計算機(jī)語言的發(fā)展簡史

時間：2022-05-25 19:57:01 | 來源：網(wǎng)絡(luò)營銷

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計算機(jī)語言總的來說分為機(jī)器語言，匯編一語言，高級語言三大類。而這三種語言也恰恰是計算機(jī)語言發(fā)展歷史的三個階段。

1946年2月14日，世界上第一臺計算機(jī)ENIAC誕生，使用的是最原始的穿孔卡片。這種卡片上使用的語言是只有專家才能理解的語言，與人類語言差別極大，這種語言就稱為機(jī)器語言。機(jī)器語言是第一代計算機(jī)語言。這種語言本質(zhì)上是計算機(jī)能識別的唯一語言，人類很難理解。以后的語言就是在這個的基礎(chǔ)上簡化而來。雖然后來發(fā)展的語言能讓人類直接理解但最終送入計算機(jī)的還是這種機(jī)器語言。

計算機(jī)語言發(fā)展到第二代，出現(xiàn)了匯編語言。匯編語言用助記符代替了操作碼。用地址符號或標(biāo)號代替地址碼。這樣就用符號代替了機(jī)器語言的二進(jìn)制碼。匯編語言也稱為符號語言。 比起機(jī)器語言，匯編大大進(jìn)步了。盡管還是復(fù)雜，用起來容易出錯，但在計算機(jī)語言發(fā)展史上是機(jī)器語言像更高級的語言進(jìn)化的橋梁。

當(dāng)計算機(jī)語言發(fā)展到第三代時，就進(jìn)入了“面向人類”的高級語言 。高級語言是一種接近于人們使用習(xí)慣的程序設(shè)計語言。它允許用英文寫計算程序，程序中得符號和式子也與日常用的數(shù)學(xué)式子差不多。高級語言發(fā)展于上世紀(jì)50年代中葉到70年代，流行的高級語言已經(jīng)開始固化在計算機(jī)內(nèi)存里了。比如basic語言。

現(xiàn)在，計算機(jī)語言仍然在不斷的發(fā)展，種類也相當(dāng)多，比如FORTRAN語言，COBOL語言，C語言，C++，PASCAC，JAVA等等。

接下來，我就借助億企邦的平臺跟大家介紹一下計算機(jī)語言的發(fā)展簡史，這里所說的計算機(jī)語言特指可以在機(jī)器上運(yùn)行的高級語言，也就是將匯編語言、偽代碼、計算語言等排除在外。

1、第一個計算機(jī)語言：Fortran

Fortran I誕生于1957年，由IBM設(shè)計，是世界上第一個真正的計算機(jī)語言。

Fortran I運(yùn)行于IBM 704計算機(jī)上。

Fortran I支持：變量（變量名最多6個字符）、If和do語句、格式化IO。

不支持：數(shù)據(jù)類型聲明、單獨(dú)編譯子程序

Fortran II 發(fā)布于1958年，主要對Fortran I的編譯器做了優(yōu)化，并支持了單獨(dú)編譯的子程序。

Fortran IV發(fā)布于1962年，并在1966年被標(biāo)準(zhǔn)化為Fortran 66，這也是第一個Fortran的標(biāo)準(zhǔn)化版本。

1978年的Fortran 77是非重要的標(biāo)準(zhǔn)化版本，這時的Fortran語言已經(jīng)大量的引進(jìn)了其他計算機(jī)語言的特點，例如字符串處理、邏輯判斷、帶else子句的if語句等。

Fortran的最新標(biāo)準(zhǔn)化版本是Fortran 2008。

Fortran的設(shè)計思想基于馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)是命令式語言的鼻祖。

2、源于數(shù)學(xué)的計算機(jī)語言：Lisp

人工智能語言IPL（Information Processing Language）誕生于1956年。IPL相當(dāng)于一種假想的計算機(jī)的機(jī)器語言，這種計算機(jī)是以列表處理為基礎(chǔ)，這有別于馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)。IPL的關(guān)鍵是證明了：基于列表處理的計算機(jī)的可行性。

1958年夏，約翰.麥卡錫在IBM研究代數(shù)表達(dá)式的微分運(yùn)算時，產(chǎn)生了一系列對語言需求，包括：用數(shù)學(xué)函數(shù)控制流程的方法（即，遞歸和條件表達(dá)式）；列表的自動分配；廢棄列表的隱士回收。這些語言需求，顯然IPL不能滿足，所以需要設(shè)計新的語言。

1958年秋，麥卡錫在MIT成立了人工智能小組，開始著手設(shè)計這種新的列表處理語言。這最終導(dǎo)致1960年，Lisp的誕生。

1960年的Lisp并沒有來得及設(shè)計自己的語法，就被麥卡錫的學(xué)生實現(xiàn)了，因為沒有語法，麥卡錫的學(xué)生就以列表格式的語法分析樹（即，S（Symbolic）表達(dá)式）作為臨時語法。 但沒有想到的是隨著Lisp語言廣泛流傳，這種語法被程序員迅速介紹，并發(fā)現(xiàn)了其獨(dú)特的魅力。

麥卡錫希望Lisp的語法是數(shù)學(xué)表達(dá)式的元語言，命名為M（Mate）表達(dá)式，類似于后面的ML語言的語法。但是這種想法遭到了當(dāng)時Lisp程序員的反對，最后麥卡錫開了MIT，從此Lisp的語法凝固在S表達(dá)式上。

Lisp建立在列表和lambda演算和基礎(chǔ)上，是函數(shù)式編程的鼻祖。

3、通用科學(xué)計算語言：Algol

Algol 58年誕生于1958年，由蘇黎世會議制定。是第一個設(shè)具體機(jī)器無關(guān)的計算機(jī)語言。

隨著Fortran的誕生，其他一些語言也在開發(fā)中，這些語言的語法格式各不相同，而且和Fortran一樣，都與運(yùn)行它們的具體計算機(jī)關(guān)聯(lián)（比如標(biāo)示符長度、代碼行數(shù)的限制等）。用這些語言寫的代碼很難交流。于是Algol 58在Fortran I的基礎(chǔ)做了擴(kuò)展，并兼容了當(dāng)時其他語言的一些特性，成為了程序設(shè)計思想的集成。

Algol 60，發(fā)表于1960年，在Algol 58的基礎(chǔ)上做了重大改進(jìn)：移入塊結(jié)構(gòu)、 支持兩種子程序參數(shù)傳遞（按值傳遞和按名傳遞）、允許遞歸、支持本地數(shù)組（在棧上分配數(shù)組）。Algol 60是命令式語言的一個里程碑。

Algol 在設(shè)計之初，就定下：語法應(yīng)當(dāng)盡可能接近數(shù)學(xué)記法，的目標(biāo)。這就使得Algol 60語法格式幾乎影響到后來所有的計算機(jī)語言，并且Algol 60是很多文獻(xiàn)表達(dá)算法的唯一正式方式。

Algol 60是后來所有計算機(jī)語言語法的鼻祖，但Cobol除外。

4、通用商務(wù)語言：COBOL

COBOL語言于1960年發(fā)布。注意真對商務(wù)應(yīng)用。語言的設(shè)計理念是：“數(shù)學(xué)程序應(yīng)該用數(shù)學(xué)記法來寫，數(shù)據(jù)處理程序應(yīng)該用英語語句來寫”。商務(wù)應(yīng)用顯然屬于后者，所以COBOL語言看起了就像是全大寫的英語。

COBOL創(chuàng)造了一些新概念：宏（DEFINE）和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（記錄）。

COBOL在商務(wù)領(lǐng)域被廣泛的使用。

COBOL對后來的語言幾乎沒有影響，但PL/I除外。

5、跨領(lǐng)域語言：PL/I

之前的所有語言都是領(lǐng)域特定語言，例如：人工智能領(lǐng)域的Lisp、科學(xué)計算領(lǐng)域的Algol 60，商務(wù)應(yīng)用領(lǐng)域的COMBOL等。

PL/I誕生于1964年，是跨科學(xué)計算和商務(wù)應(yīng)用領(lǐng)域的計算機(jī)語言。

PL/I是Algol 60、Fortran IV、COBOL的結(jié)合體。

6、面向?qū)ο蟮钠鹪矗篠IMULA 67

1964年，在挪威計算機(jī)中心誕生了SIMULA I，然后不斷的做改進(jìn)最終于1967年，產(chǎn)生了SIMULA 67。

SIMULA 67是對Algol 60的擴(kuò)展，是第一個定義類結(jié)構(gòu)的語言，這也被認(rèn)為是面向?qū)ο蟮钠鹪础?br>
將命令式編程中的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的有關(guān)函數(shù)集成在一起，就形成了面向?qū)ο缶幊讨械膶ο?，而對象的類型就是類。將命令式編程中主程序調(diào)用子程序的從屬關(guān)系，變?yōu)槊嫦驅(qū)ο缶幊讨袑ο笾g互相發(fā)送消息的平等關(guān)系。

7、正交設(shè)計：Algol 68

Algol 68，發(fā)表于1968年，第一個引入正交化設(shè)計的概念，以及用戶自定義數(shù)據(jù)類型。

8、初學(xué)者的語言：BASIC

BASIC語言誕生于1971年，設(shè)計的主要目的是：使得計算機(jī)語言可以被非理工科生使用（當(dāng)時理工科學(xué)生使用的Fortran和Algol 60很難被文科生掌握）。

這樣的設(shè)計目的使得BASIC非常適合于初學(xué)者。

BASIC來自于Fortran IV，語法受到Algol 60影響。是BASIC是第一個被廣泛使用的分時處理語言。

9、學(xué)院派語言：Pascal

Pascal語言誕生于1971年，來自于Algol 68。

Pascal重大影響來自于程序設(shè)計教學(xué)。它的出現(xiàn)取代了Fortran作為程序設(shè)計入門語言的地位。

Pascal在工業(yè)界也有廣泛的使用。

10、系統(tǒng)語言：C

貝爾實驗室的UNIX操作系統(tǒng)，最初版本使用匯編語言寫成，并1970年，在UNIX上實現(xiàn)的第一個高級語言叫做B語言，B的目的是：用于開發(fā)UNIX系統(tǒng)程序，以及新版本的UNIX操作系統(tǒng)。B以BCPL語言為基礎(chǔ)。

BCPL，誕生于1967劍橋大寫，它的祖先是1962年誕生誕生于同一所大學(xué)的CPL語言。

B和匯編一樣數(shù)據(jù)類型就是機(jī)器字，這極大的限制了B程序在不同位數(shù)的機(jī)器之間的遷移。B的這種不可一致性導(dǎo)致了C的產(chǎn)生。

C語言就是B的改進(jìn)版本，同樣以BCPL基礎(chǔ)，誕生引入了Algol 68的特點，使得C語言稱為了一個可移植系統(tǒng)程序語言。

C語言語法中對操作符的大量靈活的使用，極大的印象了后來的一批程序語言。

11、邏輯語言：Prolog

Prolog誕生于1972年，是邏輯式編程的鼻祖。所謂邏輯式編程，就是以形式邏輯的方式將計算過程傳遞給計算機(jī)。

12、極簡主義：Scheme

Scheme作為一種Lisp方言，同樣誕生在MIT，時間是1975年。Scheme第一個引入詞法作用域，延續(xù)體，閉包等概念。并將數(shù)據(jù)和函數(shù)等同對待。

Scheme的簡約優(yōu)美使它博得了計算機(jī)語言皇后的桂冠，并與另一個以優(yōu)雅著稱的Pascal一起成為教學(xué)語言。

Scheme是函數(shù)式語言主要用于數(shù)學(xué)算法教學(xué)，Pascal是命令式語言主要用于程序設(shè)計教學(xué)。

13、Algol式語法的函數(shù)式語言：ML

ML誕生于1979年，ML開創(chuàng)了以Algol作語法的函數(shù)式語言的先河。

14、強(qiáng)類型惰性純函數(shù)式語言：Haskell

Haskell是1990年標(biāo)準(zhǔn)化Miranda語言的結(jié)果。

Miranda誕生于1986年，部分基于ML語言。

Haskell最大的特點是惰性求值。

15、支持面向?qū)ο蟮暮瘮?shù)式語言：OCaml

Caml誕生于1996年，基于ML和Haskell。

OCaml是Caml的面向?qū)ο蟀姹?，發(fā)布于2006年。

F#是基于OCaml的.NET平臺版本，發(fā)布于2010年。

16、嵌入式語言：Ada

Ada語言誕生于1980年，是嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用語言。

Ada 83是1983年的標(biāo)準(zhǔn)化版本。

1995年的，Ada 95標(biāo)準(zhǔn)語言在ARM中定義。

Ada的最新版本是Ada 2005。

Ada廣泛的用于商務(wù)、國防航空和交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。

17、純面向?qū)ο笳Z言：Smalltalk

Smalltalk語言誕生于1980年，是第一個完全支持面向?qū)ο缶幊痰恼Z言。

Smalltalk源于SIMUAL 67，完善并定義了消息發(fā)送，和對象的繼承關(guān)系。

在Smalltalk中，所有數(shù)據(jù)都是對象：消息的發(fā)送者，消息的接受者，消息，消息的結(jié)果…。對象的類型是類。類中可以定義方法，屬性等。

18、命令式面向?qū)ο笳Z言：C++

C++誕生于1983年，是在C的基礎(chǔ)上，以SIMUAL 67的方式對命令式編程的面向?qū)ο髷U(kuò)展。C++的成功在于完全兼容C的情況下支持了面向?qū)ο?，從而使面向?qū)ο缶幊坛蔀榱嗣钍骄幊痰囊粋€子類，傳統(tǒng)的命令式編程被叫做面向過程編程。

因為對C的完全兼容，ASNI在1989年的標(biāo)準(zhǔn)化版本C 89，合并的兩種語言，叫做C/C++。

C/C++的最重要版本是1999年的C 99。幾乎吸收了當(dāng)時被認(rèn)為比較有效的計算機(jī)語言特性：面向過程編程、面向?qū)ο缶幊?、泛型編程、自定義操作符重載等。

C/C++的最新是2011年發(fā)布的C 11。引入的lambda表達(dá)式，垃圾回收等機(jī)制。

由于C/C++吸收了太多的語言特性，使得C/C++成為世界上最難精通的語言，沒有之一。

C/C++是目前使用人數(shù)最多的語言，和它一直競爭的是Java（具體可查看億企邦《關(guān)于C語言、C++、Java和Python這4種程序開發(fā)語言的評價》的相關(guān)介紹）。

19、原型面向?qū)ο笳Z言：Self

Self誕生于1986年。Self源自于Smalltalk。

Self對面向?qū)ο笞隽松钊肱c研究，提出了“萬物皆對象”的思想。它刪除了面向?qū)ο蟾拍钪械念惖母拍钫J(rèn)為類也是一種對象；消息仍然作為最基本操作；把對象的屬性理解為獲取或更改屬性這兩種方法，從而把屬性的概念簡化為方法；取消了變量和賦值，替代它們的是通過消息來讀槽和寫槽。

在Self中對象創(chuàng)建對象的方式是自我拷貝，所以叫做原型。

Self是原型面向?qū)ο笳Z言的鼻祖，就像SIMUAL 67是類面向?qū)ο笳Z的鼻祖。

20、另一個對C進(jìn)行面向?qū)ο髷U(kuò)展的語言：Objective-C

Objective-C誕生于1983年，后來被蘋果公司選中，和C++相似，也是對C的面向?qū)ο髷U(kuò)展。所不同的是C++以SIMUAL 67的面向?qū)ο鬄榛A(chǔ)，Objective-C以Smalltalk的面向?qū)ο蠡A(chǔ)。

Object-C一直伴隨著蘋果公司的操作系統(tǒng)一起發(fā)展，這兩年隨著iOS的開發(fā)被廣泛使用。

21、對Pascal進(jìn)行面向?qū)ο髷U(kuò)展的語言：Delphi

Delphi誕生于1995年，是對Pascal的面向?qū)ο髷U(kuò)展，借鑒了C/C++的經(jīng)驗，但沒有像C/C++后來那樣的瘋狂變化。

22、腳本語言：Perl

Perl發(fā)布于1987年。Perl起源于操作系統(tǒng)的控制臺（shell）的命令。用戶將完成某個工作的所有命令保存在一個sh文件里，這樣只要執(zhí)行這個文件就可完成對應(yīng)功能，省去每次都要輸入所有命令的麻煩。sh文件就叫做腳本。

腳本只是一些命令行，可是發(fā)展到Perl時已經(jīng)是一個相當(dāng)成熟的語言了。

23、關(guān)聯(lián)列表函數(shù)式面向?qū)ο竽_本語言：Lua

Lua誕生于1993年，設(shè)計目的是嵌入引用程序，成為其腳本。Lua以其小巧性著稱。

Lua基于Self和Scheme，它是第一個以關(guān)聯(lián)列表最為主要數(shù)據(jù)的函數(shù)式語言。

24、虛擬機(jī)面向?qū)ο笳Z言：Java

誕生于1995年的Java 1.0，來自于Sun公司，是第一個在虛擬機(jī)上運(yùn)行的語言。

再這之前計算機(jī)語言要么：由解釋器解釋執(zhí)行源代碼（大多數(shù)命令式語言），叫做動態(tài)語言；要么：將源代碼編譯連接成實際的計算機(jī)指令后再由計算機(jī)執(zhí)行（大多數(shù)命令式語言），叫做靜態(tài)語言。

Java運(yùn)行于JM（Java虛擬機(jī)）上，JM和解釋器的區(qū)別是：JM會將Java源代碼編譯成字節(jié)碼，然后然后再由JM解釋執(zhí)行。由于編譯和執(zhí)行過程是交錯的，所以從外部來看就像是JM直接執(zhí)行Java源代碼一樣。當(dāng)然也可以，事先將Java源文件編譯好，這樣JM就可以直接執(zhí)行了。

Java 1.0是C++的簡化版本，保留了具有數(shù)據(jù)類型和類等一小半功能，刪除了結(jié)構(gòu)體，泛型編程等一多半的功能（具體可查看億企邦《你知道Java內(nèi)部的這些事兒嗎》的相關(guān)介紹）。

Java 5.5 支持了泛型編程編程。

最新版本是2014發(fā)布的Java 8.0，支持了lambda表達(dá)式。

Java是面向?qū)ο缶幊淌褂萌藬?shù)最多的語言。（C/C++的大部分人之使用C部分，即面向過程變成）。

Java的強(qiáng)有力競爭對手是C#。

25、面向?qū)ο蠼忉屖侥_本語言：Python

Python誕生于1989年，作者為了打發(fā)圣誕節(jié)的無趣，決心開發(fā)一個新的腳本解釋程序，做為 ABC語言的一種繼承。ABC是作者開發(fā)的教學(xué)語言。

Python和Perl用于相同領(lǐng)域，是面向過程+面向?qū)ο笳Z言（具體可查看億企邦《Python語言代碼的性能優(yōu)化方法大全》的相關(guān)介紹）。

26、純面向?qū)ο蠼忉屖侥_本語言：Ruby

Ruby誕生于1996年，作者基于對Perl和Python的不滿而設(shè)計，的純面向?qū)ο竽_本語言。

Ruby基本等于Smalltalk + Lisp。

27、Web服務(wù)器腳本語言：PHP

PHP誕生于1994年，是Web服務(wù)器腳本語言。

PHP和JavaScript的語發(fā)相似，都是嵌入在HTML中，只不過一個在服務(wù)器端，一個在瀏覽器端。

28、瀏覽器腳本語言：JavaScript

1995年，網(wǎng)景公司發(fā)行的 Netscape Navigator 2.0，它的腳步語言就是JavaScript。

JavaScript和Java沒有任何關(guān)系，它的前身是ScriptEase。

ScriptEase的誕生于1992年原名C-minus-minus，是一個足夠強(qiáng)大可以替代宏操作（macro）的腳本語言，同時保持與 C足夠的相似性，以便開發(fā)人員能很快學(xué)會。

ScriptEase基于C和Self語言，支持面向過程和原型面向?qū)ο缶幊獭?br>
JavaScript后來由引入了Lua語言，支持以關(guān)聯(lián)列表作為數(shù)據(jù)格式的函數(shù)式編程，這種關(guān)聯(lián)列表這就是著名的JSON。

最后JavaScript是一個：表面叫Java腳本，但是和Java沒有任何關(guān)系；表面上是一個像C語言一樣的面向過程語言，但實際上是一個原型面向?qū)ο笳Z言；表面上你創(chuàng)建了一個對象，但其實只是一個關(guān)聯(lián)列表；表面上你在定義變量和賦值，其實只是<鍵，值>對；表面上你聲明函數(shù)，其實只是<鍵，lambda表達(dá)式>對。表面上是一個命令式編程語言，但本質(zhì)上是一個以關(guān)聯(lián)列表為數(shù)據(jù)格式的函數(shù)式編程語言。

29、.NET平臺主語言：C#

C#于2000年和.NET開發(fā)平臺一起由微軟發(fā)布。

C#是.NET開發(fā)平臺的主語言。.NET開發(fā)平臺包括，運(yùn)行IL語言的虛擬機(jī)CLR，基于IL語言的公共類庫，用于編譯產(chǎn)生IL語言程序的高級語言，以及支持這些高級語言開發(fā)的編譯的基礎(chǔ)開發(fā)環(huán)境。

由于CLR和IL公共類庫作為Window操作系統(tǒng)的一部分捆綁發(fā)布，所以IL語言程序可以再Window操作系統(tǒng)上直接執(zhí)行，就行機(jī)器指令一樣。

CLR運(yùn)行IL和JM運(yùn)行Java一樣，只不過CLR將IL編譯成機(jī)器指令，然后在由計算機(jī)直接執(zhí)行，而JM是將Java編譯成字節(jié)碼，然后由解釋器解釋執(zhí)行。

.NET開發(fā)平臺支持多種語言，其中C#是主語言。

C# 1.0 基于Java和C++，以Java為基礎(chǔ)將更多的C++加入進(jìn)來，并且吸收了一些Delphi和Visual Basic的特性。

C# 2.0 引入泛型編程。

C# 4.0支持了lambda表達(dá)式，Linq等。

最新版本是2014發(fā)布的C#5.0。

.NET 4.0引入了動態(tài)類型，使得.NET平臺可以嵌入動態(tài)語言，比如：Lisp、Python、 Ruby等。

30、不再基礎(chǔ)的BASIC：Visual Basic .NET

Quick BASIC由美國微軟公司開發(fā)，1987年推出，它是BASIC的繼承者。

Quick BASIC是DOS下的開發(fā)語言，后來隨著Window系統(tǒng)的推出加入了圖像化設(shè)計所以新的版本改名為：Visual Basic。Visual Basic是第一個支持可視化界面設(shè)計的語言。

1998年發(fā)布的Visual Basic 6.0 是一個應(yīng)用非常廣泛的版本。

2001年，Visual Basic遷移到了.NET平臺上，改名Visual Basic .NET。Visual Basic .NET對BASIC語言特性進(jìn)行了重大改進(jìn)。從此Visual Basic .NET伴隨.NET開發(fā)平臺一起發(fā)展。

補(bǔ)充，R語言現(xiàn)在是最流行的統(tǒng)計計算語言，是S4語言的免費(fèi)版本，S語言由貝爾實驗室創(chuàng)造。R語言、3M數(shù)學(xué)計算語言（Matlab、Mathematica、Maple）、匯編語言都未列入名錄。

億企邦點評：

高級語言的發(fā)展也經(jīng)歷了從早期語言到結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計語言，從面向過程到非過程化程序語言的過程。相應(yīng)地，軟件的開發(fā)也由最初的個體手工作坊式的封閉式生產(chǎn)，發(fā)展為產(chǎn)業(yè)化、流水線式的工業(yè)化生產(chǎn)。

高級語言的下一個發(fā)展目標(biāo)是面向應(yīng)用，也就是說：只需要告訴程序你要干什么，程序就能自動生成算法，自動進(jìn)行處理，這就是非過程化的程序語言。