原则、语言、编译、解释

前言

          学习 计算机的原则与语言 内容！

一、硬件和软件

           硬件：看得见摸的着的东西，例如，鼠标、键盘、显示器。
           软件：看不见摸不着的东西，例如，电脑上安装的程序，qq 和微信。

二、三大原则

1. 计算机本质上就是在执行：“输入-> 运算-> 输出” 步骤，计算机做的大部分事情就是这三步。
   例如，在键盘输入信息，点击一些程序的相关按钮进行相关计算，然后在屏幕上显示 结果。
   例如，看电影：搜索（输入）-> 联网请求（运算）-> 显示搜索结果（输出）。
   输入、运算和输出操作的是数据。

2. 指令和数据的集合就是程序。
   程序：程序就是指令和数据的集合，指令也是特殊的一种数据。
   指令：不参与运算，而是控制运算，指令就是一种命令。控制计算机进行怎样的输入，运算，输出。类比工作中领导给你下达命令，安排任务，你负责完成。我们写的每一行代码都可以看作是对计算机的一个指令，指令可以组合。
   数据：可以分为两种，输入数据与输出数据。无论多么复杂的程序，本质都是数据和指令的集合。

3. 计算机处理的信息都是数字 -> 二进制 -> 数据都是以二进制的形式存储在内存中。
   文字，视频，颜色怎么用数字表示？
   颜色：RGB。
   文字：需要用数字表示计算机才能看懂，通过字符编码。
   计算机只认识数字，那只需要将要展现的信息做一个与数字一 一对应的映射表不就可以了？
   ASCII 码是将文字转换成计算机认识的数字。

三、计算机语言

计算机语言针对的是两方，一个是计算机，另一个是人，是连接计算机与人的一个桥梁。
要么这个语言对计算机友好，要么对人友好。对人友好的叫就叫高级语言，对计算机友好的就叫低级语言。

1. 低级语言
   • 机器语言：机器语言又叫原生代码，是计算机的原生语言（0和 1 两个二进制数字书写的编程语言），可以被计算机直接识别，不需要额外的翻译，对计算机友好。
   • 汇编语言：将 0 和 1 组合在一起包含特定指令的数据起一个名字，用英文字母表示，这种东西就叫做助记符。
2. 高级语言

四、编译和解释

明确：无论是编译还是解释，本质上都是翻译，翻译就是将程序翻译成另一种状态。例如，将英语翻译成汉语，将我们写的程序源代码翻译成计算机可以执行的机器语言即二进制的形式（翻译的最终目的），从而完成工作。

1. 编译
   就是一次性的把所有源代码翻译成机器语言，执行速度快。
2. 解释
   不是一次性翻译，在程序执行时，一条一条的将源代码翻译成机器语言，执行速度慢。
3. 区别
   编译：程序经过编译之后会生成另外一套可存储的代码。例如，java 编译生成字节码，是可存储的。
   解释：边解释边执行，解释一条执行一条，这个过程是不生成可存储的代码
   总结：编译的翻译和执行时分开的，而解释则是同步进行的

五、翻译和执行

1. 翻译的目的：生成另外一套格式的代码，将 A 变成 B 的过程，B 可以被计算机直接执行。
2. 编译：一步到位，直接将源代码翻译成目标机器码（机器语言），可以直接运行。强调的是一次性， 直接将源代码翻译成机器代码，想要运行时可以直接读取运行。
3. 解释：A 变成 B，B 不是机器语言，不能直接被计算机执行，属于一种中间代码，需要再次翻译成目标机器代码（机器语言）才能被计算机执行。再次翻译的过程一般为解释，强调的是再次翻译，也就是逐条翻译，边翻译边执行。
4. 执行：执行的最终目的是要在计算机中运行起来，要想运行起来就需要执行前面的翻译过程。

五、两种形式结合起来

1. 编译执行：就是将源程序一步到位翻译成目标机器码，然后直接运行。
2. 解释执行：将生成的中间代码，已经不是源程序了，然后将中间代码一条一条翻译成目标机器码，翻译一条，执行一条，即边翻译边执行。例如，java ，中间代码就是 class 文件，即字节码。
   java 原文件：xx.java，经过编译生成中间代码：xx.class 字节码文件，需要再次解释成目标机器代码进行执行。

六、编译

python 先翻译成中间代码，然后再交给特定的 ·python· 解释器去解释执行生成的目标代码，然后运行。
c c++ 属于编译型语言，把源程序一次性翻译（编译）成机器代码，然后运行。