漫谈计算机语言

面对需求人员不断提出的变态需求,软件开发人员的主要工作就是将需求人员口中或文档中的自然语言翻译成计算机能够理解的形式语言自然语言指的是人类的语言,比如汉语、英语等,它具有多义性(在不同的上下文中,意义是不同的),冗余性(语法错了一点 并不会让人引起误解)。而形式语言是用精确的数学或机器可处理的公式定义的语言,例如计算机编程语言,它的特点就是语法非常严格,并不具有多义性和冗余性。

计算机编程语言可以分为高级语言低级语言高级语言编程更加容易、维护容易,具备可移植性(一份代码可以运行在多个平台上),典型代表 :Java、Python、C、C++、Ruby、C#等。低级语言只能在某个平台上运行,不具备可移植性,比如说我们在Intel x86编写的代码,无法在PowerPC或ARM上运行,它的典型代表有机器语言和汇编语言。

高级语言中又可以分为解释型语言(interpreting)编译型语言(compiling)。解释型语言通过解释器读入高级语言写的指令,然后解释执行,Ruby、Python、PHP都是解释型语言。编译型语言使用编译器把高级语言变成目标代码。下面举个例子来介绍解释型语言和编译型语言的区别。

sum = x*4  - y

针对上面这行代码,计算机首先要做词法分析,将代码变成一个个token。下图中的每一行表示一个token。

token表

在获得token之后,进行语法分析 构建抽象语法树(AST)。

抽象语法树

解释型语言会对抽象语法树进行解释执行,而编译型语言会继续进行语义分析中间代码生成 、代码优化目标代码生成

目前很多语言都是混合了解释和编译,例如Java,如下图所示,Java编译器先把Java编译成Class文件,然后在各个JVM上解释执行,由于每个平台对应一个JVM,因此Java是跨平台的。由于2-8原则的存在,JVM发现一段代码经常执行,那么,JVM将这段代码编译成本地代码,即如果有热点代码,就编译成本地代码(Native Code)。

Java架构

计算机高级语言还可以分为静态语言动态语言。静态语言是代码经过编译之后,类型就确定了,典型代表就是Java。静态语言可以通过IDE来进行类型错误检查。而动态语言类型错误无法在编译期检查出来,会在运行期出现。为了帮助大家更好的理解,直接上代码。当执行test(new Women()),IDEA会报告编译出错。为了消除这个错误,我们可以抽象出一个对象Person,然后让ManWomen都继承于这个Person,而且void test(Person p),这样一来既消除了错误,又维护了原有的功能。

class Man {
  public void eat(){
    System.out.println(" man eat!");
  }
}
class Women {
  public void eat(){
    System.out.println(" Women eat!");
  }
}

void test(Man m){
  m.eat();
}

如何定义一门语言

通过上述内容的介绍,我们知道了计算机语言的分类,那么,我们该如何 定义一门语言呢?首选我们需要定义BNF。通过BNF来判定源代码是否符合该规范。下面,以Java的Class的BNF为例。

  • 修饰符(modifier)是“public、private、protected、static等”关键字(keyword)之一;
  • 修饰符之后是class关键字,class之后是标识符(identifier),标识符是有“a...z $..”组成
  • 可选的extends
  • 可选的implements

具体实例

public class Employee extend Person{
    ...
    略
    ...

}

编译器首先读取public这个token,同时,由于编译器事先知道BNF,那么 它知道public是modifier是符合语法的。

然后,编译器读入class,同BNF进行比较,符合语法的。直到编译器读入extend,发现和BNF规定的不相符,提示错误。

如果源代码符合BNF规则,则继续进行词法分析、语法分析、语义分析等等,这里就不做过多介绍了,我会在后续文章中详细介绍的。

所有语言的基本逻辑

  • 顺序
  • 分支(if else,switch)
  • 循环(while 、for)

木可大大二维码

欢迎关注微信公众号:木可大大,所有文章都将同步在公众号上。

原创声明,本文系作者授权云+社区发表,未经许可,不得转载。

如有侵权,请联系 yunjia_community@tencent.com 删除。

发表于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

来自专栏java学习

java每日一练(2017/8/20)

最新通知 ●回复"每日一练"获取以前的题目! ●【新】Android视频更新了!(回复【安卓视频】获取下载链接) ●【新】Ajax知识点视频更新了!(回复【学习...

34060
来自专栏Java后端技术栈

如何通过软引用和弱引用提升JVM内存使用性能!

初学者或初级程序员在面试时如果能证明自己具有分析内存用量和内存调优的能力,这相当有利,因为这是针对5年左右相关经验的高级程序员的要求。而对于高级程序员来说,如果...

12320
来自专栏技术总结

iOS优化_你可能没注意到的delegate

20250
来自专栏Java爬坑系列

【JAVA零基础入门系列】Day11 Java中的类和对象

  今天要说的是Java中两个非常重要的概念——类和对象。   什么是类,什么又是对象呢?类是对特定集合的概括描述,比如,人,这个类,外在特征上,有名字,有年龄...

214100
来自专栏tkokof 的技术,小趣及杂念

Sweet Snippet系列之 Print Lua Table

Lua中唯一的内建数据结构就是关联数组(table),平时我们使用Lua时自然也一直在和table打交道,由于Lua中table的灵活性,使其拥有了强大的数据表...

8810
来自专栏编程

《3》 python语言基础知识

「3」python语言基础知识 Python是一种计算机编程语言。计算机编程语言和我们日常使用的自然语言有所不同,最大的区别就是,自然语言在不同的语境下有不同的...

39690
来自专栏锦小年的博客

python学习笔记1-理解Python语言

本章主要介绍一下python语言的相关知识,包括其语言类型、作为面向对象的3大特性以及5大原则,在末尾介绍了其优缺点。 python是解释型的脚本语言 解...

22990
来自专栏儿童编程

Python常用函数汇总(数据结构、文件类)

Python提供了大量处理各类数据结构(字符串、列表、元组、字典)及文件类(包括文件夹)的函数,为我们进行相关操作提供了极大的便利。

51810
来自专栏java一日一条

Java 中的十个”单行代码编程” ( One Liner )

本文列举了十个使用一行代码即可独立完成(不依赖其他代码)的业务逻辑,主要依赖的是Java8中的Lambda和Stream等新特性以及try-with-resou...

10820
来自专栏生信技能树

生物信息Python从入门到精通

编者注:本文来自生信编程直播课程讲师投稿,点击阅读原文可以跳转到大神的博客,欢迎点击! 以下为文章全文: Python开发的方向太多了,有机器学习,数据挖掘,...

738120

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券