利於我們理解與記憶；彙編語言廣泛用於低層編程，嵌入式系統，工業控制等領域；高級語言則佔據比例最大，無論是微機還是手機的應用程序都普遍使用這種類自然語言來進行研發。2019年計算機編程語言排行榜名列前茅的有java、C、Python、c++、vb.net等，全部是高級語言。計算機編程語言有其特定的規則與結構，在各個領域的應用前景也十分廣泛。 ^[7] 

機器語言是用二進制代碼表示的、計算機能直接識別和執行的一種機器指令的集合，它是計算機的設計者通過計算機的硬件結構賦予計算機的操作功能。機器語言是第一代計算機語言。 ^[3] 

計算機使用的是由“0”和“1”組成的二進制數，在計算機誕生之初，人們只能用計算機的語言對計算機發出指令，即寫出一串串由“0”和“1”組成的指令序列交由計算機執行，這種計算機認識的語言，就是機器語言。用機器語言編寫程序，編程人員要首先熟記所用計算機的全部指令代碼和代碼的含義。編寫程序時，程序員得自己處理每條指令以及每一數據的存儲分配和輸入輸出，還得記住編程過程中每步所使用的工作單元處在何種狀態，這是一件十分繁瑣的工作。而且，編出的程序全是二進制的指令代碼，直觀性差又容易出錯，並且修改起來也比較困難。此外，不同型號的計算機的機器語言是不相通的，按一種計算機的機器指令編制的程序，不能在另一種計算機上執行，所以，在一台計算機上執行的程序，要想在另台計算機上執行，必須另編程序，造成重複工作。但由於機器語言計算機可以直接識別而不需要進行任何翻譯，其運算效率是所有語言中最高的。 ^[3] 

為了克服機器語言難讀、難編、難記和易出錯的缺點，人們就用與代碼指令實際含義相近的英文縮寫詞、字母和數字等符號來取代指令代碼（如用ADD表示運算符號“+”的機器代碼），於是就產生了彙編語言。所以説，彙編語言是一種用助記符表示的仍然面向機器的計算機語言。彙編語言亦稱符號語言。彙編語言由於是採用了助記符號來編寫程序，比用機器語言的二進制代碼編程要方便些，在一定程度上簡化了編程過程。彙編語言的特點是用符號代替了機器指令代碼。而且助記符與指令代碼一一對應，基本保留了機器語言的靈活性。使用匯編語言能面向機器並較好地發揮機器的特性，得到質量較高的程序。 ^[4] 

彙編語言中由於使用了助記符號，用匯編語言編制的程序送入計算機，計算機不能象用機器語言編寫的程序一樣直接識別和執行，必須通過預先放入計算機的 “彙編程序“的加工和翻譯，才能變成能夠被計算機識別和處理的二進制代碼程序。用彙編語言等非機器語言書寫好的符號程序稱源程序，運行時彙編程序要將源程序翻譯成目標程序。目標程序是機器語言程序，它一經被安置在內存的預定位置上，就能被計算機的CPU處理和執行。 ^[4] 

彙編語言像機器指令一樣，是硬件操作的控制信息，因而仍然是面向機器的語言，使用起來還是比較繁瑣費時，通用性也差。彙編語言是低級語言。但是，彙編語言用來編制系統軟件和過程控制軟件，其目標程序佔用內存空間少，運行速度快，有着高級語言不可替代的用途。 ^[4] 

不論是機器語言還是彙編語言都是面向硬件的具體操作的，語言對機器的過分依賴，要求使用者必須對硬件結構及其工作原理都十分熟悉，這對非計算機專業人員是難以做到的，對於計算機的推廣應用是不利的。計算機事業的發展，促使人們去尋求一些與人類自然語言相接近且能為計算機所接受的語意確定、規則明確、自然直觀和通用易學的計算機語言。這種與自然語言相近併為計算機所接受和執行的計算機語言稱高級語言。高級語言是面向用户的語言。無論何種機型的計算機，只要配備上相應的高級語言的編譯或解釋程序，則用該高級語言編寫的程序就可以通用。 ^[4] 

如今被廣泛使用的高級語言有BASIC、PASCAL、C、COBOL、FORTRAN、LOGO以及VC、VB等。這些語言都是屬於系統軟件。 ^[4] 

計算機並不能直接地接受和執行用高級語言編寫的源程序，源程序在輸入計算機時，通過“翻譯程序”翻譯成機器語言形式的目標程序，計算機才能識別和執行。這種“翻譯”通常有兩種方式，即編譯方式和解釋方式。編譯方式是：事先編好一個稱為編譯程序的機器語言程序，作為系統軟件存放在計算機內，當用户由高級語言編寫的源程序輸入計算機後，編譯程序便把源程序整個地翻譯成用機器語言表示的與之等價的目標程序，然後計算機再執行該目標程序，以完成源程序要處理的運算並取得結果。解釋方式是：源程序進入計算機時，解釋程序邊掃描邊解釋作逐句輸入逐句翻譯，計算機一句句執行，並不產生目標程序。PASCAL、 FORTRAN、COBOL等高級語言執行編譯方式；BASIC語言則以執行解釋方式為主；而PASCAL、C語言是能書寫編譯程序的高級程序設計語言。每一種高級（程序設計）語言，都有自己人為規定的專用符號、英文單詞、語法規則和語句結構（書寫格式）。高級語言與自然語言（英語）更接近，而與硬件功能相分離（徹底脱離了具體的指令系統），便於廣大用户掌握和使用。高級語言的通用性強，兼容性好，便於移植。 ^[4] 

計算機軟件開發的過程中，程序員要對多種因素進行綜合考慮。具體包括以下方面： ^[5] 

(1)軟件將要安裝的硬件環境。 ^[5] 

(2)軟件的平台支持性。 ^[5] 

(3)開發設計成本和效率。 ^[5] 

(4)選擇相對熟練的計算機編程語言。 ^[5] 

(5)客户對軟件的使用要求。 ^[5] 

1、分析編程程序要求和平台支持性

我們知道，在選取與運用編程語言的過程中，要保證編寫的程序可以滿足實際使用的需求，並且要在第一時間按照實際應用狀況來調整。進行軟件開發的時候，採用熟悉的編程語言，一則可以減少軟件開發的時間；二則可以提高軟件編程的效率。即便使用的編程語言不一樣，可是也可以迅速進行調整。所以，對於軟件開發來説，迅速還原環境是非常重要的，可以讓有關性與動態型語言緊密結合。其次，軟件開發以後，需要運用於平台中，因而需要得到平台的支持。例如，運用在瀏覽器的程序語言，在運行的過程中需結合語言的適應性挑選編程語言。一切操作在平台中均需要和其相適應。根據編程語言特徵與優點挑選合適的平台，平台支持性乃編程語言選取的必要依據。 ^[5] 

2、思考編程語言成本，考察應用環境

首先，在選擇計算機軟件開發編程語言的過程中，一個非常重要的選取依據就是項目功能，整體化系統的構成涵蓋了多個部分，可是整個系統不會只使用一種語言來編程，其編寫必須要使用到各種語言。操作成本很高，例如視頻與信號處理、密碼學等等，計算機早年間開發人員應當全面思考，在編寫程序的時候，選取靜態型語言最佳，例如Java語言。其次，軟件開發的前提與基礎就是硬件環境，選擇一切編程語言均要充分適應硬件環境，所以，選取編程語言應當思考到外部的硬件環境。選擇語言對於編程而言極為重要，一則要挑選語言分佈；二則要統籌工程總體框架。不一樣的編程語言聯繫性強，如若要學好一門編程語言，就必須要了解諸多語言。在進行軟件開發的時候，必須要靈活使用編程，選擇編程語言需要與環境相適應，如此才能確保編寫的程序可以迅速調整與有效運用。 ^[5] 

3、挑選熟悉的編程語言，思考會否出現頻繁的修改現象

敢於嘗試新的編程語言雖是一種創新對策，可是對於不是研究類型的項目而言，計算機軟件開發工作人員依舊會先從熟悉編程語言方面着手，出現這一現象的根本原因在於挑選使用熟悉的編程語言可以讓計算機應用軟件在開發的階段輔助開發工作人員預估出總體項目時間表，防止在進行開發的時候產生別的變數。再者，在大量的編程語言之中，一個優質的編程語言可以使程序迅速進行調整和重新建立。如果軟件開發工作人員要重複的修改程序內容的時候，選取一項可以迅速還原的編程語言是非常重要的，按照這些情況，軟件開發工作人員需要選取動態語言，因這種語言可以結合多種類型不相同的庫，讓動態語言運用範圍變大，優勢增加。並且，動態語言的一大特點就是，其檢查工作是於軟件運行狀態中才會進行數據類檢查，並不會在編譯時檢查。 ^[5] 

1、為使用者的操作提供便捷，基於當前計算機程序的設計過程中，其核心主線仍是由面向對象程序設計以及數據抽象兩者所佔據，而為了有效提升計算機編程語言的操作便捷性，必須保證編程語言的簡單易學，不具備較高的專業性，編程語言要向為更多使用者提供便捷性的方向發展。要求只要具備一定的基礎概念、基本使用方式的能力，使用者就可對較為簡單的工作流程進行編寫工作，有效提升操作的便捷性。 ^[6] 

2、編程語言還會逐漸向面向對象的方向發展，提供簡單的類機制以及動態的接口模型。對象中封裝狀態變量以及相應的方法，實現了模塊化和信息隱藏。提供了一類對象的原型，並且通過繼承機制，子類可以使用父類所提供的方法，實現了代碼的複用;因為計算機網絡具有開放性的特點，所以編程語言應該充分考慮安全性，為程序的編寫提供一個安全的環境。所以應該創建安全保護機制，根據程序編寫的特點，制定適應的安全體系，構建安全和諧的編寫環境;平台無關性就是為了使編寫的程序能夠在不同機器、不同平台上進行移植，不受到平台的限制，所以編寫語言應該向平台無關性方向發展，這樣編寫的程序在應用上就能夠更加方便，應用範圍更加廣泛。 ^[6]