编程语言的分类与关系

清疚 2022-05-21 10:08 211阅读 0赞

本文的关注点：
            编译型语言和解释型语言
            动态结构语言和静态结构语言
            动态类型语言和静态类型语言
            强类型语言和弱类型语言

**1、编译型语言和解释型语言**

计算机不能直接的理解高级语言，只能直接理解机器语言，所以必须要把高级语言翻译成机器语言，计算机才能执行高级语言的编写的程序。翻译的方式有两种，一个是编译，一个是解释。两种方式只是翻译的时间不同。

**编译型语言：**

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需通过编译器（compiler）将源代码编译成机器码，之后才能执行的语言。一般需经过编译（compile）、链接（linker）这两个步骤。编译是把源代码编译成机器码，链接是把各个模块的机器码和依赖库串连起来生成可执行文件。编译和执行是分开的，但是不能跨平台。

**优点：**编译器一般会有预编译的过程对代码进行优化。因为编译只做一次，运行时不需要编译，所以编译型语言的程序执行效率高。可以脱离语言环境独立运行。

**缺点：**编译之后如果需要修改就需要整个模块重新编译。编译的时候根据对应的运行环境生成机器码，不同的操作系统之间移植就会有问题，需要根据运行的操作系统环境编译不同的可执行文件。

代表语言：C、C++、Pascal、Object-C、swift等。

**解释型语言**

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解释性语言的程序不需要编译，相比编译型语言省了道工序，解释性语言在运行程序的时候才逐行翻译。每一个语句都是执行的时候才能翻译。这样解释性语言每执行一次要翻译一次，效率表较低。

**优点：**有良好的平台兼容性，在任何环境中都可以运行，前提是安装了解释器（虚拟机）。灵活，修改代码的时候直接修改就可以，可以快速部署，不用停机维护。

**缺点：**每次运行的时候都要解释一遍，性能上不如编译型语言。

代表语言：JavaScript、Python、Erlang、PHP、Perl、Ruby

**混合型语言**

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混合型语言也叫半编译型语言。比如java、C\#，C\#在编译的时候不是直接编译成机器码而是中间码，.NET平台提供了中间语言运行库运行中间码，中间语言运行库类似于Java虚拟机。.net在编译成IL代码后，保存在dll中，首次运行时由JIT在编译成机器码缓存在内存中，下次直接执行。

java解释器采用生成与系统无关的字节代码指令技术。也就是说，在任何不同的操作系统上，只要正确安装了java运行系统，就有了编写调试java程序的平台，在分布式应用中，java的这个特点使同一个java程序能在不同的系统上运行，从而提高了软件生产效率。可移植性是跨平台特性的一个延伸，即具有了跨平台性，就保证了可移植性。java程序、java类库、java编译器、java系统都具有可移植性。

另外有一个特殊的情况，正常情况下JavaScript属于解释性语言，V8引擎是被设计用来提高网页浏览器内部JavaScript执行的性能，为了提高性能，v8会把js代码转换为高效的机器码，而不在是依赖于解释器去执行。v8引入了JIT在运行时把js代码进行转换为机器码。这里的主要区别在于V8不生成字节码或任何中间代码。这里的特殊之处在于JIT做代码优化(同时生成编译版本)；解释型语言无法做到这些。

**动态结构语言和静态结构语言**

主要针对点是：运行是是否能够改变代码结构。

**动态结构语言**

是一类在运行时可以改变其结构的语言：例如新的函数、对象、甚至代码可以被引进，已有的函数可以被删除或是其他结构上的变化。通俗点说就是在运行时代码可以根据某些条件改变自身结构。

主要动态语言：Object-C、C\#、JavaScript、PHP、Python、Erlang。

**静态结构语言**

与动态语言相对应的，运行时结构不可变的语言就是静态语言。如Java、C、C++。

**动态类型语言和静态类型语言**

动态类型语言和静态类型语言主要针对数据类型检查的时间问题。

**动态类型语言**

动态语言是在运行时确定数据类型的语言。变量使用之前不需要类型声明，通常变量的类型是被赋值的那个值的类型。

主要语言：Python、Ruby、Erlang、JavaScript、swift、PHP、SQL、Perl。

**静态类型语言**

静态语言是在编译时变量的数据类型即可确定的语言，多数静态类型语言要求在使用变量之前必须声明数据类型。

主要语言：C、C++、C\#、Java、Object-C。

注意：

通常情况下解释型语言是动态类型语言，编译型语言是静态类型语言。但也不全是，swift是编译型语言但是它也是动态类型语言。C\#和Java是解释型语言也是静态类型语言。

**强类型语言和弱类型语言**

**强类型语言：**

强类型语言，一旦一个变量被指定了某个数据类型，如果不经过强制类型转换，那么它就永远是这个数据类型。你不能把一个整形变量当成一个字符串来处理。

主要语言：Java、C\#、Python、Object-C、Ruby

**弱类型语言：**

数据类型可以被忽略，一个变量可以赋不同数据类型的值。一旦给一个整型变量a赋一个字符串值，那么a就变成字符类型。

主要语言：JavaScript、PHP、C、C++（C和C++有争议，但是确实可以给一个字符变量赋整形值，可能初衷是强类型，形态上接近弱类型）

语言类型分布图：

在知乎上看到一张图，简直如有神助，啥也不说了上图。

原图： [https://www.zhihu.com/question/19918532][https_www.zhihu.com_question_19918532]

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[https_www.zhihu.com_question_19918532]: https://www.zhihu.com/question/19918532
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