在当今时代,软件开发变得异常便捷,开发者们拥有众多高级语言可供选择,例如C++和Java等。然而,回溯到计算机的早期阶段,编程的历程远非如此轻松。
回顾1946年,世界上首台计算机的问世,编程工作实际上是通过连接杂乱的电线来完成的。当时的程序员需要手动操作这些电线以实现编程任务。尽管如今的程序员自嘲为“码农”,但在那个时代,编程确实是一项繁重的体力劳动。
这种繁琐且不友好的操作方式显然无法持续,程序员们承受着巨大的工作压力,且错误率居高不下。为了改善这一状况,哈佛大学的艾肯发明了打孔纸带编程技术。这种方法允许程序员将预先编写好的程序按照计算机的指令,在纸带上打孔,然后将这些纸带输入计算机执行。执行结果将通过另一条纸带以打孔的形式显示出来。打孔编程是真正基于计算机原指令的编程方式,它遵循计算机的二进制规则,在纸带的特定位置打孔表示“1”,无孔位置则表示“0”。
打孔纸带实现了计算机编程的初步阶段,但这种方法的指令编写和输入输出过程仍然非常繁琐,而且二进制的打孔纸带可读性极差。程序员们往往需要花费数周甚至数月的时间来完成纸带代码的编写,之后还要再用数周的时间来分析程序的执行结果。
随着计算机技术的不断进步,打孔纸带编程逐渐显得落后。基于指令助记符的汇编语言开始崭露头角。计算机的原生指令是以二进制形式存在的,指令和操作数混合在一起,程序员需要对照指令手册才能理解。汇编语言则使用人类可以读懂的字符来替代二进制指令码,例如`mov ax 1234H`,这个指令很容易让人联想到将十六进制数1234H赋值给ax寄存器。通过系统的学习,程序员可以完全摆脱对二进制指令码的依赖。
汇编语言解决了指令的可读性问题,但它仍然是一种非常基础的语言,直接与计算机底层指令相关联,包含了许多晦涩难懂的内容,如寄存器、内存地址、中断等。因此,学习汇编语言的难度也相对较大。
与此同时,一种更接近人类语言的高级计算机语言也在不断发展。以目前流行的C++语言为例,它使用了变量、语句、函数、判断、循环、类等人类语言中的概念来开发软件。只需进行简单的学习,程序员就可以利用这些高级语言来开发各种软件应用。
当然,计算机并不能直接识别C++这类高级语言,它们需要先被编译成汇编语言,然后再将汇编语言转换成计算机可以执行的机器码。在当今,汇编语言更多地被用作高级语言的中间语言,或者作为开发驱动程序和底层应用的强大工具。
