計算機語言的發展

李舒琪

計算機已經成為了人們生活中必不可少的一部分，計算機編程語言作為人類和計算機交流溝通的工具，也在不斷地發展。本文從計算機的語言發展歷史，針對不同時期的各種編程語言進行了詳細的分析和討論，并且重點比較了C語言、JAVA、Python的特點，對未來計算機語言的發展趨勢做出了合理的預測和猜想。

【關鍵詞】計算機語言 高級語言 機器語言

1 計算機語言介紹

語言是交流的媒介。計算機于二十世紀四十年代初被發明出來，得以問世，但價格高昂。當時程序員們操控計算機的唯一辦法只能依靠手動控制，由于操控過于繁瑣復雜，于是德國工程師楚澤想到可以利用程序設計來取代手動控制。十幾年過后，隨著科技的發展，計算機價格大幅度下跌，程序也日益復雜，因此程序員們開始注重于開發時間，直接導致新的集成和可視的開發環境流行開來，計算機的使用只用一串代碼就可以了。隨著發展，計算機語言形成了機器語言、匯編語言、高級語言三種。

1.1 機器語言

二進制是機器語言的基礎，程序員利用由“0”“1”組成的代碼序列使計算機能夠直接讀取并執行。于計算機而言，此種語言最易識別，運行效率最高，但對于程序員來說，代碼長而復雜，并且由于是在紙帶上進行的編寫導致程序錯誤時修改起來極其復雜困難。但機器語言作為計算機語言的鼻祖為計算機程序編寫的發展奠定了基礎，使程序員不需要過多了解及其運行原理只需了解運算規則便可以操作計算機，降低了操作的難度，使計算機技術得以普及。

1.2 匯編語言

匯編語言較于機器語言加入了部分英文字母和符號串來替代部分二進制代碼，使操控人員可以易于讀懂程序意圖，方便改錯，但機器無法理解這種語言，所以程序員就作出了一個專門將字符語言轉化為二進制語言的程序，稱為匯編程序。匯編程序的每一段字符都只指代了一個動作，所以匯編程序也比較長、易出錯，對于操作者也需要一定的專業知識，但相較于機器語言更易記憶，而且程序生成的可執行文件不僅小而且運行速度快，大大縮短程序開發周期。

1.3 高級語言

高級語言進一步簡化語言，將多條指令合并為單條指令，并且去掉了機器運行細節，使得編寫程序變得更加簡單，語言從數字變得抽象，進一步增加了程序的可閱讀性，并且能夠執行有關操作。因此，高級語言對用戶更加友好，編寫程序的門檻降低，并且，相比于匯編語言，高級語言不再那么依賴計算機硬件，所以使得程序更加方便移植，大大提高了程序的利用率。由于高級語言將復雜和冗長的計算交給了編譯程序去完成，令程序員得以解放，能夠提高程序的質量，使使用者得到更好的用戶體驗。

2 主流編程語言及特點

2.1 C語言

C語言在目前世界編程語言排行榜位列第二，是一種被廣泛使用的計算機語言。它的運行不需要環境支持，并且編寫語言較為簡單，因此它常被用來編譯底層軟件。它具有超強的移植性，意味著一條程序能在多臺電腦上和部分嵌入式處理器上都能編寫和運行。它是一種具有結構性的高級語言，將程序代碼分成多個獨立的部分，每個部分之間用一些帶有指向性的語句作為連接，令程序可以按需要的順序運行，使部分合為一段整體的代碼。這樣進一步加強了語言的邏輯性，大大方便了程序員對程序的編寫和調試。因為C語言編寫的代碼都被嚴格以函數來進行標準，所以它可以輕松實現代碼上的平臺跨越。不需環境支持的特性也讓它在多平臺的運行方面相較于其他語言脫穎而出。

2.2 JAVA

JAVA作為一種面向對象的計算機語言。它常被用來編寫桌面應用程序，也會用來編寫一些嵌入式系統的應用程序。在JAVA里，能操作的都是數據長度，它把一些數據和操作數據的辦法分為各種類，而這些類是一個程序的一個個的部分，它更注重數據和操作方法，對過程的思考較為淡化。JAVA采用字節碼來代替機器碼，可以使程序在平臺上進行傳輸，并且能在大部分的系統上運行。JAVA語言在設計的時候消除了某些編程錯誤，加強了程序的穩定性。同時JAVA還擁有異常處理的功能，程序員可以運用一些特定語句去尋找出錯的代碼，讓出錯時的修復變得更加簡單。

2.3 Python

Python是語言的粘合劑，它可以將多種語言粘起來，意味著一段程序中，部分代碼程序員可以采用別的更適合的語言進行編寫。它語法簡單，擁有強大的庫，讓它能輕易完成各種高級任務，不過在使用庫的時候要考慮到平臺問題，部分無法實現平臺的跨越。Python它所寫的程序可以直接用源代碼運行，所以程序的可讀性較好。在計算機內部Python會自行將源程序轉換成機器語言，使Python的使用變得更加簡單。它不僅僅可以面對過程，也可以面對對象，這意味著它不僅僅可以由復雜函數構建，也可以用數據和操作數據的方法所形成的類來表達。

3 未來發展趨勢

計算機語言的發展自60年代以來，經歷了多代的改革，至今仍在不斷發展。未來的編程語言勢必會更加標準，使得語言得以全平臺通用，增強移植性。這樣也可以在網絡化的當代令新的應用程序能夠有更高的兼容性。語言也將從靜態變成動態，意味著我們不一定需要完整的寫完一個程序才可以運行，然后進行修改調試等后期完善工作，我們可以邊寫邊運行，使得程序性錯誤能夠被及時找出，得以修正。像這樣，程序的編寫和完成會更加快捷，程序的出錯率也會大大降低。同樣的，計算機語言也會變得更加符合人類的語言，同時也能讓語言能夠直接被機器所讀懂，或者說語言的翻譯工作可以交給內部程序去完成，進一步簡化了程序的編寫門檻。語言的表達也會從“怎么做”變成“做什么”，代碼會從冗長變得簡單，在未來會加快運行速度。

4 總結

經過幾十年的發展，計算機語言日益趨向成熟化，也愈來愈高級。程序員們不斷改善程序的設計體驗，使語言變得更加簡單，更加符合人類的思維習慣。高級語言的發展將不再是一種單純的語言標準，更加容易為人編寫，不僅僅是編程人員，甚至普通的用戶也可以將簡單的工作流程通過編程來完成。

參考文獻

[1]范曉坤.計算機程序語言的發展研究[J].計算機光盤軟件與應用，2011（22）：92-92.

[2]張愛香.計算機語言發展歷程綜述[J].中國科技信息，2013（24）：120-121.

作者單位

北京市育英中學 北京市海淀區 100097