为什么有这么多编程语言

2024-11-16 08:19:09

关键硬技能

计算机程序员发展硬技能以在他们的职位上茁壮成长。编程语言是计算机程序员必备的技能,他们受益于了解多种语言。语言的使用和适用性各不相同,随着熟练程度的提高,程序员扩大了他们的职业前景。

扩展计算机编程技能的其他语言包括 Swift、Rust 和 Ruby。Swift是 macOS、iOS、watchOS 和相关服务的编程语言,它允许程序员在设计安全、强大的代码的同时创建和共享二进制框架。

代码


在编程语言方面,有很多选择。此外,还有大量应用于不同应用的产品。计算机程序的主要功能是用一组给定的指令(或代码)解决问题。但是,如果他们都可以解决问题,为什么需要这么多?一个程序不能完成所有工作吗?为了回答这些问题,让我们看看执行计算机程序需要什么。

计算程序的硬件

几乎所有性质的计算(除了少数例外)都是在中央处理单元 ( CPU ) 中完成的。我们今天拥有的现代 CPU 包含许多微电子元件。CPU 可以进一步分为更小的计算单元,称为逻辑晶体管门,通常称为逻辑门。这些逻辑门的主要功能是实现三个主要运算符:AND、OR 和 NOT 门。

代码运行逻辑

上述逻辑运算符适用于称为二进制的数字系统,它适用于只有 0 和 1 的数字系统。0表示没有电流通过晶体管,1表示有电流通过晶体管。

最离奇的现象是,如果只将上面的逻辑运算符与二进制结合起来,就可以表达我们所知道的所有逻辑,包括算术运算、整数以及几乎所有你能想象到的东西。现代 CPU 中预装了一种称为微码的东西。微码包含一组用于执行更复杂执行的基本指令,称为机器码。

执行代码的软件级别

现在我们知道了计算机代码执行背后的硬件(还有很多,但为了简单起见,我将坚持主要计算发生的部分),让我们继续讨论需要多少级别的软件软件的执行。需要的第一个程序是汇编程序,它有助于将汇编语言转换为机器代码。汇编级语言是一种低级语言,它充当高级编程语言(例如,Python、C++、Java)和机器代码之间的对应程序。任何软件架构的布局如下:

计算机语言

下一个重要的程序是编译器。编译器采用高级抽象语言并将其转换为汇编语言,有时也转换为机器代码。最后一个将所有东西结合在一起的最终程序(或包)是操作系统。操作系统基本上是一个程序,它在您的计算机启动时启动并运行直到计算机关闭。操作系统还负责管理复杂的任务,例如文件管理、输入和输出管理。这个功能使得每次你想执行一个程序时,你不必一次又一次地重新实现它。它还使用户的交互以更直观的方式发挥作用,而不是总是试图以 0 和 1 的形式与计算机进行通信。

一种尺寸不适合所有人

现在我们了解所有不同的编程语言都经历相同的执行形式。一个程序应该适合所有原因,对吗?错误的。这将是一个理想的世界,我们只需要一个程序来处理所有事情。所有编程语言都服务于相同的目的,无论是 C++、Java、Python 等,但出于不同的原因,它们都是必要的。

产生对不同编程语言的需求的原因是每种语言都有不同的功能。创建编程语言时,其设计目的是为其添加尽可能多的功能,但没有一种编程语言可以在阳光下做所有事情。

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