一、前言

隨著計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，各種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言也脫穎而出，作為書(shū)寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序而人為設(shè)計(jì)的符號(hào)語(yǔ)言，打通了人類(lèi)和計(jì)算機(jī)的語(yǔ)言通道，程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是一個(gè)不斷演化的過(guò)程，其根本的動(dòng)力是更高的抽象機(jī)制以及對(duì)程序設(shè)計(jì)思想的更好支持。

二、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言基本概述

1.低級(jí)語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言

眾所周知，計(jì)算機(jī)只能識(shí)別0和1的數(shù)字，那么我們平時(shí)對(duì)于計(jì)算機(jī)的各種操作內(nèi)存程序都是怎樣執(zhí)行的呢，計(jì)算機(jī)有著固定的機(jī)器指令程序，這些機(jī)器指令就是所謂的機(jī)器語(yǔ)言，只要能讀懂機(jī)器語(yǔ)言就可以和計(jì)算機(jī)打交道了，但這樣進(jìn)行程序設(shè)計(jì)是效率很低，程序的可讀性很差，更加難以修改和維護(hù)，因此0和1就誕生了，例如用add表示加，sub表示減法等。其中用符號(hào)表示的程序指令為匯編指令，匯編指令的集合就是常說(shuō)的匯編語(yǔ)言，由于匯編語(yǔ)言和機(jī)器語(yǔ)言很相似，在很大程度上取決于機(jī)器指令，所以機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言都一般稱(chēng)為低級(jí)語(yǔ)言。在此基礎(chǔ)上，為了是計(jì)算機(jī)編程更加方便快捷，就出現(xiàn)了面向各類(lèi)程序的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，稱(chēng)為高級(jí)語(yǔ)言，常見(jiàn)的有java、python、C、C++、Delphi、PASCAL等，有了這類(lèi)與人類(lèi)自然語(yǔ)言比較接近的語(yǔ)言，瞬間提高了程序設(shè)計(jì)的效率。

2.編程語(yǔ)言和解釋程序

有了程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，那么就必須有解釋器來(lái)解釋我們所寫(xiě)的程序代碼，因?yàn)闄C(jī)器智能識(shí)別0和1，所以需要轉(zhuǎn)換后才能使計(jì)算機(jī)識(shí)別，用java、python等寫(xiě)的程序一般都稱(chēng)為源程序，這類(lèi)程序計(jì)算機(jī)直接是無(wú)法識(shí)別的，如果源程序是用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的，則需要一個(gè)匯編程序?qū)⑵浞g成目標(biāo)程序后才能執(zhí)行，如果是高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的，則需要對(duì)應(yīng)的解釋程序或編譯程序?qū)ζ溥M(jìn)行編譯，然后才能在機(jī)器上執(zhí)行，解釋器可以直接將源程序解釋執(zhí)行或者翻譯成某種中間代碼后再加以執(zhí)行，二編譯程序（編譯器）是將源程序翻譯為目標(biāo)語(yǔ)言程序，然后在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行目標(biāo)程序，比如java就需要編譯后才能執(zhí)行，而python則直接加入python運(yùn)行環(huán)境由其解釋器直接執(zhí)行無(wú)需編譯。

3.程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言規(guī)則定義

一般程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言都有語(yǔ)法、語(yǔ)義、語(yǔ)用等方面，其中語(yǔ)法是有程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的基本符號(hào)組成的各個(gè)語(yǔ)法成分的統(tǒng)一規(guī)則，基本都是有單詞構(gòu)成的語(yǔ)法規(guī)則，其表示形式可用形式語(yǔ)言直接描述。語(yǔ)義是程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中按照語(yǔ)法規(guī)則構(gòu)成的各個(gè)語(yǔ)法成分，有靜態(tài)語(yǔ)義和動(dòng)態(tài)語(yǔ)義。語(yǔ)用是構(gòu)成語(yǔ)言的各個(gè)標(biāo)記和使用者的關(guān)系，有符號(hào)來(lái)源和使用的影響等，語(yǔ)言的規(guī)則有編譯語(yǔ)境和運(yùn)行語(yǔ)境。

4.程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的分類(lèi)

程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言發(fā)展在不斷的演練中，許多新的語(yǔ)言也都相繼出，這里直接從c語(yǔ)言開(kāi)始說(shuō)起

（1）C語(yǔ)言是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的一種通用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，現(xiàn)在很多軟件都是用C語(yǔ)言編寫(xiě)的，包括unix中的很多軟件都是用其編寫(xiě)的，它兼顧了匯編和高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn)，其提供了豐富的語(yǔ)言符號(hào)集合合緊湊的語(yǔ)句格式，在編寫(xiě)起來(lái)比匯編更加方便快捷，稱(chēng)為當(dāng)時(shí)最火的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言。

（2）C++是在C語(yǔ)言的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，與C語(yǔ)言兼容，后來(lái)發(fā)展稱(chēng)為面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言。

（3）C#是由微軟公司開(kāi)發(fā)的一種面向C/S的程序語(yǔ)言，運(yùn)行于.NET Framework的高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，相比于C++這門(mén)語(yǔ)言在許多方面進(jìn)行了限制和增強(qiáng)。

（4）java產(chǎn)生于20世紀(jì)90年代，為現(xiàn)如今非?；鸬囊豢铋_(kāi)發(fā)語(yǔ)言，剛開(kāi)始java只是開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的小應(yīng)用程序，但作為一種通用的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，java的應(yīng)用非常廣泛，java在C++的基礎(chǔ)上刪除了其不好的特征，使java更加方便靈活。

（5）Ruby使松本行弘設(shè)計(jì)的一種解釋型、面向?qū)ο?、?dòng)態(tài)類(lèi)型的腳本設(shè)計(jì)語(yǔ)言，與java相比起更加簡(jiǎn)單。

（6）PHP是一種在服務(wù)端執(zhí)行的，可以嵌套在html中的腳本語(yǔ)言。

（7）Python是一種解釋性的程序腳本設(shè)計(jì)語(yǔ)言，可以獨(dú)立編寫(xiě)程序，快速腳本和復(fù)雜的應(yīng)用原型。

（8）javaScript是一種運(yùn)行于前端web開(kāi)發(fā)中的腳本語(yǔ)言，一般和html結(jié)合使用。

程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言發(fā)展久遠(yuǎn)，目前也在不斷發(fā)展中，還有很多編程語(yǔ)言，這里就不一一展示了

三、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的組成

1.程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言一般包括數(shù)據(jù)、運(yùn)算、控制、傳輸?shù)?/p>

其中數(shù)據(jù)是程序操作的對(duì)象，具有存儲(chǔ)類(lèi)別、名稱(chēng)等屬性值，在使用時(shí)會(huì)給它分配空間，一般就是變成中的變量和常量、全局變量和局部變量以及數(shù)據(jù)類(lèi)型的劃分。程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的運(yùn)算成分指的就是允許使用的運(yùn)算符合和運(yùn)算規(guī)則，控制成分指的是程序的控制邏輯，一般程序中都用判斷條件控制程序邏輯分層執(zhí)行，傳輸成分一般就是各種結(jié)構(gòu)，比如順序結(jié)構(gòu)，選擇結(jié)構(gòu)，循環(huán)結(jié)構(gòu)等傳輸邏輯。

四、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的執(zhí)行原理

1.編譯過(guò)程：編譯程序的功能是把某種高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的源程序翻譯成為與之等價(jià)的目標(biāo)程序（也就是匯編語(yǔ)言或者機(jī)器語(yǔ)言）用來(lái)和機(jī)器通話(huà)。

2.程序編譯原理步驟

（1）詞法分析：將源程序簡(jiǎn)單的看成一個(gè)或者多個(gè)字符串。

（2）語(yǔ)法分析：語(yǔ)法分析是在詞法分析基礎(chǔ)上執(zhí)行的，將單詞分列為各個(gè)語(yǔ)法單位。

（3）語(yǔ)義分析：語(yǔ)義分析是分析各個(gè)語(yǔ)法的結(jié)構(gòu)和含義，檢查源程序語(yǔ)義是否錯(cuò)誤等。

（4）中間代碼生成：此步驟是根據(jù)語(yǔ)義分析輸出中間代碼。

（5）代碼優(yōu)化：優(yōu)化中間生成的繁瑣代碼，使執(zhí)行更加高效。

（6）目標(biāo)代碼生成：目標(biāo)代碼是最終的代碼，將其轉(zhuǎn)為機(jī)器指令程序。

3.最后概述下解釋程序基本原理：解釋程序是另外一種不同于編譯程序那樣的語(yǔ)言，在詞法，語(yǔ)義、語(yǔ)法分析方面與編譯程序的工作原理基本相同，但在運(yùn)行程序時(shí)，它是直接執(zhí)行源程序和源程序的中間表示形式，從而解釋型程序不產(chǎn)生目標(biāo)程序代碼。

到此程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言就講述完了，這里只是大概描述，有興趣的可以參與討論哦。