¿Qué lenguaje puede entender la informática? Antes, aprendimos que solo puede entender binario, 0101010... No se pueden ingresar muchos binarios en la computadora (aunque la computadora original hizo esto) para que funcione, por lo que la velocidad de desarrollo es demasiado lenta. Entonces, la mejor manera es permitir que las personas ingresen instrucciones simples, y la computadora puede convertir las instrucciones a binario y ejecutarlas. Por ejemplo:
Si el programador quiere que la computadora reproduzca una canción, solo necesita hacerlo. ingrese las instrucciones.
"Viejos, abran la puerta. mp3 "
Reproducir
Después de que la CPU de la computadora reciba dicha instrucción, la convertirá en una pila de solo CPU Instrucciones comprensibles y luego convierta las instrucciones en binarios similares correspondientes de la siguiente manera.
[Operación | rs | rt | Dirección/inmediato]
353868 decimal
1000110001010000000001000100065438 binario
Finalmente la CPU llama al archivo su disco duro Esta canción se reprodujo a través de los parlantes.
Las instrucciones de la CPU anteriores son demasiado difíciles de entender. Si te pidieran que escribieras un código como este todos los días, todos se suicidarían. Afortunadamente, los grandes pioneros de la informática desarrollaron lenguajes de programación que nos permiten operar computadoras escribiendo unas pocas reglas simples.
¿Qué lenguajes de programación existen?
Los lenguajes de programación generalmente se dividen en lenguaje de máquina, lenguaje ensamblador y lenguaje de alto nivel, de la siguiente manera
Lenguaje de máquina
Debido a que las computadoras solo pueden aceptar binarios códigos, se utilizan códigos binarios. Las instrucciones descritas por 0 y 1 se denominan instrucciones de máquina. El conjunto de todas las instrucciones de máquina constituye el lenguaje de máquina de la computadora. El programa escrito en lenguaje de máquina se denomina programa de destino. La computadora solo puede reconocer y ejecutar directamente el programa de destino. Los programas escritos en lenguaje de máquina no tienen características obvias, son difíciles de recordar, incómodos de leer y escribir, dependen de modelos específicos y tienen grandes limitaciones. El lenguaje de máquina es un lenguaje de bajo nivel.
Para escribir un programa en lenguaje de máquina, el programador debe primero memorizar el significado de todos los códigos de instrucción y códigos informáticos utilizados. Al programar manualmente, el programador debe manejar el almacenamiento, asignación, entrada y salida de cada instrucción y datos por sí mismo, y también recordar el estado de la unidad de trabajo utilizada en cada paso del proceso de programación. Este es un trabajo muy tedioso. El tiempo que lleva escribir un programa suele ser decenas o incluso cientos de veces mayor que el tiempo de ejecución real. Además, los programas compilados son todos códigos de instrucción de 0 y 1, que no son intuitivos y propensos a errores. A excepción de los profesionales de los fabricantes de ordenadores, la mayoría de los programadores han dejado de aprender el lenguaje de máquina.
El lenguaje máquina es el código binario que un microprocesador entiende y utiliza para controlar su funcionamiento.
Aunque el lenguaje de máquina parece complicado, es regular.
Existen hasta 100.000 instrucciones en lenguaje de máquina. Esto significa que no se pueden enumerar todas estas categorías.
A continuación se muestran algunos ejemplos:
Explicación de algunos ejemplos
0000 representa la carga.
0001 representa la tienda.
Ejemplo de parte de registro
0000 representa el registro a.
0001 representa el registro b.
Ejemplo de parte de memoria
0000000000000 representa la memoria con dirección 0.
000000000001 representa la memoria con dirección 1.
00000000010000 representa la memoria en la dirección 16.
1000000000 representa la memoria con dirección 2 11.
Ejemplo de integración
0000, 0000, 000000010000 representa la carga A, 16.
0000, 0001, 0000000001 representa la carga B, 1.
0001, 0001, 00000010000 representa la tienda B, 16.
0001, 0001, 0000000001 representa la tienda B, 1[1].
Lenguaje ensamblador
La esencia del lenguaje ensamblador es la misma que la del lenguaje máquina. Se operan directamente en el hardware, pero las instrucciones utilizan identificadores de abreviaturas en inglés, que son más fáciles de reconocer y. recordar. . También requiere que los programadores escriban cada operación específica en forma de comandos. Cada instrucción del programa de montaje sólo puede corresponder a una acción muy sutil durante el funcionamiento real. Como el movimiento y el incremento automático, los programas fuente ensambladores son generalmente largos, complejos y propensos a errores. La programación en lenguaje ensamblador requiere más experiencia en informática, pero las ventajas del lenguaje ensamblador también son obvias. Las operaciones que puede realizar el lenguaje ensamblador no son posibles con los lenguajes ordinarios de alto nivel. El archivo ejecutable generado por el ensamblador del programa fuente no solo es relativamente pequeño, sino también muy rápido.
Hola mundo está compilado. Para imprimir un hola mundo, debes escribir más de diez líneas.
; sección hola.asm
. Datos; declaración de segmento de datos
msg db "¡Hola mundo!", 0xA La cadena que se generará.
len equ $-msg; longitud de la cadena
part. Texto; declaración de segmento de código
Global_start; especificar la función de entrada
_start:; Muestra una cadena en la pantalla.
mov edx, parámetro len 3: longitud de la cadena
mov ecx, parámetro msg 2: la cadena que se mostrará.
mov ebx, 1; parámetro 1: descriptor de archivo (salida estándar)
mov eax, 4; número de llamada del sistema (sys_write)
int0x80 llama al kernel Función
; Salir del programa
mov ebx, 0; Parámetro 1: código de salida
mov eax, 1;
int0x80 llama a la función del núcleo
Lenguaje de alto nivel
El lenguaje de alto nivel es la elección de la mayoría de los programadores. En comparación con el lenguaje ensamblador, no solo sintetiza muchas instrucciones de máquina relacionadas en una sola instrucción, sino que también elimina detalles relacionados con operaciones específicas pero irrelevantes para completar el trabajo, como el uso de pilas y registros, lo que simplifica enormemente las instrucciones del programa. Al mismo tiempo, debido a que se omiten muchos detalles, los programadores no necesitan muchos conocimientos profesionales.
El lenguaje de alto nivel es principalmente relativo al lenguaje ensamblador. No hace referencia a un lenguaje específico, sino que incluye muchos lenguajes de programación, como PASCAL, el lenguaje de programación más sencillo.
Los programas escritos en lenguajes de alto nivel no pueden ser reconocidos directamente por la computadora y solo pueden ejecutarse después de la conversión. Según el método de conversión, se pueden dividir en dos categorías:
Clase de compilación: la compilación se refiere a traducir el código fuente del programa al código de destino (lenguaje de máquina) antes de que se ejecute el programa fuente de la aplicación, de modo que su programa de destino Se puede ejecutar independientemente de su entorno de lenguaje (el archivo ejecutable generado después de la compilación consta de código de máquina binario que la CPU puede entender), lo que lo hace conveniente y eficiente de usar. Pero una vez que es necesario modificar la aplicación, primero se debe modificar el código fuente y luego volver a compilarlo para generar un nuevo archivo objeto (*. OBJ, archivo obj) antes de la ejecución. Es inconveniente modificar solo el archivo objeto sin modificar el código fuente.
Cuando se ejecuta el programa compilado, no es necesario volver a traducirlo, simplemente use el resultado compilado directamente. La eficiencia de ejecución del programa es alta, depende del compilador y su rendimiento multiplataforma es deficiente. Como C, C, Delphi, etc.
Tipo de explicación: El método de ejecución es similar a la "traducción simultánea" en nuestra vida diaria. El código fuente de una aplicación se traduce al código de destino (lenguaje de máquina) y se ejecuta al mismo tiempo, lo que es relativamente ineficiente y no puede generar un archivo ejecutable que pueda ejecutarse de forma independiente.
La aplicación no puede prescindir de su intérprete (para ejecutarse, primero se debe instalar el intérprete, al igual que cuando se habla con un extranjero, debe haber un traductor presente), pero de esta manera es más flexible. Como Python, Java, PHP, Ruby y otros lenguajes.
Resumen
Lenguaje máquina
La ventaja es que es el nivel más bajo y el más rápido, pero la desventaja es que es el más complejo y tiene la menor eficiencia de desarrollo.
Lenguaje ensamblador
La ventaja es que es de nivel relativamente bajo y el más rápido. La desventaja es que es complejo y tiene la menor eficiencia de desarrollo.
Lenguaje de alto nivel
El lenguaje compilado tiene una velocidad de ejecución rápida, es independiente del entorno del lenguaje y tiene un rendimiento multiplataforma deficiente.
La interpretabilidad es buena en todas las plataformas y un código se puede usar en todas partes. La desventaja es que su ejecución es lenta y depende del intérprete para ejecutarse.
Introducción a los lenguajes de programación convencionales (10 minutos)
Hay más de 600 lenguajes de programación en el mundo, pero solo veinte o treinta se utilizan en los principales. Los diferentes idiomas tienen sus propias características y áreas de especialización. Con el continuo desarrollo de las computadoras, constantemente nacen nuevos lenguajes y, al mismo tiempo, muchos lenguajes antiguos se utilizan lentamente. Existe un sitio web autorizado de clasificación de idiomas donde puede ver cuáles son los lenguajes de programación principales.
Han pasado casi seis años desde que TIOBE publicó una lista de lenguajes de programación. En estos seis años hemos visto el ascenso y la caída de muchas lenguas. Aunque hay muchos nombres importantes en China, no tiene sentido prestar atención a la clasificación de este idioma. Sin embargo, todavía podemos ver qué lenguas están prosperando y cuáles están decayendo. Desde el auge de Objective-C, todavía podemos ver el gran potencial de los dispositivos móviles, especialmente el desarrollo de aplicaciones iOS.
Los siguientes son algunos lenguajes de programación convencionales:
Lenguaje C:
El lenguaje C es un lenguaje de programación de computadoras que tiene las características tanto de un lenguaje de alto nivel como de lenguaje ensamblador. Introducido en 1972 por D.M. Ritchie del Bell Research Institute de Estados Unidos. Después de 1978, el lenguaje C se trasplantó sucesivamente a computadoras grandes, medianas, pequeñas y microcomputadoras. Puede utilizarse como lenguaje de diseño de sistemas de trabajo para escribir aplicaciones del sistema, o como lenguaje de programación de aplicaciones para escribir aplicaciones independientes del hardware de la computadora. Tiene una amplia gama de aplicaciones y potentes capacidades de procesamiento de datos, no sólo en el desarrollo de software, sino también en diversas investigaciones científicas. Es adecuado para compilar software de sistemas, gráficos y animaciones tridimensionales y bidimensionales, así como aplicaciones específicas como microcontroladores y desarrollo de sistemas integrados.
C:
C es una extensión heredada del lenguaje C. Se puede utilizar para programación de procedimientos en lenguaje C, programación orientada a objetos caracterizada por tipos de datos abstractos y programación orientada a objetos caracterizada por herencia y polimorfismo. Si bien C es bueno en programación orientada a objetos, también puede realizar programación basada en procedimientos, por lo que C puede adaptarse al tamaño del problema.
C no solo tiene características prácticas para el funcionamiento eficiente de la computadora, sino que también está comprometido a mejorar la calidad de programación de programas grandes y las capacidades de descripción de problemas de los lenguajes de programación.
JAVA:
Java es un lenguaje de programación orientado a objetos que puede escribir software de aplicación multiplataforma. Es el nombre general del lenguaje de programación Java y la plataforma Java (es decir, JavaSE, JavaEE, JavaME) lanzado por Sun Microsystems en mayo de 1995. La tecnología Java tiene una excelente versatilidad, eficiencia, portabilidad de plataforma y seguridad. Se usa ampliamente en computadoras personales, centros de datos, consolas de juegos, supercomputadoras científicas, teléfonos móviles e Internet. En el entorno industrial global de la computación en la nube y la Internet móvil, Java tiene ventajas obvias y amplias perspectivas.
PHP:
PHP (mbth: PHP: preprocesador de hipertexto, nombre chino: preprocesador de hipertexto) es un lenguaje de programación de código abierto general. La sintaxis absorbe las características del lenguaje C, Java y Perl, que es conveniente para el aprendizaje y se utiliza ampliamente. Es principalmente adecuado para el campo del desarrollo web.
Ruby:
Ruby es de código abierto y está disponible gratuitamente en línea, pero requiere una licencia. [4]
Ruby es un lenguaje de programación interpretado de propósito general.
Ruby es un auténtico lenguaje de programación orientado a objetos.
Ruby es un lenguaje de programación del lado del servidor similar a Python y Perl.
Ruby se puede utilizar para escribir scripts de interfaz de puerta de enlace común (CGI).
Ruby se puede incrustar en lenguaje de marcado de hipertexto (HTML).
Ruby tiene una sintaxis simple, lo que hace que aprender Ruby sea rápido y fácil para los nuevos desarrolladores.
Anímate:
Go es un lenguaje de programación de código abierto que facilita la creación de software simple, confiable y eficiente.
Go fue desarrollado a finales de 2007 por Robert Grismer, Rob Pike y Ken Thompson. Más tarde, Ian Lance Taylor, Russ Cox y otros también se unieron. Finalmente, el código abierto 01 se lanzó en junio de 2009 y la versión estable de Go 1 se lanzó a principios de 2012. Ahora el desarrollo de Go es completamente abierto y cuenta con una comunidad activa.
Bueno en programación concurrente.
Python:
Python es un excelente lenguaje integral. Python es simple, elegante y poderoso. Se utiliza ampliamente en inteligencia artificial, computación en la nube, análisis financiero, desarrollo de big data, desarrollo WEB, operación y mantenimiento automatizados, pruebas y otras direcciones, y se ha convertido en el cuarto lenguaje más popular del mundo.