计算机语言（Computer Language）指用于人与计算机之间通讯的语言。计算机语言是人与计算机之间传递信息的媒介。计算机系统最大特征是指令通过一种语言传达给机器。为了使电子计算机进行各种工作，就需要有一套用以编写计算机程序的数字、字符和语法规划，由这些字符和语法规则组成计算机各种指令（或各种语句）。这些就是计算机能接受的语言。

简介

计算机语言的种类非常的多，总的来说可以分成机器语言，汇编语言，高级语言三大类。 [1]
电脑每做的一次动作，一个步骤，都是按照已经用计算机语言编好的程序来执行，程序是计算机要执行的指令的集合，而程序全部都是用我们所掌握的语言来编写的。所以人们要控制计算机一定要通过计算机语言向计算机发出命令。
(1)解释类：执行方式类似于我们日常生活中的“同声翻译”，应用程序源代码一边由相应语言的解释器“翻译”成目标代码(机器语言)，一边执行，因此效率比较低，而且不能生成可独立执行的可执行文件，应用程序不能脱离其解释器，但这种方式比较灵活，可以动态地调整、修改应用程序。
(2)编译类：编译是指在应用源程序执行之前，就将程序源代码“翻译”成目标代码(机器语言)，因此其目标程序可以脱离其语言环境独立执行，使用比较方便、效率较高。但应用程序一旦需要修改，必须先修改源代码，再重新编译生成新的目标文件(*．OBJ)才能执行，只有目标文件而没有源代码，修改很不方便。如今大多数的编程语言都是编译型的，例如VisualBasic、VisualC++、VisualFoxpro、Delphi等。

二十世纪四十年代当计算机刚刚问世的时候，程序员必须手动控制计算机。当时的计算机十分昂贵，唯一想到利用程序设计语言来解决问题的人是德国工程师楚泽(konradzuse)。不久后，计算机的价格大幅度下跌，而计算机程序也越来越复杂。也就是说，开发时间已经远比运行时间来得宝贵。于是，新的集成、可视的开发环境越来越流行。它们减少了所付出的时间、金钱（以及脑细胞）。只要轻敲几个键，一整段代码就可以使用了。这也得益于可以重用的程序代码库。随着c,pascal,fortran,等结构化高级语言的诞生，使程序员可以离开机器层次，在更抽象的层次上表达意图。由此诞生的三种重要控制结构，以及一些基本数据类型都能够很好的开始让程序员以接近问题本质的方式去思考和描述问题。随着程序规模的不断扩大，在60年代末期出现了软件危机，在当时的程序设计模型中都无法克服错误随着代码的扩大而级数般的扩大，以至到了无法控制的地步，这个时候就出现了一种新的思考程序设计方式和程序设计模型-----面向对象程序设计，由此也诞生了一批支持此技术的程序设计语言，比如eiffel，c++，java，这些语言都以新的观点去看待问题，即问题就是由各种不同属性的对象以及对象之间的消息传递构成。面向对象语言由此必须支持新的程序设计技术，例如：数据隐藏，数据抽象，用户定义类型，继承，多态等等。

面向对象程序设计以及数据抽象在现代程序设计思想中占有很重要的地位，未来语言的发展将不在是一种单纯的语言标准，将会以一种完全面向对象，更易表达现实世界，更易为人编写，其使用将不再只是专业的编程人员，人们完全可以用订制真实生活中一项工作流程的简单方式来完成编程。
简单性：提供最基本的方法来完成指定的任务，只需理解一些基本的概念，就可以用它编写出适合于各种情况的应用程序。
面向对象：提供简单的类机制以及动态的接口模型。对象中封装状态变量以及相应的方法，实现了模块化和信息隐藏；提供了一类对象的原型，并且通过继承机制，子类可以使用父类所提供的方法，实现了代码的复用。
安全性：用于网络、分布环境下有安全机制保证。
平台无关性：与平台无关的特性使程序可以方便地被移植到网络上的不同机器、不同平台。

分类

如今通用的编程语言有两种形式：汇编语言和高级语言。
汇编语言的和机器语言实质是相同的，都是直接对硬件操作，只不过指令采用了英文缩写的标识符，容易识别和记忆。源程序经汇编生成的可执行文件不仅比较小，而且执行速度很快。
高级语言是绝大多数编程者的选择。和汇编语言相比，它不但将许多相关的机器指令合成为单条指令，并且去掉了与具体操作有关但与完成工作无关的细节，例如使用堆栈、寄存器等，这样就大大简化了程序中的指令。同时，由于省略了很多细节，编程者也就不需要有太多的专业知识。
高级语言主要是相对于低级语言而言，它并不是特指某一种具体的语言，而是包括了很多编程语言，如流行的vb、vc、foxpro、delphi等，这些语言的语法、命令格式都各不相同。
高级语言所编制的程序不能直接被计算机识别，必须经过转换才能被执行，按转换方式可将它们分为两类:解释类和编译类。

机器语言
机器语言是指一台计算机全部的指令集合
电子计算机所使用的是由"0"和"1"组成的二进制数，二进制是计算
计算机语言
计算机语言
机的语言的基础。计算机发明之初，人们只能降贵纡尊，用计算机的语言去命令计算机干这干那，一句话，就是写出一串串由"0"和"1"组成的指令序列交由计算机执行，这种计算机能够认识的语言，就是机器语言。使用机器语言是十分痛苦的，特别是在程序有错需要修改时，更是如此。
因此程序就是一个个的二进制文件。一条机器语言成为一条指令。指令是不可分割的最小功能单元。而且，由于每台计算机的指令系统往往各不相同，所以，在一台计算机上执行的程序，要想在另一台计算机上执行，必须另编程序，造成了重复工作。但由于使用的是针对特定型号计算机的语言，故而运算效率是所有语言中最高的。机器语言，是第一代计算机语言。

汇编语言
为了减轻使用机器语言编程的痛苦，人们进行了一种有益的改进：用一些简洁的英文字母、符号串来替代一个特定的指令的二进制串，比如，用"ADD"代表加法，"MOV"代表数据传递等等，这样一来，人们很容易读懂并理解程序在干什么，纠错及维护都变得方便了，这种程序设计语言就称为汇编语言，即第二代计算机语言。然而计算机是不认识这些符号的，这就需要一个专门的程序，专门负责将这些符号翻译成二进制数的机器语言，这种翻译程序被称为汇编程序。
汇编语言同样十分依赖于机器硬件，移植性不好，但效率仍十分高，针对计算机特定硬件而编制的汇编语言程序，能准确发挥计算机硬件的功能和特长，程序精炼而质量高，所以至今仍是一种常用而强有力的软件开发工具。[1]
汇编语言的实质和机器语言是相同的，都是直接对硬件操作，只不过指令采用了英文缩写的标识符，更容易识别和记忆。它同样需要编程者将每一步具体的操作用命令的形式写出来。
汇编程序的每一句指令只能对应实际操作过程中的一个很细微的动作，例如移动、自增，因此汇编源程序一般比较冗长、复杂、容易出错，而且使用汇编语言编程需要有更多的计算机专业知识，但汇编语言的优点也是显而易见的，用汇编语言所能完成的操作不是一般高级语言所能实现的，而且源程序经汇编生成的可执行文件不仅比较小，而且执行速度很快。

汇编是第一个计算机语言。汇编语言实际上是你计算机处理器实际运行的指令的命令形式表示法。这意味着你将与处理器的底层打交道，比如寄存器和堆栈。如果你要找的是类英语且有相关的自我说明的语言，这不是你想要的。 特别注意：语言的名字叫“汇编”。把汇编语言翻译成真实的机器码的工具叫“汇编程序”。把这门语言叫做“汇编程序”这种用词不当相当普遍，因此，请从这门语言的正确称呼作为起点出发。
优点：最小、最快的语言。汇编高手能编写出比任何其他语言能实现的快得多的程序。你将是利用处理器最新功能的第一人，因为你能直接使用它们。
缺点：难学、语法晦涩、坚持效率，造成大量额外代码—不适于心脏虚弱者。
移植性：接近零。因为这门语言是为一种单独的处理器设计的，根本没移植性可言。如果使用了某个特殊处理器的扩展功能，你的代码甚至无法移植到其他同类型的处理器上（比如，AMD的3DNow指令是无法移植到其它奔腾系列的处理器上的）。

高级语言
高级语言有：BASIC（True basic、Qbasic、Virtual Basic）、C、C++、PASCAL、FORTRAN、智能化语言（LISP、Prolog、CLIPS、OpenCyc、Fazzy）、动态语言(Python、PHP、Ruby、Lua)等等。- 高级语言源程序可以用解释、编译两种方式执行。通常用后一种。
高级语言是绝大多数编程者的选择。和汇编语言相比，它不但将许多相关的机器指令合成为单条指令并且去掉了与具体操作有关但与完成工作无关的细节，例如使用堆栈、寄存器等，这样就大大简化了程序中的指令。由于省略了很多细节，所以编程者也不需要具备太多的专业知识。　高级语言主要是相对于汇编语言而言，它并不是特指某一种具体的语言，而是包括了很多编程语言，流行的VB、VC、FoxPro、Delphi等，这些语言的语法、命令格式都各不相同。
高级语言的发展
特别要提到的：在C语言诞生以前，系统软件主要是用汇编语言编写的。由于汇编语言程序依赖于计算机硬件，其可读性和可移植性都很差；但一般的高级语言又难以实现对计算机硬件的直接操作（这正是汇编语言的优势），于是人们盼望有一种兼有汇编语言和高级语言特性的新语言——C语言。
高级语言的发展也经历了从早期语言到结构化程序设计语言，从面向过程到非过程化程序语言的过程。相应地，软件的开发也由最初的个体手工作坊式的封闭式生产，发展为产业化、流水线式的工业化生产。
高级语言的下一个发展目标是面向应用，也就是说：只需要告诉程序你要干什么，程序就能自动生成算法，自动进行处理，这就是非过程化的程序语言。

计算机语言
.NET框架平台语言	C++/CLI  C#  F#  IronPython  IronRuby  J#  VisualC#  Visual Basic .NET  Small Basic
C/C++语言	C  C++  Turbo C++  Borland C++  C++ Builder - C++/CLI  Visual C++ 组件扩展  Objective-C  MicrosoftVisual C++
BASIC语言	有行号 BASIC  BASICA  GW-BASIC  ETBASIC  GVBASIC   无行号 QBASIC  QuickBASIC  True BASIC  Turbo BASIC  PowerBASIC  FreeBasic  DarkBASIC  Visual Basic  Gambas  Visual Basic .NET VBScript VisualBasic for Applications（VBA）  REALbasic  Small Basic
Pascal/Delphi语言	Pascal  Turbo Pascal  Object Pascal  Free Pascal  Delphi  Lazarus
数据库相关编程语言	xBase  Clipper  Visual FoxPro  SQL  PL/SQL  T-SQL  SQL/PSM  LINQ  XQuery
GPU用着色器语言	Cg  GLSL  HLSL
函数式编程语言	Lisp家族 LISP  Scheme  Common Lisp  Clojure  Racket   ML家族 ML  StandardML  OCaml  F#   Haskell  Scala  Erlang  Clean  Miranda
专业工具语言	科学与统计计算 FORTRAN  MATLAB  Scilab  GNU Octave  R  S-Plus  Mathematica  Maple  Julia   工业与辅助设计 AutoCADLisp
标记语言	Curl   SGML家族 SGML  HTML   XML家族 XML  SVG  XML Schema  XSLT  XHTML  MathML
Java虚拟机上的语言	Java  Jython  JRuby  JScheme  Groovy  Kawa  Scala  Clojure
视觉化程序设计语言	LabVIEW  Simulink
脚本语言	Lua  Perl  PHP  Python  Ruby  ASP  JSP  Tcl/Tk  VBScript  AppleScript  AAuto(基于Lua)   ECMAScript派生语言 ActionScript  DMDScript  ECMAScript  JavaScript  JScript  TypeScript   Shell语言 sh  bash  sed  awk  PowerShell  csh  tcsh  ksh  zsh
其他编程语言	汇编语言  A+  ALGOL  APL/J  Ada  B  COBOL  D  Eiffel  Falcon  Forth  Go  Io  Jess  Logo  MUMPS  Nuva  PL/I  PostScript Prolog  REXX  SAC  Self  Simula  Smalltalk  易语言  Swift语言

20世纪80年代以后，程序设计语言在形式化、结构化、直观化和智能化等方面有了长足的进步和发展，主要表现在两个方面：①随着程序设计理论和方法的发展，相继推出了一系列新型程序设计语言，如结构化程序设计语言、并发程序设计语言、分布式程序设计语言、函数式程序设计语言、智能化程序设计语言、面向对象程序设计语言等；②基于语法、语义和语用方面的研究成果，从不同的角度和层次上深刻地揭示了程序设计语言的内在规律和外在表现形式。在当今IT界，最流行的编程语言基本包括这几大阵营：系统编程（C/C++）、企业级应用开发（Java) 、桌面程序开发（.Net）、Web 开发（PHP/Javascript/Python/Ruby...)。

我们不能说哪种语言是最好的，因为每种语言都有自己的特点，适应不同的目的，满足不同的需求。当然，我们可以看看流行语言的排行榜（如TIOBE编程社区语言排行榜）了解当下各种开发语言的流行程度，这从一个侧面反映了软件开发环境的变化。

软件开发是根据用户要求建造出软件系统或者系统中的软件部分的过程。软件开发是一项包括需求捕捉、需求分析、设计、实现和测试的系统工程。软件一般是用某种程序设计语言来实现的。通常采用软件开发工具可以进行开发。软件分为系统软件和应用软件，并不只是包括可以在计算机上运行的程序，与这些程序相关的文件一般也被认为是软件的一部分。 软件设计思路和方法的一般过程，包括设计软件的功能和实现的算法和方法、软件的总体结构设计和模块设计、编程和调试、程序联调和测试以及编写、提交程序。


软件的开发与硬件和操作系统（特定平台的开发）、要解决的问题（特定领域的开发，DSL）、使用的开发语言、使用的工具（基于XX框架）等都有密切的关系，所以分成很多流派。计算机的早期时代是程序员的个人英雄时代，那时的编写软件多是单个程序员或小作坊的行为，诞生了很多天才的程序员和闪烁智慧光芒的软件。随着软件越来越复杂，越来越庞大，应用面越来越广泛，新思潮奔涌而出，软件编写已跳出了个人和小团队的框架，发展为大型的软件工程，出现了很多适应大型软件编写的工具/方法/理论。


主流的软件开发是“瀑布流”式方法，也被称为“大教堂模式”。

软件工程中的阶段划分

1计划
对所要解决的问题进行总体定义，包括了解用户的要求及现实环境，从技术、经济和社会因素等3个方面研究并论证本软件项目的可行性，编写可行性研究报告，探讨解决问题的方案，并对可供使用的资源（如计算机硬件、系统软件、人力等）成本，可取得的效益和开发进度作出估计，制订完成开发任务的实施计划。


2分析
软件需求分析就是对开发什么样的软件的一个系统的分析与设想。它是一个对用户的需求进行去粗取精、去伪存真、正确理解，然后把它用软件工程开发语言（形式功能规约，即需求规格说明书）表达出来的过程。本阶段的基本任务是和用户一起确定要解决的问题，建立软件的逻辑模型，编写需求规格说明书文档并最终得到用户的认可。需求分析的主要方法有结构化分析方法、数据流程图和数据字典等方法。本阶段的工作是根据需求说明书的要求，设计建立相应的软件系统的体系结构，并将整个系统分解成若干个子系统或模块，定义子系统或模块间的接口关系，对各子系统进行具体设计定义，编写软件概要设计和详细设计说明书，数据库或数据结构设计说明书，组装测试计划。在任何软件或系统开发的初始阶段必须先完全掌握用户需求，以期能将紧随的系统开发过程中哪些功能应该落实、采取何种规格以及设定哪些限制优先加以定位。系统工程师最终将据此完成设计方案，在此基础上对随后的程序开发、系统功能和性能的描述及限制作出定义。


3设计
软件设计可以分为概要设计和详细设计两个阶段。实际上软件设计的主要任务就是将软件分解成模块是指能实现某个功能的数据和程序说明、可执行程序的程序单元。可以是一个函数、过程、子程序、一段带有程序说明的独立的程序和数据，也可以是可组合、可分解和可更换的功能单元。模块，然后进行模块设计。概要设计就是结构设计，其主要目标就是给出软件的模块结构，用软件结构图表示。详细设计的首要任务就是设计模块的程序流程、算法和数据结构，次要任务就是设计数据库，常用方法还是结构化程序设计方法。


4编码
软件编码是指把软件设计转换成计算机可以接受的程序，即写成以某一程序设计语言表示的“源程序清单”。充分了解软件开发语言、工具的特性和编程风格，有助于开发工具的选择以及保证软件产品的开发质量。
当前软件开发中除在专用场合，已经很少使用二十世纪80年代的高级语言（FORTRAN、LISP等）了，取而代之的是面向对象的开发语言。而且面向对象的开发语言和开发环境大都合为一体，大大提高了开发的速度。


5测试
软件测试的目的是以较小的代价发现尽可能多的错误。要实现这个目标的关键在于设计一套出色的测试用例（测试数据与功能和预期的输出结果组成了测试用例）。如何才能设计出一套出色的测试用例，关键在于理解测试方法。不同的测试方法有不同的测试用例设计方法。两种常用的测试方法是白盒法测试对象是源程序，依据的是程序内部的的逻辑结构来发现软件的编程错误、结构错误和数据错误。结构错误包括逻辑、数据流、初始化等错误。用例设计的关键是以较少的用例覆盖尽可能多的内部程序逻辑结果。白盒法和黑盒法依据的是软件的功能或软件行为描述，发现软件的接口、功能和结构错误。其中接口错误包括内部/外部接口、资源管理、集成化以及系统错误。黑盒法用例设计的关键同样也是以较少的用例覆盖模块输出和输入接口。


6维护
维护是指在已完成对软件的研制（分析、设计、编码和测试）工作并交付使用以后，对软件产品所进行的一些软件工程的活动。即根据软件运行的情况，对软件进行适当修改，以适应新的要求，以及纠正运行中发现的错误。编写软件问题报告、软件修改报告。
一个中等规模的软件，如果研制阶段需要一年至二年的时间，在它投入使用以后，其运行或工作时间可能持续五年至十年。那么它的维护阶段也是运行的这五年至十年期间。在这段时间，人们几乎需要着手解决研制阶段所遇到的各种问题，同时还要解决某些维护工作本身特有的问题。做好软件维护工作，不仅能排除障碍，使软件能正常工作，而且还可以使它扩展功能，提高性能，为用户带来明显的经济效益。然而遗憾的是，对软件维护工作的重视往往远不如对软件研制工作的重视。而事实上，和软件研制工作相比，软件维护的工作量和成本都要大得多。
在实际开发过程中，软件开发并不是从第一步进行到最后一步，而是在任何阶段，在进入下一阶段前一般都有一步或几步的回溯。在测试过程中的问题可能要求修改设计，用户可能会提出一些需要来修改需求说明书等。

集市模型

虽然软件工程已经发展到相当的高度，但大型软件的开发仍然困难重重，似乎遇到了瓶颈（见弗雷德里克-布鲁克斯《人月神话》），此时，另一种开发软件的思潮涌现了出来。
《大教堂与集市》（The Cathedral and the Bazaar）是埃里克·斯蒂芬·雷蒙（Eric Steven Raymond）所撰写的软件工程方法论。以Linux的核心开发过程以及作者自己主持开发的开放原始码软件──Fetchmail为讨论案例。文章在1997年5月27日发表，并在1999年出版成书。
该书讨论两种不同的自由软件开发模式
教堂模式（The Cathedral model）︰原始码在本模式是公开的，但在软件的每个版本开发过程是由一个专属的团队所控管的。作者以GNU Emacs及GCC这两软件为例。
市集模式（The Bazaar model）︰原始码在本模式也是公开的，不过却是放在因特网上供人检视及开发。作者以Linux核心的创始者林纳斯·托瓦兹带领Linux核心的开发为例，亦引用fetchmail的开发为例。
这篇文章的要义是让够多人看到原始码，错误将无所遁形（Given enough eyeballs, all bugs are shallow）。作者表示大教堂模式的软件开发让程序除错的时间大幅增加，因为只有少数的开发者可参与修改工作。市集模式则相反。
此文让大部份的开放原始码及自由软件的开发计划采用市集模式，甚至原来采用大教堂模式的 GNC Emacs 及 GCC 也是如此。Netscape 网页浏览器后来释出原始码，并启动Mozilla计划，也或多或少受到这篇文章的启发。
“集市”模型代表的开放源代码、社区驱动、快速迭代思路成为开源世界（Open Source Software)主流开发模式，并深刻影响了现在的大多数重要软件（甚至包括Windows系统）。

附录 《大教堂和集市》笔记

Eric Raymond有一篇著名文章《大教堂和集市》（The Cathedral and the Bazaar）。
他说，世界上的建筑可以分两种：一种是集市，天天开放在那里，从无到有，从小到大；还有一种是大教堂，几代人呕心沥血，几十年才能建成，投入使用。
当你新建一座建筑时，你可以采用集市的模式，也可以采用大教堂的模式。一般来说，集市的特点是开放式建设、成本低、周期短、品质平庸；大教堂的特点是封闭式建设、成本高、周期长、品质优异。
Eric Raymond就问了一个问题，有没有可能用修建集市的方式，造出一所大教堂？
2.
我多年前读过这篇文章，上个星期与朋友在Email里讨论问题时，突然想到了它。
我们的问题是，有一个项目，方案A是精心准备后再投入使用，方案B是将半成品先公开，然后再逐步完善。这让我情不自禁地就想到了"大教堂和集市"这个比喻。
我们想造出一个大教堂，可是眼下只有一个集市，怎么办？
3.
我找出Eric Raymond的这篇文章，重读了一遍，很多模糊的印象一下子清晰起来。到底是经典文章啊，虽然写在10年前，但是很多问题他都考虑到了。
他说，集市要变成大教堂，有几个前提条件：
1）你不能从零开始建设集市，你必须先有一个原始项目。（It's fairly clear that one cannot code from the ground up in bazaar style.）
2）你的原始项目可以有缺陷，但是它必须能运行。（It can be crude, buggy, incomplete, and poorly documented. What it must not fail to do is run.）
3）你必须向用户展示一个可行的前景，且让潜在的合作者相信在可预见的将来它会变成一个真正漂亮的东西。（When you start community-building, what you need to be able to present is a plausible promise, and convince potential co-developers that it can be evolved into something really neat in the foreseeable future.）
4）项目的主持者本身不一定是天才，但他一定要能够慧眼识别出他人的优秀想法。（it is not critical that the coordinator be able to originate designs of exceptional brilliance, but it is absolutely critical that the coordinator be able to recognize good design ideas from others.）
5）项目的主持者必须要有良好的人际关系、交流技能和人格魅力。这样才能吸引他人，使别人对你所做的事感兴趣，愿意帮助你。（A bazaar project coordinator or leader must have good people and communications skills.）
4.
以上是一些必要条件，Eric Raymond也总结了一些成功的充分条件。
1）项目首先必须是你自己感兴趣的，但是最终能对其他人有用。
2）将用户当作合作者。
3）尽快地和经常地做出改进，多听取用户的意见。
4）健壮的结构远比精巧的设计来得重要。换句话说，结构是第一位的，功能是第二位的。
5）保持项目的简单性。设计达到完美的时候，不是无法再增加东西了，而是无法再减少东西了。
5.
Eric Raymond这篇文章，原始目的是要分析Linux的成功之道。为什么一个本科生的业余作品，最后竟变成了全世界最流行的操作系统之一？一个简陋的集市究竟是怎样变成壮丽的大教堂的？这个过程是否是可复制和推广的？
他认为，这就是开放的威力。一个开放式的项目，如果加以良好的管理和运作，能取得比同等的封闭式项目大得多的成功。
他这样看待大教堂和集市之间的竞争：
我认为，未来会更多地属于那些告别大教堂、拥抱集市的人们。
这不是说个人的远见和才华不再重要；而是在我看来，未来的成功者只是从自己的远见和才华开始工作，然后通过有效的社区合作，将其不断地放大。
开放式的文化会最终胜利，这或许不是因为"开放"在道德上正确，或者"封闭"在道德上错误，而只是因为开放式合作可以在一个问题上投入多几个数量级的技术工时，封闭的世界无法赢得这样的竞争。

软件的编译

对于编译型语言（静态语言），软件在使用前需要经过编译阶段。

编译程序compiler

编译程序的实现算法较为复杂。这是因为它所翻译的语句与目标语言的指令不是一一对应关系,而是一多对应关系;同时也因为它要处理递归调用、动态存储分配、多种数据类型，以及语句间的紧密依赖关系。但是，由于高级程序设计语言书写的程序具有易读、易移植和表达能力强等特点，编译程序广泛地用于翻译规模较大、复杂性较高、且需要高效运行的高级语言书写的源程序。

编译程序的基本功能是把源程序（高级语言）翻译成目标程序。但是,作为一个具有实际应用价值的编译系统,除了基本功能之外，还应具备语法检查、调试措施、修改手段、覆盖处理、目标程序优化、不同语言合用以及人-机联系等重要功能。①语法检查:检查源程序是否合乎语法。如果不符合语法，编译程序要指出语法错误的部位、性质和有关信息。编译程序应使用户一次上机，能够尽可能多地查出错误。②调试措施：检查源程序是否合乎设计者的意图。为此，要求编译程序在编译出的目标程序中安置一些输出指令

，以便在目标程序运行时能输出程序动态执行情况的信息，如变量值的更改、程序执行时所经历的线路等。这些信息有助于用户核实和验证源程序是否表达了算法要求。③修改手段：为用户提供简便的修改源程序的手段。编译程序通常要提供批量修改手段（用于修改数量较大或临时不易修改的错误）和现场修改手段（用于运行时修改数量较少、临时易改的错误）。④覆盖处理：主要是为处理程序长、数据量大的大型问题程序而设置的。基本思想是让一些程序段和数据公用某些存储区，其中只存放当前要用的程序或数据;其余暂时不用的程序和数据,先存放在磁盘等辅助存储器中，待需要时动态地调入。⑤目标程序优化：提高目标程序的质量,即占用的存储空间少,程序的运行时间短。依据优化目标的不同，编译程序可选择实现表达式优化、循环优化或程序全局优化。目标程序优化有的在源程序级上进行，有的在目标程序级上进行。⑥不同语言合用：其功能有助于用户利用多种程序设计语言编写应用程序或套用已有的不同语言书写的程序模块。最为常见的是高级语言和汇编语言的合用。这不但可以弥补高级语言难于表达某些非数值加工操作或直接控制、访问外围设备和硬件寄存器之不足，而且还有利于用汇编语言编写核心部分程序,以提高运行效率。⑦人-机联系：确定编译程序实现方案时达到精心设计的功能。目的是便于用户在编译和运行阶段及时了解内部工作情况，有效地监督、控制系统的运行。

早期编译程序的实现方案，是把上述各项功能完全收纳在编译程序之中。然而，习惯做法是在操作系统的支持下，配置调试程序、编辑程序和连接装配程序，用以协助实现程序的调试、修改、覆盖处理，以及不同语言合用功能。但在设计编译程序时，仍须精心考虑如何与这些子系统衔接等问题。

编译程序必须分析源程序，然后综合成目标程序。首先，检查源程序的正确性，并把它分解成若干基本成分；其次，再根据这些基本成分建立相应等价的目标程序部分。为了完成这些工作，编译程序要在分析阶段建立一些表格,改造源程序为中间语言形式,以便在分析和综合时易于引用和加工（图1）。
数据结构分析和综合时所用的主要数据结构，包括符号表、常数表和中间语言程序。符号表由源程序中所用的标识符连同它们的属性组成，其中属性包括种类（如变量、数组、结构、函数、过程等）、类型（如整型、实型、字符串、复型、标号等），以及目标程序所需的其他信息。常数表由源程序中用的常数组成，其中包括常数的机内表示，以及分配给它们的目标程序地址。中间语言程序是将源程序翻译为目标程序前引入的一种中间形式的程序，其表示形式的选择取决于编译程序以后如何使用和加工它。常用的中间语言形式有波兰表示、三元组、四元组以及间接三元组等。
分析部分源程序的分析是经过词法分析、语法分析和语义分析三个步骤实现的。词法分析由词法分析程序（又称为扫描程序）完成，其任务是识别单词（即标识符、常数、保留字，以及各种运算符、标点符号等）、造符号表和常数表，以及将源程序换码为编译程序易于分析和加工的内部形式。语法分析程序是编译程序的核心部分，其主要任务是根据语言的语法规则，检查源程序是否合乎语法。如不合乎语法，则输出语法出错信息；如合乎语法，则分解源程序的语法结构，构造中间语言形式的内部程序。语法分析的目的是掌握单词是怎样组成语句的，以及语句又是如何组成程序的。语义分析程序是进一步检查合法程序结构的语义正确性，其目的是保证标识符和常数的正确使用，把必要的信息收集和保存到符号表或中间语言程序中，并进行相应的语义处理。

综合阶段必须根据符号表和中间语言程序产生出目标程序，其主要工作包括代码优化、存储分配和代码生成。代码优化是通过重排和改变程序中的某些操作，以产生更加有效的目标程序。存储分配的任务是为程序和数据分配运行时的存储单元。代码生成的主要任务是产生与中间语言程序符等价的目标程序，顺序加工中间语言程序，并利用符号表和常数表中的信息生成一系列的汇编语言或机器语言指令。
结构

编译过程

编译过程分为分析和综合两个部分，并进一步划分为词法分析、语法分析、语义分析、代码优化、存储分配和代码生成等六个相继的逻辑步骤。这六个步骤只表示编译程序各部分之间的逻辑联系，而不是时间关系。编译过程既可以按照这六个逻辑步骤顺序地执行，也可以按照平行互锁方式去执行。在确定编译程序的具体结构时，常常分若干遍实现。对于源程序或中间语言程序，从头到尾扫视一次并实现所规定的工作称作一遍。每一遍可以完成一个或相连几个逻辑步骤的工作。例如，可以把词法分析作为第一遍；语法分析和语义分析作为第二遍；代码优化和存储分配作为第三遍；代码生成作为第四遍。反之，为了适应较小的存储空间或提高目标程序质量，也可以把一个逻辑步骤的工作分为几遍去执行。例如，代码优化可划分为代码优化准备工作和实际代码优化两遍进行。
一个编译程序是否分遍,以及如何分遍,根据具体情况而定。其判别标准可以是存储容量的大小、源语言的繁简、解题范围的宽窄，以及设计、编制人员的多少等。分遍的好处是各遍功能独立单纯、相互联系简单、逻辑结构清晰、优化准备工作充分。缺点是各遍之中不可避免地要有些重复的部分，而且遍和遍之间要有交接工作，因之增加了编译程序的长度和编译时间。
一遍编译程序是一种极端情况，整个编译程序同时驻留在内存,彼此之间采用调用转接方式连接在一起(图2)。当语法分析程序需要新符号时，它就调用词法分析程序；当它识别出某一语法结构时，它就调用语义分析程序。语义分析程序对识别出的结构进行语义检查，并调用“存储分配”和“代码生成”程序生成相应的目标语言指令。
随着程序设计语言在形式化、结构化、直观化和智能化等方面的发展，作为实现相应语言功能的编译程序，也正向自动程序设计的目标发展，以便提供理想的程序设计工具。

Linux的用户可能知道，在Linux下安装一个应用程序时，一般先运行脚本configure，然后用make来编译源程序，在运行make install，最后运行make clean删除一些临时文件。使用上述三个自动工具，就可以生成configure脚本。运行configure脚本，就可以生成Makefile文件，然后就可以运行make、make install和make clean。
这些都是典型的使用GNU的AUTOCONF和AUTOMAKE产生的程序的安装步骤。


./configure是用来检测你的安装平台的目标特征的。比如它会检测你是不是有CC或GCC，并不是需要CC或GCC，它是个shell脚本。
make是用来编译的，它从Makefile中读取指令，然后编译。
make install是用来安装的，它也从Makefile中读取指令，安装到指定的位置。


AUTOMAKE和AUTOCONF是非常有用的用来发布C程序的东西。


1、configure，这一步一般用来生成 Makefile，为下一步的编译做准备，你可以通过在 configure 后加上参数来对安装进行控制，比如代码:./configure –prefix=/usr 意思是将该软件安装在 /usr 下面，执行文件就会安装在 /usr/bin （而不是默认的 /usr/local/bin),资源文件就会安装在 /usr/share（而不是默认的/usr/local/share）。同时一些软件的配置文件你可以通过指定 –sys-config= 参数进行设定。有一些软件还可以加上–with、–enable、–without、–disable 等等参数对编译加以控制，你可以通过允许 ./configure –help 察看详细的说明帮助。


2、make，这一步就是编译，大多数的源代码包都经过这一步进行编译（当然有些perl或python编写的软件需要调用perl或python来进行编译）。如果 在 make 过程中出现 error ，你就要记下错误代码（注意不仅仅是最后一行），然后你可以向开发者提交 bugreport（一般在 INSTALL 里有提交地址），或者你的系统少了一些依赖库等，这些需要自己仔细研究错误代码。


3、make insatll，这条命令来进行安装（当然有些软件需要先运行 make check 或 make test 来进行一些测试），这一步一般需要你有 root 权限（因为要向系统写入文件）。

在LINUX（及其他类UNIX）平台，许多软件是通过源代码安装的（少数会提供二进制发行包）。