从零开始，计算机编程语言简史

计算机语言总的来说分为机器语言，汇编语言，高级语言三大类，而这三种语言也恰恰是计算机语言发展历史的三个阶段。其中，汇编语言几乎成为了每个科班学生的噩梦。

我希望从计算机语言编程语言的发展历史中，了解每一种编程语言在哪个历史时代背景中独特的魅力、它为什么而诞生、为什么能够推动计算机科学界的前进。

同时，我更愿望从这些编程预言的发展历史中，找到编程语言们的核心特性与共性，深度理解编程语言的底层原理和实现思想，构建自己的编程语言知识体系。

文章目录

• 机器&汇编语言
• 高级语言的诞生
• 大佬来了：C语言
• 面向对象
• C++
• Java
• Python

先来一波高级编程语言发展图：

机器&汇编语言

1946年2月14日，世界上第一台计算机ENAC诞生，使用的是最原始的穿孔卡片。这种卡片上使用的语言是只有专家(机器)才能理解的语言，与人类语言差别极大，这种语言就称为机器语言。

其实，机器语言就是由0和1两种元素组成。所谓的穿孔卡片也就是一条纸带，上面充满了0和1的序列，ENAC就是通过读取这种序列，来实现计算的。机器语言也就成为了第一代计算机语言。

由于第一代计算机语言（机器语言）的特性（人类根本没法看懂），导致了许许多多的问题，例如，对于程序编程员的要求极高（像我这种面向百度编程的人，就算了）；运算结果出错了，根本没法排除…

于是，汇编语言诞生了。汇编语言用助记符代替了操作码，用地址符号或标号代替地址码。这样就用符号代替了机器语言的二进制码。汇编语言也称为符号语言。比起机器语言，汇编大大进步了。至少，人类可以直接从汇编语言中看懂它，知道它实现了什么功能。

尽管还是复杂，用起来容易出错，但在计算机语言发展史上是机器语言向更高级的语言进化的桥梁。

高级语言的诞生

当计算机语言发展到第三代时，就进入了“面向人类”的高级语言。也就是说，可以直接用人类能够看得懂的字符进行编程 —— 编写机器能够直接运行的程序。但是，要注意，机器运行的还是二进制的机器语言，只是人类在编写好高级语言后，将它转换成了机器语言而已，请看下图。

第一个高级计算机语言：Fortran 诞生于1957年，由IBM设计，是世界上第一个真正的面向人类的计算语言。

运行于IBM704计算机上。
支持：变量（变量名最多6个符）、if和do语句、格式化IO。
不支持：数据类型声明单独编译子程序。
Fortran的设计思想基于冯诺依曼体系结构式命令式语言的鼻祖。

在其后的几年间，Fortran还发布了新版本。

• Fortran Il发布于1958年，主要对Fortran I的编译器做了优化，并支持了单独编译的子程序。
• Fortran IV发布于1962年，并在1966年被标准化为Fortran65，这也是第一个Fortran的标化版本。
• 1978年的Fortran77是非重要的标准化版本，这时的Fortran语已经大量的引进了其他计算机语言的持中，例如字符串处理、逻辑判断、带else子句的if语句等·
• Fortran的最新标准化版是Fortran2008。

早年间重要的编程语言：

• 源于数学的计算机语言：Lisp。诞生于1950年。主要发明人是约翰·麦卡锡。
• 通用科学计算语言：Algol。在Fortran I的基础做了扩展，并兼谷了当时其他语言的一些特性，成为了程序设计思想的集成。
• 通用商务语言：COBOL。COBOL语言于1960年发布。注意真对商务应用。语言的设计理念是：“数学程序应该用数学记法来写，数据处理程序应该用英语匀来写"。商务应用显然属于后者，所以COBOL语言看起了就像是全大写的英语。
• 跨领域语言：PL/I。诞生于1964年，是跨科字计算和商务应用领域的计算机语言。
• 正交设计：Algol68。发表于1968年，第一个引入正交化设计的既念，以及用户目定义数据类型。
• 初学者（文科生）的语言：BASIC。诞生于1971年，设计的主要目的是：使得计算机言可以被非理工科生使用（当时理工科字生使用的Fortran和A|gol60很难被文科生掌握）。这样的设计目的使得BASIC非常适台于初学者。
• 学院派语言：Pascal。诞生于1971年，重大影响来自于程设计教学。在工业界也有广泛的使用。

大佬来了：C语言

有人说，C语言是世界上最好的语言，也有人说，C语言是世界上最重要语言，还有人说，，，（不吹逼，反正它很牛逼）

故事，要从MULTICS的项目说起。

1. 该项目由**美国电话及电报公司（AT&T）、通用电器公司（G.E.）及麻省理工学院（MIT）**计划合作开发一个多用途、分时及多用户的操作系统，也就是这个MULTICS，其被设计运行在GE-645大型主机上。
2. 贝尔实验室中的有个叫 Ken Thompson 的人，他为 MULTICS 这个操作系统写游戏了个叫“Space Travel”的游戏，在 MULTICS 上经过实际运行后，他发现游戏速度很慢而且耗费昂贵。
3. Ken在退出这个项目以后。他为了让这个游戏能玩，所以他找来Dennis Ritchie为这个游戏开发一个极其简单的操作系统。

Unix的诞生。

1. 对于ken Thompson和Dennis Ritchie写出的那个操作系统，就是后来大名鼎鼎的Unix。当时是1969年8月。
2. 到了1973年的时候，Ken Thompson 与 Dennis Ritchie由于一些原因，决定重写Unix系统。他们用一个叫BCPL的语言开发，他们整合了BCPL形成B语言，后来Dennis Ritchie觉得B语言还是不能满足要求，就是就改良了B语言，这就是今天的大名鼎鼎的C语言。
3. 自那以后，Unix和C完美地结合成为一个统一体，C与Unix很快成为世界的主导。

C语言与Unix有这千丝万缕的关系，可以说，没有Unix，就没有C语言。
如果你要真正的了解C语言，就必须了解Unix。请参考这篇文章：你不知道的过去 - Linux 系统发展史小览 (与Unix区别科普文)

C语言。

1. BCPL，诞生于1967，是剑桥大写，它的祖先是1962年诞生于同一所大学的CPL语言。
2. B和汇编一样数据类型就是机器字这极大的限制了B程在不同位数的机器之间的迁移。B的这种不可一致性寻致了C的产生。
3. C语言就是B的改进版本，同样以BCPL基础。
4. C语言浯法中对操作符的大量灵活的使用，极大的影响了后来的一批程序语言。

面向对象

面向对象的鼻祖，是Smalltalk。诞生于1980年，是第一个完全支持面向对象编程的语言。
它有这以下的面向对象特性：

• Smalltalk源于SIMUAL 67，完善并定义了消息发送和对象继承关系。
• 在Smalltalk中，所有的数据都是对象：消息的发送者，消息的接送者，消息的结果。
• 对象的类型是类，类中可以定义方法、属性等。

C++

一句话说明白： C++诞生于1983年，是在C的基础上，又附带着面向对象的特性。

由 **Bjarne Stroustrup **于 1979 年在新泽西州美利山贝尔实验室开始设计开发的。最初，这种新语言被称为“带类的C（C with Classes）”。

1983 年，“带类的C”加入虚函数、函数和运算符重载、引用等概念后，正式定名为“C++（C plus plus）”。

1985 年，C++ 最权威的著作、由 Bjarne Stroustmp 撰写的《C++程序设计语言》（The C+ + Programming Language）第一版发布。

1989 年，C++ 2.0 版发布，加入了多重继承、抽象类、静态成员、常量成员函数等概念。1990 年，又加入了模板、异常处理、名字空间等机制。

1998 年，ANSI（美国国家标准协会）和 ISO（国际标准化组织）联合发布了至今使用最为广泛的 C++ 标准，称为** C++ 98**。C++ 98 最为重大的改进就是加入了 “标准模板库”（Standard Template Library, STL），使得“泛型程序设计”成为 C++ 除“面向对象”外的另一主要特点。

核心特性：

• C++的完全兼容C的情况下支持面向对象，从而使面向对象编程成为了命令式编程的一个子类，传统的命令式编程被叫做面向过程编程。
• 因为对C的完全兼容，ASNI在1989年的标准化版本C89，合并的两种语言，叫做C/C++。
• C/C++的最终版本是1999年的C99。几乎吸收了当时被认为比较有效的计算语言特性：面向过程编程、面向对象编程、泛型编程、自定义操作符重载。
• C++语言特性直接支持四种程序设计风格：过程式程序设计、数据抽象、面向对象程序设计、泛型程序设计

同时代下的其他编程语言：

• 另一个对C进行面向对象拓展的编程语言：Object-C。
• 脚本语言：Perl。发布与1987年，其起源于操作系统平台下的控制台（Shell）。

Java

Java语言可以说是世界上少有的核心语言之一了，它的独特性质支撑它在今天风靡整个互联网。成千上万的人投入它的怀抱，参与、使用Java开发。

Oak的诞生

1. SUN（Stanford University Networ(斯坦福大学网络公司) MicroSystems）在一定的商业背景下，在1991年成立了一个由詹姆斯·高斯林（James Gosling）领导，名为“Green”项目小组，目的是开发一种能够在各种消费性电子产品上运行的程序架构。
2. 该小组经历了一些尝试后，决定：对C++进行改造：去除了C++复杂的指针和内存管理，并结合嵌入式系统的实时性要求，终在1992年，他们开发了一种名为“Oak”的面向对象语言。

Java的出现

1. 1994年，项目小组看到了浏览器在未来的发展前景，于是决定将OaK应用于万维网。
2. 在商业利益的催化下，Oka决定正式注册，但由于商标搜索显示Oak已被一家显卡制造商注册。于是1995年，Oak被改名为Java。
3. 1996年1月，第一个JDK-JDK1.0诞生。

计算机是不能够识别高级语言的，所以当我们运行一个高级语言程序的时候，就需要一个“翻译机”来从事把高级语言转变成计算机能读懂的机器语言的过程。这个过程分成两类，第一种是编译，第二种是解释。（即编译或解释：把高级语言转换成机器语言）

• 编译：将源代码编译链接成实际的计算机指令后再由计算机执行。
• 解释：由解释器解释执行源代码。
• 而Java却把这两种特性结合起来，做成了编译解释型语言。

因为它引入了Java虚拟机的概念，打破了以前的语言的与平台相关这一缺点：

• Java虚拟机有自己完善的硬体架构，如处理器、堆栈、寄存器等，还具有相应的指令系统。
• Java虚拟机屏蔽了与具体操作系统平台相关的信息，使得Java程序只需生成在Java虚拟机上运行的目标代码（字节码），就可以在多种平台上不加修改地运行。

Python

1989，Guido von Rossum开发一个新的脚本解释程序，也就是Python。他希望新的语言Python能够满足他在C和Shell之间创建全功能、易学、可扩展的语言的愿景。

据说，Guido为了打发圣诞节的无趣，才想着开发了Python。Python这个名字来自Guido的喜爱的电视连续剧《蒙蒂蟒蛇的飞行马戏团》。

Python是面向对象的解释型脚本语言，同时，它也是编程语言中的新星，在当下的诸多领域发挥着重要作用，好比人工智能、深度学习领域，爬虫与大数据等等。

此外，还有许多著名的编程语言：

• 纯面向对象解释型脚本语言：Ruby。
• Web服务器脚本语言：PHP。
• 浏览器脚本语言：JavaScript。注意一点的是它和Java没有任何关系！
• Microsoft家的.NET平台主语言：C#。

一些总结：

1. 在经历的四年的编程语言学习后，我会发现，编程语言的发展是由复杂到简单的趋势，并且越来越“高级”。其中的复杂指的是程序员的开发难度，因为所有的复杂都被封装了。尽管这样，我还是觉得它的底层，或者说叫做封装的东西，依然十分重要。
2. 做一个简单的发展历史，从中窥见各类编程语言的共性和个性。
3. 我真正想要达到的是：从一门解释型脚本语言Python中，学会所有的脚本型编程语言；从一门编译型编程语言C/C++中，学会所有的编译链接型语言；从编译解释型编程语言Java，学会所有的编译解释型语言。
4. 最后，来一张高级编程语言的互联图：
   

---

来源：CSDN

作者：多重人格递归

链接：https://blog.csdn.net/ComputerGeekHack/article/details/104481047