编程语言识别器
cysgjj时间2024-03-12 20:20:48分类编程语言浏览48
为什么计算机能够识别计算编程语言，底层物理原理及逻辑是什么？
汇编语言与机器指令一一对应，但是我们说的汇编都是通过助记符编程，要汇编成二进制代码后才可以被计算机识别。计算机只认识010101组成的计算机指令代码。
高级语言，C语言、java、Python等都是不能被直接识别的，需要编译系统编译成机器指令，也就是二进制代码才可以被识别和执行。
高级语言有大量的支持库，这些支持库一般都是C语言为代表的高级语言写成的，编译成二进制代码后备用。
高级语言的编译器的工作是将人类易识别、理解的计算机语言翻译成计算机能识别的机器代码，并通过link程序将你编写的代码和支持库组成一个完整的执行程序。
编译系统就是个翻译官，最早的编译器肯定也是汇编语言写成，现在一般都是C语言为主导写成，就是滚雪球，从最早的简单的语言迭代发展成现在的众多高级语言。
高级语言分两大类，解释型和编译型。
解释性的一边编译一边执行，自带基础支持库，速度慢，但是门槛略低。
编译型的编译后需要链接（link），一边将支持库代码或者调用入口纳入执行代码。
CPU就是一些数字电路组合，很傻只能进行极为简单的逻辑运算，但是速度贼快，可以达到纳秒级；当然为了提高速度设计出各种CPU结构和指令体现，基本的原理都是数字逻辑运算。
现在的X86体系源自60年代，发展到现在已经是非常复杂臃肿，指令丰富到一般人无法掌握使用，我们现在只能通过高级语言和开发套件才能使用到那些指令。X86的复杂度降低了CPU的效率，增加了CPU设计、制造的难度，苹果公司的M1以极少的晶体管数量和极低的功耗获得了极高的运行速度就是个例证，当然苹果M1的主CPU本身功能一般，高速度的功劳是辅助功能模块的接入，也就是n年前说的协处理器。
90年代有科技大佬预测未来的计算机发展会出现大量的***处理器，结果被wintel简单粗暴的单一CPU+windows组合替代，现在的苹果给出了新思路，为未来的AI、VR等技术带来希望
计算机能够直接识别的只有机器语言，也就是用二进制编码的0和1表示的二进制语言。其中机器语言的基本单位是指令，指令由操作码和数据两部分组成，也就是说，计算机指令是一系列0和1的组合。而这些0和1的实质，是与之相对应的逻辑电路的两个状态，即低电平和高电平，这两个状态是数字逻辑电路的状态，也就是说，二进制的物理基础是数字逻辑电路 。数字逻辑电路有输入和输出两个部分，每个部分都有用0和1表示的两个状态，简单来讲，输入端的状态决定了输出端的状态，计算机的核心CPU以及内存都是数字逻辑电路。上面说到 ，计算机语言的基本单位是计算机指令，每条计算机指令包括操作数和操作码两部分，操作码告诉计算机该干什么，操作数告诉计算机对谁做，而这些指令都是用0和1表示的，并且存储在存储器中。当存储器中的指令通过CPU中的控制器取出并送到CPU中的运算器时，实际上就是把一组由0和1组成的输入信号送到了数字逻辑电路的输入端，也就是给数字逻辑电路的输入端送入了不同的电平，数字逻辑电路就回按照自己的逻辑功能做出处理并体现在输出端，这样计算机就按照由一系列指令组成的程序连续工作了。计算机编程语言是一个笼统的概念，按照计算机语言的发展历史，其实经历了机器语言，汇编语言，高级语言几个阶段，其中机器语言是计算机、也就是CPU能够识别的唯一语言，但是，这种由0和1组成的语言只有很少的计算机专业人士才能应用，后来发展出来汇编语言，就是用英语单词或者缩写帮助记忆机器语言的语言，这些缩写称之为助记符。这种靠助记符表示的语言，计算机并不能识别，必须先编好另一个程序，通过这个程序把汇编语言程序转化为机器语言程序，计算机才能识别并执行。汇编语言虽然解决了机器语言难以记忆的问题，但仍然具有高度的专业性，与CPU结构和指令高度相关，对普通人而言依然不太好用，后来就又发展出来所谓的高级语言，高级语言脱离了具体的CPU结构，其语言语法更接近自然语言，但是，用高级语言编写的程序，计算机是不能识别的，必须通过所谓的解释程序或编译程序处理后计算机才能识别和执行。
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