Language（程序语言）

文章摘要： 程序语言作为计算机科学的核心要素，是人与计算机之间沟通的桥梁。它们为程序员提供了精确控制计算机行为的工具，从而简化了编程过程，使得解决复杂问题变得可能。

简介

简要说明

程序语言是一种形式化的符号系统。
用于描述计算机如何执行任务。
提供了一种与计算机交互的方式，使程序员能够精确地控制计算机的行为。

主要功能

编写程序：提供一种方式来编写指令，这些指令可以被计算机理解并执行。
数据操作：允许程序员定义、操作和处理数据。
算法实现：使程序员能够实现各种算法来解决特定问题。
系统控制：提供控制计算机硬件和软件行为的机制。
抽象表示：允许用更高级的概念来表示复杂操作，提高开发效率。

注意事项

语法规则：每种编程语言都有特定的语法规则，必须严格遵守，否则程序无法正确编译或运行。
性能考虑：不同的编程语言在执行效率上可能有很大差异，选择合适的语言需要考虑性能需求。
可维护性：编写易于理解和维护的代码是重要的，应遵循良好的编程实践和风格指南。
安全性：编程语言可能存在安全漏洞，需要采取措施来防止代码被恶意利用。
兼容性：程序可能需要在不同的操作系统或硬件平台上运行，语言的选择应考虑兼容性问题。

适用场景

系统编程：如C语言，适用于编写操作系统、驱动程序等底层系统软件。
应用软件开发：如Java、C#、Python，适用于开发桌面应用、网络应用和移动应用。
数据处理与分析：如R、Python，适用于统计分析和大数据处理。
网页开发：如JavaScript、HTML/CSS，适用于网页设计和前端开发。
移动应用开发：如Swift（iOS）、Kotlin（Android），专门用于开发移动平台的应用程序。
游戏开发：如C++、C#（使用Unity引擎），适用于高性能游戏开发。

注释

学习编程语言之前，首先要搞清楚「编程语言」这个概念。
我们也可以通过”语言“来控制计算机，让计算机为我们做事情，这样的语言就叫做编程语言（Programming Language）。
编程语言也有固定的格式和词汇，我们必须经过学习才会使用，才能控制计算机。
编程语言有很多种。
可以将不同的编程语言比喻成各国语言，为了表达同一个意思，可能使用不同的语句。（例如，表达“世界你好”的意思）
在编程语言中，同样的操作也可能使用不同的语句。（例如，在屏幕上显示“C语言中文网”）
编程语言类似于人类语言，由直观的词汇组成，我们很容易就能理解它的意思。
编程语言是用来控制计算机的一系列指令（Instruction），它有固定的格式和词汇（不同编程语言的格式和词汇不一样），必须遵守，否则就会出错，达不到我们的目的。
代码文件中具有特定含义的词汇、语句，按照特定的格式组织在一起，就构成了源代码（Source Code），也称源码或代码（Code）。
每个编程语言肯定规定了源代码中每个词汇、语句的含义，也规定了它们该如何组织在一起，这就是语法（Syntax）。它与我们学习英语时所说的“语法”类似，都规定了如何将特定的词汇和句子组织成能听懂的语言。
编写源代码的过程就叫做编程（Program）。从事编程工作的人叫程序员（Programmer）。
（程序员也很幽默，喜欢自嘲，经常说自己的工作辛苦，地位低，像农民一样，所以称自己是”码农“，就是写代码的农民。也有人自嘲称是”程序猿“。）

注释

程序是为了模拟现实世界，解决现实问题而使用计算机语言编写的一系列有序的指令集合。
程序语言是现代计算的核心，它的发展不断推动着技术的进步。
掌握程序语言不仅仅是掌握一种技能，更是理解计算机科学基础的一种方式。随着技术的不断发展，程序语言及其相关领域将继续为我们提供无尽的机会和挑战。

基础知识

主要分类

按难易程度分类

机器语言：最底层的编程语言，它完全由二进制代码组成，直接对应于计算机的硬件指令。机器语言非常难以理解和编写，因为它要求程序员直接操作硬件层面的细节，如寄存器、内存地址等。
汇编语言：汇编语言相对于机器语言来说，是一种低级语言，但它使用助记符来代替二进制代码，这使得编程变得稍微容易一些。汇编语言与机器语言有一一对应的关系，每一条汇编语言指令通常对应一条机器语言指令。
高级语言：高级语言是更接近人类语言的编程语言，它们抽象了硬件细节，提供了更丰富的语法和库函数，使得编程变得更加容易和高效。

按执行方式分类

解释型：在运行时由解释器逐行或逐段地将源代码转换成机器码并执行。这种方式不需要预先编译成目标平台的机器码，因此可以快速地开发和测试，但执行效率通常不如编译型语言。
编译型：需要将源文件编译成平台相关的机器码文件，一次编译多次执行，执行效率高，不可跨平台。
编译+解释：首先将源代码编译成中间代码（Intermediate Code），然后在运行时由解释器或虚拟机（VM）执行中间代码。这种方式结合了编译型和解释型语言的特点，既可以提高执行效率，又保持了一定的跨平台能力。

基本组成

数据类型：定义了可以存储的数据种类（如整数、浮点数、字符、布尔值等）。
运算符号：对数据执行操作的符号（如加、减、乘、除等）。
控制结构：定义了程序如何执行（如顺序、选择和循环结构）。
函数/方法：封装了一段可重用的代码。

编程范式

注释

演进顺序

流程式 -> 命令式 -> 函数式 -> 面向对象 -> 面向接口 -> 逻辑式 -> 声明式

流程式

关注的是如何执行任务，强调的是步骤和算法。

命令式

偏向使用命令的方式，精确、个性化的执行。
程序由一系列指令组成，计算机严格按照指令顺序执行操作，强调"如何做"而非"做什么"。

函数式

偏向封装代码和重复使用，减少代码量。
关注的是不变性，强调的是纯函数和不可变性。
将一些多次使用的代码，封装到一个方法中调用。

面向对象

偏向代码分类和整合。
关注的是“事物”和它们之间的关系，强调的是对象和类。
以一个对象或事物为单位，单独封装到一个文件中来进行复用。

面向接口

偏向模块前期规划。
降低耦合度。
在实例化时，将使用实现类的接口作为数据类型，变的是实现类，但其数据数据类型是接口类型。

逻辑式

偏向交互和运行流程。
关注的是推理和知识表示，强调的是规则和推理。

声明式

偏向配置文件。
程序员只需描述程序的逻辑，而具体的执行步骤由系统自行决定。
例如：通过编写yaml配置文件，让程序读取从而得到不同的结果。
使用“注解”功能和语法进行编写代码。

重要概念与特性

语法与语义：语法定义了代码的结构，语义定义了代码的意义。
编译与解释：编译型语言（如C++）先编译成机器码执行；解释型语言（如Python）逐行翻译并执行。
静态与动态类型：静态类型语言（如Java）在编译时确定变量类型；动态类型语言（如Python）在运行时确定变量类型。
强类型与弱类型语言：强类型语言（如Python）不允许隐式类型转换；弱类型语言（如JavaScript）允许隐式转换。

脚本语言（通用）

Bash Shell

详细总结：Bash Shell

Power Shell

详细总结：Power Shell

脚本语言（特殊用途）

SQL

关系型数据库交互语言

详细总结：SQL

MML

人机语言（Man Machine Language，MML）用一系列命令实现维护终端的各种操作。
通信协议比较简单，有利于实现远程维护。缺点是用户需要记忆繁杂的命令，且输出结果均为纯字符，因此使用起来不如GUI方式直观和方便。其中，MML接口也指人机访问接口，在电信通信业务中，也指营业支撑系统中的营业系统接口。

详细总结：Language-MML