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计算机语言的分级

一、计算机语言的发展

早期的计算机语言是机器语言（machine language）；每台计算机都有自己的机器语言；如果硬件不同，不同计算机的机器语言不同。机器语言由数字0和1组成，计算机能够直接执行机器语言编写的程序；但机器语言不便于人阅读和维护。

为克服机器语言的缺点，人们使用符号或者助记符来代替二进制指令，这些语言称为汇编语言（assembly language）。汇编语言改善了代码阅读，提高了编程效率；但汇编语言未能解决代码在不同计算机间的可移植问题，程序员还需在硬件上花费大量时间。

为使程序能够在不同的计算机间可移植，同时也让程序员将更多精力集中到要解决的问题，而不是计算机硬件，高级语言（high-level language）得到了蓬勃发展，其中最具代表性的高级语言有C、C++、Java等。

二、计算机语言的分级

机器语言是计算机唯一能够理解的语言，要执行其它语言编写的程序，程序需要先翻译成机器语言。有两种方法可用于实现这种翻译：

1、解释（interpretation）：程序运行时，每个指令都可以使用机器语言编写的程序解码并执行。

2、编译（translation）：将整个源程序编译成机器语言的目标程序。

汇编语言程序通过汇编器翻译成机器语言程序；高级语言程序通过解释或者编译的方式翻译成机器语言程序。

机器语言、汇编语言、高级语言的抽象层次（abstraction level）关系如下表所示：

从上到下抽象层次逐渐降低。

根据抽象层次的不同，计算机语言可分为两大类：

1、低级语言（low-level language），包括机器语言和汇编语言。

2、高级语言（high-level language）。

三、低级语言和高级语言的比较

	低级语言	高级语言
抽象程度	低级语言很少或者根本不提供计算机指令集架构的抽象。	相对于低级语言，高级语言会提供更高程度的抽象。
可理解性	低级语言对机器友好，但人阅读、理解很困难；因此低级语言代码维护很困难。	高级语言对人友好，代码便于阅读、理解；因此高级语言代码便于维护。
硬件依赖性	低级语言依赖于机器，编程者应具备一定的硬件知识。	高级语言不依赖机器，对编程者的硬件知识要求不高。
可移植性	低级语言程序不能在不同设备间移植。	高级语言程序可以在不同设备间移植。
执行效率	低级语言程序执行速度快，内存使用效率高。	高级语言程序执行速度慢，内存使用效率低。

主要参考资料：

2、《计算机科学导论》第4版作者：Behrouz A.Forouzan 出版社：机械工业出版社

3、《汇编语言：基于x86处理器》第8版作者：Kip R.Irvine 出版社：机械工业出版社