6、编程语言基础全解析

编程语言基础全解析

1. 编程语言的抽象层次

在编程语言的世界里，存在着不同的抽象层次。较高的抽象层次更易于理解和安全使用，但相对较低的抽象层次则更具适应性，且通常能更高效地实现。在创建或采用一种编程语言时，首先要确定合适的抽象程度。不同的程序员可能喜欢不同的抽象层次，一种语言可能适用于某个项目，但不一定适用于下一个项目。

程序员必须深入了解所使用的特定编程语言中每个结构的效率和安全性影响。例如，在编写C语言程序时，会失去在汇编语言中描述寄存器分配的能力；而在编写Prolog程序时，又会失去在C语言中使用指针表达随机连接结构的能力。这体现了在详细表达计算的自由性与在更高抽象层次上简洁、明确和可靠地描述计算之间的自然冲突。较低层次的描述总是比抽象更精确和优化。

2. 编程语言的目的

学习新的编程语言时，人们常思考：“这种语言能做什么？”实际上，所有语言都能执行类似的计算。

程序是描述如何进行计算的一组代码，编程语言则是描述哪些符号序列构成程序以及它执行何种计算的规则集合。值得注意的是，这个定义并未提及计算机，语言和程序是完全形式化的数学对象。

早期的数字计算机类似于杂货店使用的简易计算器，其计算是“硬连线”的，无法修改。而约翰·冯·诺伊曼提出的将计算定义（即程序）像数据一样存储在计算机中的想法，是计算机早期的重要成就。这使得存储程序计算机成为通用计算设备，我们可以通过插入穿孔卡、更改接线板、连接电话线或添加软盘来更改程序。

由于计算机只能识别二进制的0和1，将程序存储在其中在数学上简单，但实际操作困难。符号汇编器是为解决这一问题而开发的早期软件工具之一，它能将用符号表示指令的汇编语言程序转换为适合计