張愛香

山東理工職業(yè)學(xué)院信息工程系計(jì)算機(jī)應(yīng)用教研室

計(jì)算機(jī)語言發(fā)展歷程綜述

張愛香

山東理工職業(yè)學(xué)院信息工程系計(jì)算機(jī)應(yīng)用教研室

張愛香

計(jì)算機(jī)語言是方便人們控制計(jì)算機(jī)的重要工具。從第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生開始，短短的幾十年間，計(jì)算機(jī)工作者編寫出上百種高級(jí)語言。當(dāng)前人們?cè)谑炀毷褂酶呒?jí)語言的同時(shí)，對(duì)于計(jì)算機(jī)語言的發(fā)展歷史可能尚不了解。本文簡(jiǎn)要地梳理計(jì)算機(jī)語言系統(tǒng)的發(fā)展歷史，簡(jiǎn)單的介紹每種語言的特點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上對(duì)未來計(jì)算機(jī)語言的發(fā)展趨勢(shì)作出預(yù)測(cè)。

計(jì)算機(jī); 語言; 歷史; 趨勢(shì)

1 概述

上個(gè)世紀(jì)50年代，為了方便人們操控計(jì)算機(jī)的運(yùn)行，第一代計(jì)算機(jī)語言——機(jī)器語言應(yīng)運(yùn)而生。從此之后，計(jì)算機(jī)語言獲得了高速的發(fā)展。計(jì)算機(jī)語言的發(fā)展，一方面是計(jì)算機(jī)迅速普及的需要，另一方面，也極大的促進(jìn)了計(jì)算機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，給人們的日常生活帶來了翻天覆地的變化。下面我們就簡(jiǎn)單的梳理一下計(jì)算機(jī)語言的發(fā)展歷程。

2 計(jì)算機(jī)語言的發(fā)展

2.1 機(jī)器語言

所謂機(jī)器語言，就是人工編制好的一系列二進(jìn)制代碼，計(jì)算機(jī)可以直接讀取并執(zhí)行。最初的機(jī)器語言是打孔紙帶，用紙帶孔來表示0和1，按照一定的規(guī)則編寫后有計(jì)算機(jī)直接讀取執(zhí)行。這種語言的特點(diǎn)是便于計(jì)算機(jī)的讀取和執(zhí)行，但是編寫起來幾位麻煩，并且容易出錯(cuò)。不過在那個(gè)年代，計(jì)算機(jī)語言的出現(xiàn)給計(jì)算機(jī)的應(yīng)用帶來了一次質(zhì)的飛躍——軟件工程師們并不需要了解太多計(jì)算機(jī)工作原理的知識(shí)，只要知道了語言編寫規(guī)則就能夠操控計(jì)算機(jī)完成相應(yīng)的計(jì)算。這極大地簡(jiǎn)化了計(jì)算機(jī)應(yīng)用的難度，降低了門檻，是的計(jì)算機(jī)能夠在各個(gè)行業(yè)迅速的普及。因此，雖然機(jī)器語言與現(xiàn)在的高級(jí)語言相比極為粗陋和不便，但仍然有著重要的歷史意義。在當(dāng)今機(jī)器語言并沒有被完全拋棄。一些專業(yè)用途的機(jī)器仍然采用機(jī)器語言，只不過用其他的更方便制作和修改的工具代替了打孔紙帶。通過使用讀取較為方便的機(jī)器語言，可以大大降低機(jī)器的制造成本，因?yàn)闄C(jī)器語言可以直接讀取，不需要計(jì)算機(jī)再對(duì)輸入的指令進(jìn)行翻譯。

但機(jī)器語言過于晦澀難懂，只有經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練的專家才能夠正確的編制、修改，并且抽象難懂、易出錯(cuò)，因此仍然不便于普大范圍的及。

2.2 匯編語言

簡(jiǎn)單機(jī)器語言仍然不能方便人們操控計(jì)算機(jī)的運(yùn)行，因此語言的進(jìn)一步發(fā)展勢(shì)在必行。I/O技術(shù)的發(fā)展，使得計(jì)算機(jī)能夠使用更加先進(jìn)的I/O設(shè)備，便于對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。匯編語言是對(duì)簡(jiǎn)單語言的整合和替代——用一些字符來替代繁瑣的二進(jìn)制代碼。例如鍵盤、磁帶的出現(xiàn)，使得人們?cè)诓倏赜?jì)算機(jī)的時(shí)候能夠更加的直觀。

匯編語言離不開匯編程序。因?yàn)橛?jì)算機(jī)并不能夠直接讀取匯編語言，而要通過匯編程序?qū)R編語言轉(zhuǎn)換成類似于機(jī)器語言的二進(jìn)制代碼。然后計(jì)算機(jī)通過讀取轉(zhuǎn)換來的二進(jìn)制代碼來進(jìn)行相應(yīng)的操作。同機(jī)器語言相比，匯編語言對(duì)計(jì)算機(jī)用戶更加友好，通過匯編程序作為中介方便人們對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行操控。但匯編語言只是對(duì)機(jī)器語言進(jìn)行簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)換，本質(zhì)上同機(jī)器語言沒有差別，仍然有著機(jī)器語言所具有的缺陷，程序編制的效率較低、容易出錯(cuò)，解讀起來較為困難，不方便程序員對(duì)程序進(jìn)行維護(hù)。因此，匯編語言同機(jī)器語言一樣，仍然是一種低級(jí)的語言。同時(shí)，匯編語言也有優(yōu)點(diǎn)——因?yàn)楸举|(zhì)上仍然是機(jī)器語言，因此計(jì)算機(jī)執(zhí)行起來速度快，不需要復(fù)雜的編譯就能夠直接讀取，可以直接使用計(jì)算機(jī)所具有的所有的功能，這是一些高級(jí)的語言所難以達(dá)到的。匯編語言一般用來編寫操作系統(tǒng)軟件，或者用來編寫直接控制計(jì)算機(jī)相關(guān)的設(shè)備和端口的程序。

2.3 高級(jí)語言

機(jī)器語言和匯編語言都是低級(jí)語言。低級(jí)語言在用戶友好方便較為低級(jí)，不方便人們使用。使用者需要精通硬件的相關(guān)知識(shí)，并且了解計(jì)算機(jī)的工作運(yùn)行原理，以通過匯編語言直接對(duì)計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行操控。只有經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的人才能夠熟練的掌握并正確的運(yùn)用。但計(jì)算機(jī)的普及需要更加方便的計(jì)算機(jī)語言，能夠讓更多的人熟練掌握應(yīng)用，以滿足人們計(jì)算機(jī)不同的功能需求。

要使得計(jì)算機(jī)語言更加容易掌握，需要使程序的編譯過程貼近人類所使用的自然語言，從而方便人們編寫程序，提高程序語言的可識(shí)別性。同時(shí)，這些語言又必須能夠被計(jì)算機(jī)所接收和解讀，并能夠執(zhí)行相應(yīng)的操作。高級(jí)語言降低了對(duì)硬件的操縱能力，但大大提高了對(duì)用戶的友好程度——這就是高級(jí)語言與低級(jí)語言的最大區(qū)別。因此，高級(jí)語言是面向用戶的語言，方便用戶的使用，對(duì)用戶更加友好。目前常用的高級(jí)語言主要有BASIC、PASCAL、C等等。高級(jí)語言的出現(xiàn)，大大方便了用戶自行開發(fā)軟件，極大地增加了計(jì)算機(jī)程序的多樣性，是的計(jì)算機(jī)能夠滿足人們各種各樣的需求，從而大大推動(dòng)了計(jì)算機(jī)的普及和推廣。

高級(jí)語言，又分為過程性語言、非過程性語言和面向?qū)ο蟮恼Z言。過程性語言，是指那些含有一系列過程性描述的計(jì)算機(jī)語言。一個(gè)完整的過程性語言程序完整的描述了一個(gè)計(jì)算機(jī)的執(zhí)行過程。計(jì)算機(jī)按照程序編寫的順序，一步一步地執(zhí)行相應(yīng)的操作，最終完成程序所指定的工作。過程性語言是線性的，有一個(gè)起點(diǎn)和一個(gè)終點(diǎn)，起點(diǎn)與終點(diǎn)之間是對(duì)一系列契合的動(dòng)作的描述，以指導(dǎo)計(jì)算機(jī)的執(zhí)行。我們常用的BASIC和C等語言都是典型的過程性語言。過程性語言對(duì)需要按照一定順序執(zhí)行的工作進(jìn)行軟件的編譯。非過程性語言，與過程性語言相反，不需要說明具體的執(zhí)行步驟，只需要說明所要解決的問題和相應(yīng)的條件。因此非過程性語言不需要用戶了解具體的算法和步驟，只要將問題能夠準(zhǔn)確地描述清楚就可以。具體的算法和步驟由語言內(nèi)置。非過程性語言一般面向特定的問題，如數(shù)據(jù)庫語言SQL。面向?qū)ο蟮恼Z言，通俗來說，就是窗口化的語言，為了適應(yīng)窗口化的操作系統(tǒng)而產(chǎn)生的計(jì)算機(jī)語言。面向?qū)ο蟮恼Z言主要編輯目標(biāo)，即對(duì)象，是窗口化的如菜單、圖標(biāo)等。通過對(duì)對(duì)象進(jìn)行編譯富裕對(duì)象不同的特征和功能。對(duì)象化的語言編譯效率更高，更易于用戶的操作。常用的面向?qū)ο蟮恼Z言，有C++，Java等。

3 計(jì)算機(jī)語言的發(fā)展趨勢(shì)

計(jì)算機(jī)語言記過幾十年的高速發(fā)展，類型更加多樣，使用更加方便。因此，在未來，計(jì)算機(jī)的語言的發(fā)展必然會(huì)吵著標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化和人性化的方向發(fā)展。

3.1 標(biāo)準(zhǔn)化

標(biāo)準(zhǔn)化的語言，能夠更加廣泛的接受和普及。20世紀(jì)60年代計(jì)算機(jī)語言呈現(xiàn)爆炸式地發(fā)展，在豐富了語言種類的同時(shí)也帶來了許多問題。大部分的計(jì)算機(jī)語言只能在特定的計(jì)算機(jī)上進(jìn)行編譯，對(duì)其他種類的計(jì)算機(jī)的兼容性不足。這就導(dǎo)致了用不同語言編譯出的程序的可移植性極差，極大的降低了程序員的工作效率。為此，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)制定了一系列的標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算機(jī)語言方案，統(tǒng)一各語言和硬件的工作標(biāo)準(zhǔn)，從而極大的方便不同的語言之間的交流以及軟件對(duì)不同硬件的兼容性，極大地提高了工作效率。

3.2 網(wǎng)絡(luò)化

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)從出現(xiàn)到現(xiàn)在只經(jīng)過了短短的二十幾年，給人們的生活方式帶來了翻天覆地的變化。網(wǎng)絡(luò)化的普及使得計(jì)算機(jī)語言急需一些方便易用的網(wǎng)絡(luò)語言。一方面，網(wǎng)絡(luò)編程語言能夠針對(duì)網(wǎng)絡(luò)化的程序進(jìn)行編譯，充分滿足程序員對(duì)網(wǎng)絡(luò)程序更加復(fù)雜和多樣的需求；同時(shí)網(wǎng)絡(luò)編程語言有更高的兼容性，能夠在幾乎所有的計(jì)算機(jī)終端得到識(shí)別和執(zhí)行。現(xiàn)在比較流行的網(wǎng)絡(luò)語言，主要有Perl，VBScript等。

4 人性化

人性化，一直是計(jì)算機(jī)語言發(fā)展的一個(gè)主要的推動(dòng)力量。從最初的機(jī)器語言發(fā)展到現(xiàn)在的高級(jí)語言，人們能夠越來越簡(jiǎn)單地掌握、解讀。計(jì)算機(jī)語言其實(shí)就是人與計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行交流的工具，因此計(jì)算機(jī)語言在保持能夠被計(jì)算機(jī)所解讀的基礎(chǔ)上，會(huì)越來越像人性化的方向發(fā)展，逐漸更加符合人類的習(xí)慣。我們有充分的理由相信，在不久的將來會(huì)出現(xiàn)更加人性化、智能化的計(jì)算機(jī)語言，更加方便人們對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行操控。

[1][美]帕森，奧加. 計(jì)算機(jī)文化[M]. 田麗韞等譯.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.

[2]陶春. 計(jì)算機(jī)語言的發(fā)展[J]. 中共中央黨校學(xué)報(bào),Vol.9，No.2, 2005.5.

10.3969/j.issn.1001-8972.2013.24.042