在深入研究编程之前,需要对一些基础知识有很好的了解。
自计算机发明以来,编程多年来发生了重大变化,标志着不同的发展和能力时代。从这种演变可以衍生出几代人。每一代都反映了技术、编程范式和机器代码抽象水平的进步。
计算机编程语言的变迁
第一代(1940年代至1950年代)
第一代编程语言是机器语言,是最基本的编程形式。
机器语言由二进制代码(1 和 0)组成,由计算机的 CPU 直接执行。它高度特定于计算机硬件的体系结构。
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特点:纯二进制,人类难以读写。
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示例:无命名示例,因为它因硬件而异。
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影响:为计算机编程奠定了基础,但繁琐且容易出错。
第二代(1950年代至1960年代)
汇编语言比机器语言高出一步,提供了轻微的抽象。它使用助记符或符号来表示机器语言指令,使人类更容易理解和书写。
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特点:仍然是特定于硬件的,但比二进制代码更具可读性。
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示例:NASM、MASM。
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影响:使编程更易于访问,但仍需要深厚的硬件知识。
第三代(1960年代至1970年代)
第三代引入了高级编程语言,这些语言更接近人类语言,并抽象了许多特定于硬件的细节。
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特点:语法类似于人类语言,具有强大的结构,允许使用简单的语句进行复杂的操作。
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示例:C、Fortran、COBOL、Pascal、BASIC。
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影响:显著提高了编程的生产力和可访问性。支持复杂软件系统的开发。
第四代语言(1980年代至1990年代)
第四代语言 (4GL) 更加抽象,旨在提高解决特定问题的生产力和简单性。它们通常用于数据库查询、报告生成和数据操作。
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特点:专注于减少编程工作量,更接近自然语言。
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示例:SQL、MATLAB、SAS、Visual Basic。
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影响:提高特定领域的生产力,例如数据分析和数据库管理。
第五代:(1980年代至今)
第五代语言专注于使用约束而不是算法来解决问题。它们用于开发人工智能、专家系统和自然语言理解。
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特点:使用逻辑和声明式编程范式。
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示例:Prolog、Lisp、Mercury。
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影响:推动了人工智能和复杂问题解决系统的发展。
我们将编程语言的发展汇总如下表格:
代 | 特性 | 例子 | 说明 |
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1 | 纯粹的二进制,对人类来说很困难 | N/A(因硬件而异) | 为编程奠定了基础 |
2 | 助记符的可读性略高 | NASM、MASM | 使编程更易于访问 |
3 | 更接近人类语言的语法 | C、Fortran、COBOL、Pascal、BASIC | 提高生产力,支持复杂系统 |
4 | 高度抽象,更接近自然语言 | SQL、MATLAB、SAS、Visual Basic | 提高特定领域的生产力 |
5 | 专注于逻辑和人工智能 | Prolog、Lisp、Mercury | 先进的人工智能和问题解决系统 |