编程语言的定义及种类:为何不能统一成一种语言?

发表时间: 2024-09-08 14:53

成为程序员为什么要学习编程语言呢?编程语言又是什么?该怎么学呢?

首先我们都知道人类如果要交流需要使用同一种语言,同样,与计算机通信也是需要一些特定的语言,这些语言称为编程语言。

编程语言(programming language)又称程序设计语言,是一组用特定语言编写的用于执行特定任务的指令。主要用于开发桌面应用、操作系统、网站、移动应用等。

编程语言的类型

编程语言大致分可为三类:

低级编程语言

  • 它依赖于机器。
  • 它基于二进制数 0 和 1 工作。
  • 处理器直接运行低级程序,不需要编译器或解释器,因此用低级语言编写的程序可以运行得非常快。

低级语言进一步分为两部分:

1) 机器语言

  • 机器语言也称为机器代码或目标代码。
  • 机器语言更容易阅读,因为它通常以二进制或十六进制形式(基数 16)形式显示。
  • 它不需要翻译器来转换程序,因为计算机直接理解机器语言程序。

2) 汇编语言

  • 汇编语言是为特定处理器设计的。
  • 它以象征性和人类可理解的形式表示一组指令。
  • 它使用汇编程序将汇编语言转换为机器语言。

中级编程语言

  • 中级编程语言介于低级编程语言和高级编程语言之间。
  • 它也被称为中间程序语言和伪语言。
  • 中级编程语言的优点是支持高级编程的特性,是一种用户友好的语言,与机器语言和人类语言密切相关。

例如:C、C++

高级编程语言

  • 高级编程语言 (HLL) 旨在开发用户友好的软件程序和网站。
  • 这种编程语言需要编译器或解释器将程序翻译成机器语言(执行程序)。

示例:Python、Java、JavaScript、PHP、C#、C++ 等。

高级语言进一步分为三个部分——

1)面向过程的编程语言

  • 面向过程的编程 (POP) 语言源自结构化编程并基于过程调用概念。
  • 它将程序划分为称为例程或函数的小过程。

示例:C、FORTRAN、Basic、Pascal 等。

2)面向对象的编程语言

  • 面向对象编程 (OOP) 语言基于对象。
  • 在这种编程语言中,程序被分成称为对象的小部分。
  • 它用于在程序中实现继承、多态、抽象等现实世界的实体,使程序具有可重用性、高效性和易用性。

示例:C++、Java、Python、C# 等。

3) 自然语言

  • 自然语言是人类语言的一部分,例如英语、俄语、德语和日语。
  • 机器使用它来理解、操作和解释人类语言。

编程语言主要需求是与计算机进行通信,并且编程语言用于开发用于执行特定任务、使事物自动化等的应用程序。


需求最高的编程语言

C 语言

C语言具有高效、灵活、功能丰富、表达力强和较高的可移植性等特点,在程序设计中备受青睐。C语言编译器普遍存在于各种不同的操作系统中,其设计也影响了Java、Python等编程语言。

C++

C++,作为很多人一上来就接触的语言,大家对它都非常熟悉。也是很多大学生们学习的第一门面向对象的语言。实际上,它也可以算是面向对象语言的鼻祖了。因为像后面的Java、Golang、Python等等都是在C++基础上进行整改,并且它们之间是互通的,同时解决了C++的一些遗留问题。

Python

Python是一种广泛使用的解释型、高级和通用的编程语言,由荷兰数学和计算机科学研究学会的Guido van Rossum创造,第一版发布于1991年,它是ABC语言的后继者,也可以视之为一种使用传统中缀表达式的LISP方言。

Java

Java是1995年由Sun公司推出一门面向对象的编程语言。Java具有简单性、面向对象、分布式等特点,可以编写桌面应用程序、Web应用程序、分布式系统和嵌入式系统应用程序等。

不能统一成一种语言吗?

如果所有编程语言统一成一种,将极大地简化学习过程,降低初学者的入门门槛,并可能提高开发效率和跨平台开发的便利性。

统一语言还有助于减少技术碎片化,使得编程实践标准化,便于维护和支持。

然而,这种统一也可能限制编程语言的创新,影响特定领域或任务的解决方案,以及可能导致开源和商业软件生态系统的重大变革。

统一成一种语言的想法虽然美好,但在实际操作中却存在许多难以克服的障碍。


多种编程语言存在的原因

不同的应用场景

不同的编程语言擅长解决不同的问题。例如,C语言适合系统级编程,Java适合企业级应用,Python适合数据科学和机器学习,JavaScript适合网页开发。


设计理念的差异

不同的编程语言的设计者有着不同的理念和目标。例如,一些语言注重执行效率,另一些语言则注重代码可读性和开发效率。


历史原因

编程语言的发展是一个不断演化的过程,新的语言往往是在旧语言的基础上发展而来,并针对特定需求进行改进。


个人喜好

程序员对编程语言的偏好也导致了语言的多样性。一些程序员喜欢简洁的语法,另一些程序员则喜欢丰富的功能。

统一编程语言的困难

难以满足所有需求

一种语言很难同时满足所有应用场景的需求。例如,一种注重执行效率的语言可能难以兼顾代码可读性。


兼容性问题

统一语言需要兼容现有的各种软件和系统,这将是一个巨大的工程。


阻碍创新

统一语言可能会扼杀创新,因为新的编程语言往往是针对特定问题而设计的。


难以达成共识

不同的开发者和企业对编程语言有着不同的偏好,难以在一种语言上达成共识。

尽管存在多种编程语言,但许多语言之间仍然存在相互借鉴和融合的现象。

如何学习编程语言?

编程不仅仅是写代码,而是解决问题的一种方式。编程是一种工具,我们使用它来创建能够解决特定问题的产品和服务。

因此,编程不只是编写代码,更是思考问题、设计解决方案、实现功能、测试产品、优化性能等一系列过程的整合。这是第一个你需要知道的编程常识。

所以,如果你想成为一名程序员,不仅要学会编写代码,更要学会如何解决问题。再按照步骤学习编程语言。

  1. 首先,选择上面列出的四种编程语言中的任何一种。
  2. 学习该编程的基本概念,例如变量、数据类型、运算符、关键字、控制语句、循环语句等。
  3. 除了基本概念之外,还可以练习基本程序,如 n 数的阶乘、斐波那契数列、ETC等。
  4. 然后研究编程语言的 OOPS 概念,如继承、抽象、封装和多态。
  5. 然后使用该编程语言学习数据结构概念

编程是一个快速发展的领域,新的编程语言、框架和工具不断出现,旧的技术和方法可能会迅速过时。因此,持续学习和实践是每一位程序员必须具备的素质。

总结下就是:任意选择一们编程语言,先学习基本概念、oops 概念和数据结构。