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计算机语言
计算机是进行科学计算和信息处理的工具,其工作过程可简述为：
第一步：接通电源启动计算机的外设和主机;
第二步：由输入设备将程序送入内存储器;
第三步：当计算机接到操作人员的运行命令后,控制器便将程序从内存储器中逐条取出,经分析加以执行;
第四步：在控制器指挥下,由输出设备将处理结果显示或打印;
第五步：程序执行完毕,控制器发出信号,计算机自动停机。
在整个处理过程中,计算机完全按照人们的“意愿”去办事。所以能够如此,是因为输入计算机的“程序”起着关键性的作用。程序由会写程序的操作人员事先编制。编制程序的过程称程序设计。书写程序用的“语言”,叫做程序设计语言即计算机语言。计算机语言通常是一个能完整、准确和规则地表达人们的意图,并用以指挥或控制计算机工作的“符号系统”。
一般的计算机目前还不能在人类的自然语言上直接操作,用计算机解决实际问题,必须对所要解决的问题周密考虑一个明确的处理方法(算法),再使用计算机能理解的计算机语言编制成程序,然后通过输入设备才能告诉计算机该怎么去做。
计算机语言通常分为三类,即机器语言,汇编语言和高级语言。
1. 机器语言
机器语言是用二进制代码表示的计算机能直接识别和执行的一种机器指令的集合。它是计算机的设计者通过计算机的硬件结构赋予计算机的操作功能。机器语言具有灵活、直接执行和速度快等特点。不同型号的计算机其机器语言是不相通的,按着一种计算机的机器指令编制的程序,不能在另一种计算机上执行。
用机器语言编写程序,编程人员要首先熟记所用计算机的全部指令代码和代码的涵义。手编程序时,程序员得自己处理每条指令和每一数据的存储分配和输入输出,还得记住编程过程中每步所使用的工作单元处在何种状态。这是一件十分繁琐的工作,编写程序花费的时间往往是实际运行时间的几十倍或几百倍。而且,编出的程序全是些0和1的指令代码,直观性差,还容易出错。现在,除了计算机生产厂家的专业人员外,绝大多数程序员已经不再去学习机器语言了。
2. 汇编语言
为了克服机器语言难读、难编、难记和易出错的缺点,人们就用与代码指令实际含义相近的英文缩写词、字母和数字等符号来取代指令代码(如用ADD表示运算符号“+”的机器代码),于是就产生了汇编语言。所以说,汇编语言是一种用助记符表示的仍然面向机器的计算机语言。汇编语言亦称符号语言。
汇编语言由于是采用了助记符号来编写程序,比用机器语言的二进制代码编程要方便些,在一定程度上简化了编程过程。汇编语言的特点是用符号代替了机器指令代码,而且助记符与指令代码一一对应,基本保留了机器语言的灵活性。使用汇编语言能面向机器并较好地发挥机器的特性,得到质量较高的程序。
汇编语言是面向具体机型的,仍离不开具体计算机的指令系统,因此,对于不同型号的计算机,有着不同的结构的汇编语言,而且,对于同一问题所编制的汇编语言程序在不同种类的计算机间是互不相通的。
汇编语言中由于使用了助记符号,用汇编语言编制的程序送入计算机,计算机不能象用机器语言编写的程序一样直接识别和执行,必须通过预先放入计算机的“汇编程序“的加工和翻译,才能变成能够被计算机识别和处理的二进制代码程序。用汇编语言等非机器语言书写好的符号程序称源程序,运行时汇编程序要将源程序翻译成目标程序。目标程序是机器语言程序,它一经被安置在内存的预定位置上,就能被计算机的CPU处理和执行。
汇编语言像机器指令一样,是硬件操作的控制信息,因而仍然是面向机器的语言,使用起来还是比较繁琐费时,通用性也差。汇编语言是低级语言。但是,汇编语言用来编制系统软件和过程控制软件,其目标程序占用内存空间少,运行速度快,有着高级语言不可替代的用途。
3. 高级语言
不论是机器语言还是汇编语言都是面向硬件的具体操作的,语言对机器的过分依赖,要求使用者必须对硬件结构及其工作原理都十分熟悉,这对非计算机专业人员是难以做到的,对于计算机的推广应用是不利的。计算机事业的发展,促使人们去寻求一些与人类自然语言相接近且能为计算机所接受的语意确定、规则明确、自然直观和通用易学的计算机语言。这种与自然语言相近并为计算机所接受和执行的计算机语言称高级语言。高级语言是面向用户的语言。无论何种机型的计算机,只要配备上相应的高级语言的编译或解释程序,则用该高级语言编写的程序就可以通用。
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