编译型语言与解释型语言

1. 前言

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。

2. 解释型语言与编译型语言

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 PythonJavaScriptPHP、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。

如下,是python解释器大致的工作过程,实际中会有许多别的操作

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编译是将源程序翻译成可执行的目标代码,翻译与执行是分开的;而解释是对源程序的翻译与执行一次性完成,不生成可存储的目标代码。这只是表象,二者背后的最大区别是:对解释执行而言,程序运行时的控制权在解释器而不在用户程序;对编译执行而言,运行时的控制权在用户程序。

解释具有良好的动态特性和可移植性,比如在解释执行时可以动态改变变量的类型、对程序进行修改以及在程序中插入良好的调试诊断信息等,而将解释器移植到不同的系统上,则程序不用改动就可以在移植了解释器的系统上运行。同时解释器也有很大的缺点,比如执行效率低,占用空间大,因为不仅要给用户程序分配空间,解释器本身也占用了宝贵的系统资源。


编译器是把源程序的每一条语句都编译成机器语言,并保存成二进制文件,这样运行时计算机可以直接以机器语言来运行此程序,速度很快;
而解释器则是只在执行程序时,才一条一条的解释成机器语言给计算机来执行,所以运行速度是不如编译后的程序运行的快的.

1、编辑:用编辑软件(EDIT.EXE或记事本)形成源程序(.ASM),如:LX.ASM;
2、汇编:用汇编程序(MASM.EXE)对源程序进行汇编,形成目标文件(.OBJ),格式如下:MASM LX.ASM;
3、连接:用连接程序(LINK.EXE)对目标程序进行连接,形成可执行文件(.EXE),格式如下:LINK LX.OBJ;
4、执行:如果结果在屏幕在显示,则直接执行可执行文件。
5、调试:用调试程序(DEBUG.EXE)对可执行文件进行调试,格式如下:DEBUG LX.EXE

由编译型语言编写的源程序需要经过编译、汇编和链接才能输出目标代码,然后机器执行目标代码,得出运行结果,目标代码由机器指令组成,一般不能独立运行,因为源程序中可能使用了某些汇编程序不能解释引用的库函数,而库函数代码又不在源程序中,此时还需要链接程序完成外部引用和目标模块调用的链接任务,最后输出可执行代码。C、C++、Fortran、Pascal、Ada都是编译实现的。

解释型语言的实现中,翻译器并不产生目标机器代码,而是产生易于执行的中间代码,这种中间代码与机器代码是不同的,中间代码的解释是由软件支持的,不能直接使用硬件,软件解释器通常会导致执行效率较低。用解释型语言编写的程序是由另一个可以理解中间代码的解释程序执行的。与编译程序不同的是,解释程序的任务是逐一将源程序的语句解释成可执行的机器指令,不需要将源程序翻译成目标代码后再执行。对于解释型Basic语言,需要一个专门的解释器解释执行 Basic程序,每条语言只有在执行才被翻译。这种解释型语言每执行一次就翻译一次,因而效率低下。

3. 特殊语言

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,然后在Java虚拟机上用解释方式执行字节码。Python 的也采用了类似Java的编译模式,先将Python程序编译成Python字节码,然后由一个专门的Python字节码解释器负责解释执行字节码。

4. 参考

参考链接

posted @ 2021-08-06 22:46  进击的汪sir  阅读(93)  评论(0编辑  收藏  举报