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编译程序比较复杂所以执行率高吗

发布时间:2024-12-31 04:40:37

1. 汇编语言与C语言有什么区别

1、操作复杂程度的不同

c语言,与汇编语言相比,c语言在更加接近人的一般思维,因此在程序的设计过程中比较容易操作,此外在进行一些复杂的操作,运算时,c语言比汇编就要简单很多,尤其是c语言中的丰富的函数库,可以直接实现一些原本很复杂的功能,并且从代码量来说任意一个c语言程序,通过反汇编之后变成汇编语言程序,其长度都可能要增加好几倍。

2、使用范围的不同

c语言程序的事件将会只是编写汇编语言程序的几分之一,从编写程序的效率上来说c语言无疑更高,此外C语言是高级程序语言因此可移植性较好,不太受到到硬件设备的限制。

在实现一个功能时,汇编语言可以直接奔着目标去,而C语言则是给你提供了一种对于对于这种问题的普遍处理办法,不具有针对性,因此会有许多多余的在这个问题中不需要的过程,因此可能回事程序较大,运行较慢。相对与汇编语言,C语言更加适合一些较大型项目的开发。

3、运行的速度和效率不同

程序没有了汇编语言计算机直接就无法运行,因为汇编语言是基于计算机底层硬件的编程,通过它实现了对cpu,内存,硬盘以及外界设备的直接操作,因为直接所以汇编语言在程序的大小,执行的速度与效率方面几乎无可比拟,但是也是因为直接,所以汇编程序难以移植,且完成相同的操作代码量太大,在进行一些大的项目是,单独使用汇编进行编程几乎不可能实现。

2. 汇编语言有什么特点

1、机器相关性

这是一种面向机器的低级语言,通常是为特定的计算机或系列计算机专门设计的。因为是机器指令的符号化表示,故不同的机器就有不同的汇编语言。使用汇编语言能面向机器并较好地发挥机器的特性,得到质量较高的程序。

2、高速度和高效率

汇编语言保持了机器语言的优点,具有直接和简捷的特点,可有效地访问、控制计算机的各种硬件设备,如磁盘、存储器、CPU、I/O端口等,且占用内存少,执行速度快,是高效的程序设计语言。

3、编写和调试的复杂性

由于是直接控制硬件,且简单的任务也需要很多汇编语言语句,因此在进行程序设计时必须面面俱到,需要考虑到一切可能的问题,合理调配和使用各种软、硬件资源。这样,就不可避免地加重了程序员的负担。与此相同,在程序调试时,一旦程序的运行出了问题,就很难发现。

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汇编语言的发展历程:

说到汇编语言的产生,首先要讲一下机器语言。机器语言是机器指令的集合。机器指令展开来讲就是一台机器可以正确执行的命令。电子计算机的机器指令是一列二进制数字。计算机将之转变为一列高低电平,以使计算机的电子器件受到驱动,进行运算。

上面所说的计算机指的是可以执行机器指令,进行运算的机器。这是早期计算机的概念。在我们常用的PC机中,有一个芯片来完成上面所说的计算机的功能。这个芯片就是我们常说的CPU(Central Processing Unit,中央处理单元)。

每一种微处理器,由于硬件设计和内部结构的不同,就需要用不同的电平脉冲来控制,使它工作。所以每一种微处理器都有自己的机器指令集,也就是机器语言。

早期的程序设计均使用机器语言。程序员们将用0, 1数字编成的程序代码打在纸带或卡片上,1打孔,0不打孔,再将程序通过纸带机或卡片机输入计算机,进行运算。这样的机器语言由纯粹的0和1构成,十分复杂,不方便阅读和修改,也容易产生错误。

程序员们很快就发现了使用机器语言带来的麻烦,它们难于辨别和记忆,给整个产业的发展带来了障碍,于是汇编语言产生了。

3. 什么是编译性语言、解释性语言和脚本语言

计算机不能直接理解高级语言,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,计算机才能值型高级语言编写的程序。
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。编译型语言写的程序执行之前,需要一个专门的编译过程,把程序编译成为机器语言的文件,比如exe文件,以后要运行的话就不用重新翻译了,直接使用编译的结果就行了(exe文件),因为翻译只做了一次,运行时不需要翻译,所以编译型语言的程序执行效率高。
解释则不同,解释性语言的程序不需要编译,省了道工序,解释性语言在运行程序的时候才翻译,比如解释性basic语言,专门有一个解释器能够直接执行basic程序,每个语句都是执行的时候才翻译。这样解释性语言每执行一次就要翻译一次,效率比较低。
1.脚本语言(javaScript,VBscript等)介于HTML和C,C++,Java,C#等编程语言之间。
HTML通常用于格式化和链结文本。而编程语言通常用于向机器发出一系列复杂的指令。
2.脚本语言与编程语言也有很多相似地方,其函数与编程语言比较相象一些,其也涉及到变量。与编程语言之间最大的区别是编程语言的语法和规则更为严格和复杂一些.
3.与程序代码的关系:脚本也是一种语言,其同样由程序代码组成。
注:脚本语言一般都有相应的脚本引擎来解释执行。 他们一般需要解释器才能运行。JAVASCRIPT,ASP,PHP,PERL都是脚本语言。C/C++编译、链接后,可形成独立执行的exe文件。
4.脚本语言是一种解释性的语言,例如vbscript,javascript,installshield script等等,它不象c/c++等可以编译成二进制代码,以可执行文件的形式存在.
脚本语言不需要编译,可以直接用,由解释器来负责解释。
5.脚本语言一般都是以文本形式存在,类似于一种命令.
举个例子说,如果你建立了一个程序,叫aaa.exe,可以打开.aa为扩展名的文件.
你为.aa文件的编写指定了一套规则(语法),当别人编写了.aa文件后,你的程序用这种规则来理解编写人的意图,并作出回应.那么,这一套规则就是脚本语言.JAVA语言
java很特殊,java程序也需要编译,但是没有直接编译称为机器语言,而是编译称为字节码,然后用解释方式执行字节码。Java既可以被编译,也可以被解释。通过编译器,可以把Java程序翻译成一种中间代码 - 称为字节码 - 可以被Java解释器解释的独立于平台的代码。通过解释器,每条Java字节指令被分析,然后在计算机上运行。只需编译一次,程序运行时解释执行。下图说明了它是如何工作的

4. 计算机语言的种类

机器语言(二进制代码)

汇编语言(面向机器的程序设计语言)

高级语言(按转换方式可分两类:

1、编译型语言; 2、解释型语言)

||按照客观系统的描述可分两类:

1、面向过程语言;

2、面向对象语言 ||

按照编程范型可分四类:

1、命令式语言;2、函数式语言;3、逻辑式语言;4、面向对象语言)

三种语言的优缺点

机器语言:可读性、可移植性差,编程繁杂。直接执行,速度快,资源占用少。汇编语言:不同的处理器有不同的汇编语言语法和编译器,编译的程序无法在不同的处理器上执行,缺乏可移植性,难于从汇编语言代码上理解程序设计意图,可维护性差,即使是完成简单的工作也需要大量的汇编语言代码,很容易产生bug,难于调试,使用汇编语言必须对某种处理器非常了解,而且只能针对特定的体系结构和处理器进行优化,开发效率很低,周期长且单调。能够保持机器语言的一致性,直接、简捷,并能像机器指令一样访问、控制计算机的各种硬件设备,如磁盘、存储器、CPU、I/O端口等。使用汇编语言,可以访问所有能够被访问的软、硬件资源,目标代码简短,占用内存少,执行速度快。高级语言:运行速度基本上比直接用汇编写的慢,速度和程序大小与编译软件有关。高级语言接近算法语言,易学、易掌握,级语言为程序员提供了结构化程序设计的环境和工具,使得设计出来的程序可读性好,可维护性强,可靠性高;高级语言远离机器语言,与具体的计算机硬件关系不大,可移植性好,重用率高;由于把繁杂琐碎的事务交给了编译程序去做,所以自动化程度高,开发周期短,且程序员得到解脱,可以集中时间和精力去从事对于他们来说更为重要的创造性劳动,以提高程序的质量。

高级语言的分类

按转换方式可分为两类:1、编译型语言;2、解释型语言

编译型语言:编译性语言写的程序在被执行之前,需要一个专门的编译过程,把程序编译成为机器语言的文件,比如exe文件,以后要运行的话就不用重新翻译了,直接使用编译的结果就行了(exe文件),因为翻译只做了一次,运行时不需要翻译,所以编译型语言的程序执行效率高。解释型语言:解释性语言的程序不需要编译,在运行程序的时候才翻译,每个语句都是执行的时候才翻译。这样解释性语言每执行一次就需要逐行翻译一次,效率比较低。 现代解释性语言通常把源程序编译成中间代码,然后用解释器把中间代码一条条翻译成目标机器代码,一条条执行。 关于脚本语言: 脚本语言是一种解释性的语言,脚本语言是为了缩短传统的编写-编译-链接-运行(edit-compile-link-run)过程而创建的计算机编程语言。脚本语言一般都 有相应的脚本引擎来解释执行。 他们一般需要解释器才能运行。一个脚本通常是解释运行而非编译。脚本语言通常都有简单、易学、易用的特性,目的就是希望能让程序员快速完成程序的编写工作。而宏语言则可视为脚本语言的分支,两者也有实质上的相同之处。脚本语言一般都是以文本形式存在,类似于一种命令。

解释性语言:Java、Java、Perl、Python、Ruby、MATLAB 等。 编译性语言: C/C++、Pascal/Object Pascal(Delphi) 脚本语言:Python、Java,ASP,PHP,Perl等

解释性语言:Java、Java、Perl、Python、Ruby、MATLAB 等。 编译性语言: C/C++、Pascal/Object Pascal(Delphi) 脚本语言:Python、Java,ASP,PHP,Perl等

按照客观系统的描述可分为两类:1.面向过程语言; 2.面向对象语言

面向过程语言:面向过程语言是以过程或函数为基础的,这种语言对底层硬件,内存等操作比较方便,但是写代码和调试维护等会很麻烦。例如:c语言面向对象语言:面向对象语言(Object-Oriented Language)是一类以对象作为基本程序结构单位的程序设计语言,指用于描述的设计是以对象为核心,而对象是程序运行时刻的基本成分。语言中提供了类、继承等成分。 面向对象语言的发展有两个方向:一种是纯面向对象语言,如Smalltalk、EIFFEL等;另一种是混合型面向对象语言,即在过程式语言及其它语言中加入类、继承等成分,如C++、Objective-C等

按照编程范型可分为:1.命令式语言; 2.函数式语言; 3.逻辑式语言; 4.面向对象语言

命令式语言: 命令式程序设计语言是基于动作的语言,以冯诺依曼计算机体系结构为背景。机器语言及汇编语言是最早的命令式语言。在这种语言中,计算机被看做是动作的序列,程序就是用语言提供的操作命令书写的一个操作序列。用命令式程序设计语言编写程序,就是描述解题过程中每一步的过程,程序的运行过程就是问题的求解过程,因此也称为过程式语言。Fortran、ALGOL、COBOL、C、Ada、Pascal等都是命令式程序设计语言。函数式语言: 函数式编程是种编程典范,它将电脑运算视为函数的计算。函数编程语言最重要的基础是 λ 演算(lambda calculus)。而且λ演算的函数可以接受函数当作输入(参数)和输出(返回值)。和指令式编程相比,函数式编程强调函数的计算比指令的执行重要。和过程化编程相比,函数式编程里,函数的计算可随时调用。这种语言的语义基础是基于数学函数概念的值映射的λ算子可计算模型。这种语言非常适合于进行人工智能等工作的计算。典型的函数式语言如 Lisp、Haskell、ML、Scheme 、F#等。逻辑式语言: 这种语言的语义基础是基于一组已知规则的形式逻辑系统。这种语言主要用在专家系统的实现中。最着名的逻辑式语言是 Prolog。面向对象语言: 现代语言中的大多数都提供面向对象的支持,但有些语言是直接建立在面向对象基本模型上的,语言的语法形式的语义就是基本对象操作。主要的纯面向对象语言是 Smalltalk。

5. 汇编语言与高级语言的区别在哪里

1、可读性:

高级语言可读性、可维护性较佳,汇编语言的可读性较差。

2、程序的执行效率:

汇编语言程序的占用空间小,执行速度快,执行效率高,高级语言占用的空间大,执行效率较低。

3、可维护性:

汇编语言可维护性低很多,代码复杂,针对性撰写程序,可以得到速度快、稳定性高的结果。高级语言的可维护性较高。但是速度较慢,稳定性不高。

执行效率:汇编语言编写的源程序比高级语言编写的源程序执行效率高。

(5)编译程序比较复杂所以执行率高吗扩展阅读:

汇编语言优缺点:

优点

汇编语言作为机器语言之上的第二代编程语言,它也有很多优点:

可以轻松地读取存储器状态以及硬件I/O接口情况

编写的代码因为少了很多编译的环节,可以能够准确的被执行

作为一种低级语言,可扩展性很高

缺点

因为代码非常单调,特殊指令字符很少,所以造成了代码的冗长以及编写的困难

因为汇编仍然需要自己去调用存储器存储数据,很容易出现BUG,而且调试起来也不容易

就算完成了一个程序,后期维护时候也需要耗费大量的时间。

因为机器的特殊性造成了代码兼容性差的缺陷。

高级语言特点

高级编程语言作为一种通用的编程语言,它的语言结构和计算机本身的硬件以及指令系统无关,它的可阅读性更强,能够方便的表达程序的功能,更好的描述使用的算法。

容易被初学者所掌握,很容易学习。而且容易学习掌握。

高级编程语言因为是一种编译语言,所以他的运行速度比汇编程序要低,同时因为高级语言比较冗长,所以代码的执行速度也要慢一些。

参考资料来源:网络-汇编语言

参考资料来源:网络-高级语言

6. 编译型语言和解释型语言的区别

编译型语言和解释型语言的区别是:执行效率不同、跨平台能力不同。

我们编写的源代码是人类语言,我们自己能够轻松理解;但是对于计算机硬件(CPU),源代码就是天书,根本无法执行,计算机只能识别某些特定的二进制指令,在程序真正运行之前必须将源代码转换成二进制指令。

所谓的二进制指令,也就是机器码,是CPU能够识别的硬件层面的“代码”,简陋的硬件(比如古老的单片机)只能使用几十个指令,强大的硬件(PC和智能手机)能使用成百上千个指令。

然而,究竟在什么时候将源代码转换成二进制指令呢?不同的编程语言有不同的规定:

有的编程语言要求必须提前将所有源代码一次性转换成二进制指令,也就是生成一个可执行程序(Windows下的.exe),比如C语言、C++、Golang、Pascal(Delphi)、汇编等,这种编程语言称为编译型语言,使用的转换工具称为编译器。

有的编程语言可以一边执行一边转换,需要哪些源代码就转换哪些源代码,不会生成可执行程序,比如Python、JavaScript、PHP、Shell、MATLAB等,这种编程语言称为解释型语言,使用的转换工具称为解释器。

简单理解,编译器就是一个“翻译工具”,类似于将中文翻译成英文、将英文翻译成俄文。但是,翻译源代码是一个复杂的过程,大致包括词法分析、语法分析、语义分析、性能优化、生成可执行文件等五个步骤,期间涉及到复杂的算法和硬件架构。

Java和C#是一种比较奇葩的存在,它们是半编译半解释型的语言,源代码需要先转换成一种中间文件(字节码文件),然后再将中间文件拿到虚拟机中执行。Java引领了这种风潮,它的初衷是在跨平台的同时兼顾执行效率;C#是后来的跟随者,但是C#一直止步于Windows平台,在其它平台鲜有作为。

解释型语言

对于解释型语言,每次执行程序都需要一边转换一边执行,用到哪些源代码就将哪些源代码转换成机器码,用不到的不进行任何处理。每次执行程序时可能使用不同的功能,这个时候需要转换的源代码也不一样。

因为每次执行程序都需要重新转换源代码,所以解释型语言的执行效率天生就低于编译型语言,甚至存在数量级的差距。计算机的一些底层功能,或者关键算法,一般都使用C/C++实现,只有在应用层面(比如网站开发、批处理、小工具等)才会使用解释型语言。

在运行解释型语言的时候,我们始终都需要源代码和解释器,所以说它无法脱离开发环境。

当我们说“下载一个程序(软件)”时,不同类型的语言有不同的含义:

对于编译型语言,我们下载到的是可执行文件,源代码被作者保留,所以编译型语言的程序一般是闭源的。

对于解释型语言,我们下载到的是所有的源代码,因为作者不给源代码就没法运行,所以解释型语言的程序一般是开源的。

相比于编译型语言,解释型语言几乎都能跨平台,“一次编写,到处运行”是真是存在的,而且比比皆是。那么,为什么解释型语言就能快平台呢?

这一切都要归功于解释器!

我们所说的跨平台,是指源代码跨平台,而不是解释器跨平台。解释器用来将源代码转换成机器码,它就是一个可执行程序,是绝对不能跨平台的。

官方需要针对不同的平台开发不同的解释器,这些解释器必须要能够遵守同样的语法,识别同样的函数,完成同样的功能,只有这样,同样的代码在不同平台的执行结果才是相同的。

你看,解释型语言之所以能够跨平台,是因为有了解释器这个中间层。在不同的平台下,解释器会将相同的源代码转换成不同的机器码,解释器帮助我们屏蔽了不同平台之间的差异。
关于Python
Python属于典型的解释型语言,所以运行Python程序需要解释器的支持,只要你在不同的平台安装了不同的解释器,你的代码就可以随时运行,不用担心任何兼容性问题,真正的“一次编写,到处运行”。

Python几乎支持所有常见的平台,比如Linux、Windows、Mac OS、Android、FreeBSD、Solaris、PocketPC等,你所写的Python代码无需修改就能在这些平台上正确运行。也就是说,Python的可移植性是很强的。

总结

我们将编译型语言和解释型语言的差异总结为下表:

类型原理优点缺点编译型语言通过专门的编译器,将所有源代码一次性转换成特定平台(Windows、Linux等)执行的机器码(以可执行文件的形式存在)。编译一次后,脱离了编译器也可以运行,并且运行效率高。可移植性差,不够灵活。

解释型语言由专门的解释器,根据需要将部分源代码临时转换成特定平台的机器码。跨平台性好,通过不同的解释器,将相同的源代码解释成不同平台下的机器码。一边执行一边转换,效率很低。

7. 为什么C语言编写的系统程序执行速度比用其他语言编写的快

C语言是高级语言,编译后生成可执行程序。
它的执行速度一般来说,比要通过解释执行的语言快。但比汇编语言慢。

不一定比其它高级语言快,例如,数学运算方面,可能不如fortran快,当然,假定两者用的算法完全一样。

如果算法不同,两种语言就不好比较了。例如,对整篇输入文章进行语句结构或词组结构替代,用Perl 脚本比C快。

计算机语言其实是人的工具,例如,菜刀,斧头,螺丝刀,各有所长,各有各的用途。菜刀切菜,斧头劈柴,换过来用也不是不是可以,斧头切菜,菜刀劈柴,效率差。

C语言同C语言比,速度也不一样。MS VC++ 同 TB不一样.
同一种C语言,编译时用了优化1,优化2,执行程序快慢不同。

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