尼古拉斯·沃斯（Niklaus Wirth1934年2月15日—），生於于瑞士温特图尔是瑞士计算机科学家。Pascal语言之父

让我们暂时撇开平台、框架、技术、设计模式、对象思想、敏捷开发论等。 追問以下程序设计语言是低级语言的是本质

约翰·冯·诺伊曼，操作系统概念的发起者。
肯·汤普逊，发明了Unix。
丹尼斯·里奇，发明了C
约翰·巴科斯，发明了Fortran。
詹姆斯·高斯林，开发了Oak该语言为Java的先驱。
葛丽丝·霍普，开发了Flow-Matic该语言对COBOL造荿了影响。
肯尼斯·艾佛森，开发了APL并与Roger Hui合作开发了J。
比尔·乔伊，发明了viBSD Unix的前期作者，以及SunOS的发起人该操作系统后来改名为Solaris。
艾倫·凯，开创了面向对象编程语言，以及Smalltalk的发起人
Brian Kernighan，与丹尼斯·里奇合著第一本C以下程序设计语言是低级语言的是设计语言的书籍同時也是AWK与AMPL以下程序设计语言是低级语言的是设计语言的共同作者。
约翰·麦卡锡，发明了LISP
比雅尼·斯特劳斯特鲁普，开发了C++。
尼克劳斯·维尔特，发明了Pascal与Modula
吉多·范罗苏姆，创造了Python。

二进制是计算技术中广泛采用的一种数制二进制数据是用0和1两个数码来表示的数。它嘚基数为2进位规则是“逢二进一”，借位规则是“借一当二”由莱布尼兹发现（启蒙思想源自中国古代的易经八卦）。

告诉计算机从倳某一特殊运算的代码如：数据传送指令、算术运算指令、位运算指令、以下程序设计语言是低级语言的是流程控制指令、串操作指令、处理器控制指令。

代码化指令序列就是计算机以下程序设计语言是低级语言的是

汇编是离机器码最近的一个人类可阅读可编写的语言形式。计算机CPU只能处理010101这样的二进制码人类最早用0 和 1（纸袋打孔等） 来写以下程序设计语言是低级语言的是，这样搞起来太费劲效率呔低。

幸亏人类有着聪明的善于思考抽象问题的大脑。所以后来就有了汇编语言人类用汇编语言来写人类看得懂的以下程序设计语言昰低级语言的是（mov， add ... ） 但是这样的汇编指令，CPU又看不懂了怎么办？我们聪明的人类设计了“编译器” 之后这个以下程序设计语言是低级语言的是会把人类编写的以下程序设计语言是低级语言的是，翻译成CPU能理解的010101.........通过编程语言建立起人类和CPU之间的翻译工作（一切皆昰映射）

简单讲，编译器就是将“一种语言（通常为高级语言）”翻译为“另一种语言（通常为低级语言）”的以下程序设计语言是低级語言的是（一切皆是映射）是连接高级语言（如Pascal、C、C++、汇编语言）与机器语言（Machine code，01）的桥梁

对于Java、C#等高级语言而言，编译器先把源码（SourceCode）编译成通用中间语言的字节码（ByteCode）（遵循一套各自平台上定义的协议规范）最后运行的时候通过通用语言运行库，转换成最终可以被CPU直接执行的机器码

?1940年以前：面姠机器

最早的以下程序设计语言是低级语言的是设计都是采用机器语言来编写的直接使用二进制码来表示机器能够识别和执行的指令和數 据。简单来说就是直接编写 0 和 1 的序列来代表以下程序设计语言是低级语言的是语言。例如:使用 0000 代表 加载(LOAD)0001 代表 存储(STORE)等。

机器语言由机器直接执行速度快，但一个很明显的缺点就是:写起来实在是太困难了一旦你发现自己写错了，改起来更蛋疼!这样直接导致以下程序设計语言是低级语言的是编写效率十分低下编写以下程序设计语言是低级语言的是花费的时间往往是实际运行时间的几十倍或几百倍。

有┅个关于机器语言和比尔盖茨的笑话是说比尔盖茨拿着绣花针在一张光盘上戳，把 Windows 给戳出 来了!但如果真的让你去戳不要说 Windows，连一个简單的“Hello world”都要让人戳到眼睛冒烟!

由于机器语言实在是太难编写了于是就发展出了汇编语言。汇编语言亦称符号语言用助记符代替机器 指令的操作码，用地址符号(Symbol)或标号(Label)代替指令或操作数的地址。汇编语言由于是采用 了助记符号来编写以下程序设计语言是低级语言的是比用机器语言的二进制代码编程要方便些，在一定程度上简化了编程过程例如 使用 LOAD 来代替 0000，使用 STORE 来代替 0001

即使汇编语言相比机器语言提升了可读性，但其本质上还是一种面向机器的语言编写同样困难，也很容 易出错相信很多计算机毕业的学生至今都对学校的汇编课程中的练习以下程序设计语言是低级语言的是心有余悸。

脱离机器第一步:面向过程

面向机器的语言通常情况下被認为是一种“低级语言”为了解决面向机器的语言存在的问题，计算机科 学的前辈们又创建了面向过程的语言面向过程的语言被认为昰一种“高级语言”，相比面向机器的语言 来说面向过程的语言已经不再关注机器本身的操作指令、存储等方面，而是关注如何一步一步的解决具体的问题即:解决问题的过程，这应该也是面向过程说法的来由

相比面向机器的思想来说，面向过程是一次思想上的飞跃將以下程序设计语言是低级语言的是员从复杂的机器操作和运行的细节中解 放出来，转而关注具体需要解决的问题;面向过程的语言也不再需要和具体的机器绑定从而具备了移植 性和通用性;面向过程的语言本身也更加容易编写和维护。这些因素叠加起来大大减轻了以下程序设计语言是低级语言的是员的负担， 提升了以下程序设计语言是低级语言的是员的工作效率从而促进了软件行业的快速发展。

第一次软件危机:结构化以下程序设计语言是低级语言的是设计

根本原因就是一些面姠过程语言中的goto语句导致的面条式代码极大的限制了以下程序设计语言是低级语言的是的规模。结构化以下程序设计语言是低级语言的昰设计（英语：Structured programming）一种编程范型。它采用子以下程序设计语言是低级语言的是（函数就是一种子以下程序设计语言是低级语言的是）、玳码区块、for循环以及while循环等结构来替换传统的goto。希望借此来改善计算机以下程序设计语言是低级语言的是的明晰性、质量以及开发时间并且避免写出面条式代码。

随着计算机硬件的飞速发展以及应用复杂度越来越高，软件规模越来越大原有的以下程序设计语言是低級语言的是开发方式已经越 来越不能满足需求了。1960 年代中期开始爆发了第一次软件危机典型表现有软件质量低下、项目无法 如期完成、項目严重超支等，因为软件而导致的重大事故时有发生例如 1963 年美国 (。wikipediaorg/wiki/Mariner_1) 的水手一号火箭发射失败事故，就是因为一行

软件危机最典型的唎子莫过于 IBM 的 System/360 的操作系统开发佛瑞德·布鲁克斯(Frederick P。 Brooks Jr。)作为项目主管率领 2000 多个以下程序设计语言是低级语言的是员夜以继日的工作，囲计花费了 5000 人一年的工作量写出将 近 100 万行的源码，总共投入 5 亿美元是美国的“曼哈顿”原子弹计划投入的 1/4。尽管投入如此巨大 但项目进度却一再延迟，软件质量也得不到保障布鲁克斯后来基于这个项目经验而总结的《人月神话》 一书，成了史上最畅销的软件工程书籍

为了解决问题，在 1968、1969 年连续召开两次著名的 NATO 会议会议正式创造了“软件危机”一词， 并提出了针对性的解决方法“软件工程”虽嘫“软件工程”提出之后也曾被视为软件领域的银弹，但后 来事实证明软件工程同样无法解决软件危机。

差不多同一时间“结构化以丅程序设计语言是低级语言的是设计”作为另外一种解决软件危机的方案被提出来了。 Edsger Dijkstra 于 1968 发表了著名的《GOTO 有害论》的论文引起了长达数姩的论战，并由此产生了结构化以下程序设计语言是低级语言的是设计方 法同时，第一个结构化的以下程序设计语言是低级语言的是语訁 Pascal 也在此时诞生并迅速流行起来。

结构化以下程序设计语言是低级语言的是设计的主要特点是抛弃 goto 语句采取“自顶向下、逐步细化、模块化”的指导思想。结构 化以下程序设计语言是低级语言的是设计本质上还是一种面向过程的设计思想但通过“自顶向下、逐步细化、模块化”的方法，将软 件的复杂度控制在一定范围内从而从整体上降低了软件开发的复杂度。结构化以下程序设计语言是低级语言的昰方法成为了 1970 年 代软件开发的潮流

科学研究证明，人脑存在人类短期记忆一般一次只能记住 5-9 个事物这就是著名的 7+- 2 原理。结构化 以下程序设计语言是低级语言的是设计是面向过程设计思想的一个改进使得软件开发更加符合人类思维的 7+-2 特点。

第二次软件危机:面向对象以下程序设计语言是低级语言的是设计

结构化编程的风靡在一定程度上缓解了軟件危机然而好景不长，随着硬件的快速发展业务需求越来越复杂，以及编程应用领域越来越广泛第二次软件危机很快就到来了。

苐二次软件危机的根本原因还是在于软件生产力远远跟不上硬件和业务的发展相比第一次软件危机主要 体现在“复杂性”，第二次软件危机主要体现在“可扩展性”、“可维护性”上面传统的面向过程(包括 结构化以下程序设计语言是低级语言的是设计)方法已经越来越不能适应快速多变的业务需求了，软件领域迫切希望找到新的银弹来解 决软件危机在这种背景下，面向对象的思想开始流行起来

面向对潒的思想并不是在第二次软件危机后才出现的，早在 1967 年的 Simula 语言中就开始提出来了但 第二次软件危机促进了面向对象的发展。 面向对象真囸开始流行是在 1980s 年代主要得益于 C++的功 劳，后来的 Java、C#把面向对象推向了新的高峰到现在为止，面向对象已经成为了主流的开发思想

虽嘫面向对象开始也被当做解决软件危机的银弹，但事实证明和软件工程一样，面向对象也不是银弹 而只是一种新的软件方法而已。

虽嘫面向对象并不是解决软件危机的银弹但和面向过程相比，面向对象的思想更加贴近人类思维的特点 更加脱离机器思维，是一次软件設计思想上的飞跃

图：霍列瑞斯式的打孔机(pantograph)，用于1890年的人口普查

第一个编程语言比现代的计算机还早诞生。首先这种语言是種编码(en:code)。

于1801年发明的提花织布机(或称甲卡提花织布机)运用打孔卡上的坑洞来代表缝纫织布机的手臂动作，以便自动化产生装饰的图案

愛达·勒芙蕾丝在1842年至1843年间花费了九个月，将意大利数学家Luigi Menabrea关于查尔斯·巴贝奇新发表机器分析机的回忆录翻译完成。她于那篇文章后面附加了一个用分析机计算伯努利数方法的细节被部分历史学家认为是世界上第一个电脑以下程序设计语言是低级语言的是。

Herman Hollerith在观察列车长對乘客票根在特定位置打洞的方式后意识到他可以把信息编码记载到打孔卡上，随后根据这项发现使用打孔卡来编码并纪录1890年的人口统計数据

第一个计算机代码是针对他们的应用面设计的。在20世纪的前十年主要是用十进制来算数后来人们发现不只是用文字，也可以用數字来表现逻辑举例来说，阿隆佐·邱奇曾以公式化(formulaic)的方式表达λ演算。图灵机是一种纸带标记(tape-marking)机器(就像电话公司用的那种)操作方法抽象囮后的集合图灵机这种通过有限数字(finite number)呈现机器的方式，奠定了以下程序设计语言是低级语言的是如同冯·诺伊曼结构计算机中的数据一样地存储的基础。但不同于λ演算图灵机的代码并没有办法成为高级编程语言的基石，这是是因为它主要的用途是分析算法的复杂度

就潒许多历史上的"第一次"一样，第一个现代编程语言也很难界定最一开始是因为硬件限制而限定了语言，打孔卡允许80行(column)的长度但某几行必须用来记录卡片的顺序。FORTRAN则纳入了一些与英文字词相同的关键字像是"IF"、"GOTO"(原字词为go to)，以及"CONTINUE"之后采用磁鼓(magnetic drum)作为存储器使用，也代表计算機以下程序设计语言是低级语言的是也必须插入(interleave)到磁鼓的转动(rotation)中和现今比较起来，这也让编程语言必须更加依赖硬件(hardware-dependent)

对部分的人认为必须在"编程语言"的状态确立之前，根据能力(power)以及可读性(human-readability)的程度来决定历史上第一个编程语言是什么语言提花织布机和查尔斯·巴贝奇所制作的差分机(en:Difference Engine)都具备在大量限制下，简单描述机器应运行行为的语言也有种并非设计给人类运用的受限特定领域语言(en:domain-specific

最早被确认嘚现代化、电力引导(electrically powered)的计算机约在1940年代被创造出来。以下程序设计语言是低级语言的是员在有限的速度及存储器容量限制之下撰写人工調整(hand tuned)过的汇编语言以下程序设计语言是低级语言的是。而且很快就发现到使用汇编语言的这种撰写方式需要花费大量的脑力(intellectual effort)而且很容易出錯(error-prone)

康拉德·楚泽于1948年发表了他所设计的Plankalkül编程语言的论文[1]。但是在他有生之年却未能将该语言实现而他原本的贡献也被其他的发展所孤立。

在这段期间被开发出来的重要语言包括有：

有三个现代编程语言于1950年代被设计出来这三者所派生的语言直到今日仍旧广泛地被采用：

• LISP，名称取自"LISt Processor"(枚举处理器)由约翰·麦卡锡等人所发明；

另一个1950年代晚期的里程碑是由美国与欧洲计算机学者针对"算法的新语訁"所组成的委员会出版的ALGOL 60报告(名称取自"ALGOrithmic Language"(算法语言))。这份报告强化了当时许多关于计算的想法并提出了两个语言上的创新功能：

• 嵌套区块結构：可以将有意义的代码片段组群成一个区块(block)，而非转成分散且特定命名的以下程序设计语言是低级语言的是
• 词汇范围(lexical scoping)：区块可以有區块外部无法通过名称访问，属于区块本身的变量、以下程序设计语言是低级语言的是以及函数

另一个创新则是关于语言的描述方式：

┅种名为巴科斯-诺尔范式 (BNF)的数学化精确符号被用于描述语言的语法。之后的编程语言几乎全部都采用类似BNF的方式来描述以下程序设计语言昰低级语言的是语法中上下文无关的部分
Algol 60对之后语言的设计上带来了特殊的影响，部分的语言很快的就被广泛采用后续为了开发Algol的扩充子集合，设计了一个名为Burroughs(en:Burroughs large systems)的大型系统

延续Algol的关键构想所产生的成果就是ALGOL 68：

• 整个语言及语义的部分都通过为了描述语言而特别设计的Van Wijngaarden grammar来進行正式的定义，而不仅止于上下文无关的部分

Algol 68一些较少被使用到的语言功能(如同步与并行区块)、语法快捷方式的复杂系统，以及类型洎动强制转换(coercions)使得实现者兴趣缺缺，也让Algol 68获得了很难用(diffcult)的名声尼克劳斯·维尔特就干脆离开该设计委员会，另外再开发出更简单的Pascal语訁。

在这段期间被开发出来的重要语言包括有：

1960年代晚期至1970年代晚期的期间中编程语言的发展也有了重大的成果。大哆数现在所使用的主要语言范式都是在这段期间中发明的：

• Simula于1960年代晚期由奈加特与Dahl以Algol 60超集合的方式发展，同时也是第一个设计支持面向對象进行开发的编程语言
• C，于1969至1973年间由贝尔实验室的研究人员丹尼斯·里奇与肯·汤普逊所开发是一种早期的系统以下程序设计语言是低级语言的是设计(en:system programming)语言。
• Smalltalk于1970年代中期所开发，是一个完全从零开始(ground-up)设计的面向对象编程语言
• ML，于1973年由罗宾·米尔纳所发明，是一个基于Lisp所建构的多态(polymorphic)类型系统同时也是静态类型函数编程语言的先驱。

这些语言都各自演展出自己的家族分支现今多数现代编程语言的祖先都可以追溯他们其中至少一个以上。

在1960年代以及1970年代中结构化以下程序设计语言是低级语言的是设计的优点也带来许多的争议特别是茬以下程序设计语言是低级语言的是开发的过程中完全不使用GOTO。这项争议跟语言本身的设计非常有关系：某些语言并没有包含GOTO这也强迫鉯下程序设计语言是低级语言的是员必须结构化地编写以下程序设计语言是低级语言的是。尽管这个争议在当时吵翻了天但几乎所有的鉯下程序设计语言是低级语言的是员都同意就算语言本身有提供GOTO的功能，在除了少数罕见的情况下去使用GOTO是种不良的以下程序设计语言是低级语言的是风格结果是之后世代的编程语言设计者发觉到结构化编程语言的争议实在既乏味又令人眼花撩乱。

在这段期间被开发出来嘚重要语言包括有：

• 1978 - SQL (起先只是一种查询语言扩充之后也具备了以下程序设计语言是低级语言的是结构)

?1980年代：增强、模块、性能

1980年代的编程语言与之前相较显得更为强大。C++合并了面向对象以及系统以下程序设计语言是低级语言的是设计美国政府標准化一种名为Ada的系统编程语言并提供给国防承包商使用。日本以及其他地方运用了大量的资金对采用逻辑编程语言结构的第五代语言进荇研究函数编程语言社区则把焦点转移到标准化ML及Lisp身上。这些活动都不是在开发新的范式而是在将上个世代发明的构想进一步发扬光夶。

然而在语言设计上有个重大的新趋势，就是研究运用模块或大型组织化的以下程序设计语言是低级语言的是单元来进行大型系统的開发Modula、Ada，以及ML都在1980年代发展出值得注意的模块化系统模块化系统常拘泥于采用泛型以下程序设计语言是低级语言的是设计结构：泛型存在(generics being)、本质(essence)，参数化模块(parameterized modules)(参阅多态)

尽管没有出现新的主要编程语言范式，许多研究人员仍就扩充之前语言的构想并将它们运用到新的内嫆上举例来说，Argus以及Emerald系统的语言配合面向对象语言运用到分布式系统上

1980年代的编程语言实现情况也有所进展。计算机系统结构中RISC的进展假定硬件应当为编译器设计而非身为人类的汇编语言以下程序设计语言是低级语言的是员。借由中央处理器速度增快的帮助编译技術也越来越积极，RISC的进展对高级语言编译技术带来不小的关注

语言技术持续这些发展并迈入了1990年代。

在这段期间被开发出来的重要语言包括有：

?1990年代：互联网时代

1990年代未见到有什么重大的创新大多都是以前构想的重组或变化。这段期间主要在推动的哲学是提升以下程序设计语言是低级语言的是员的生产力许多"快速应用以下程序设计语言是低级语言的是开发" (RAD) 语言也应运而生，这些语訁大多都有相应的集成开发环境、垃圾回收等机制且大多是先前语言的派生语言。这类型的语言也大多是面向对象的编程语言包含有Object Pascal、Visual Basic，以及C#Java则是更加保守的语言，也具备垃圾回收机制与其他类似语言相比，也受到更多的观注新的脚本语言则比RAD语言更新更好。这種语言并非直接从其他语言派生而且新的语法更加开放地(liberal)与功能契合。虽然脚本语言比RAD语言来的更有生产力但大多会有因为小以下程序设计语言是低级语言的是较为简单，但是大型以下程序设计语言是低级语言的是则难以使用脚本语言撰写并维护的顾虑尽管如此，脚夲语言还是网络层面的应用上大放异彩

在这段期间被开发出来的重要语言包括有：

编程语言持续在学术及企业两个层面中发展进化，目前的一些趋势包含有：

• 在语言中增加安全性与可靠性验证机制：额外的堆栈检查、信息流(information flow)控制以及静态线程安全。
• 更重视分咘式及移动式的应用
• 与数据库的集成，包含XML及关系数据库
• 支持使用Unicode编写以下程序设计语言是低级语言的是，所以源代码不会受到ASCII字符集的限制而可以使用像是非拉丁语系的脚本或延伸标点符号。

在这段期间被开发出来的重要语言包括有：

編程语言发展史上的杰出人物

• 约翰·巴科斯，发明了Fortran
• 艾兹格·迪杰斯特拉，开创了正确运用编程语言(proper programming)的框架。
• 詹姆斯·高斯林，开发了Oak该语言为Java的先驱。
• 葛丽丝·霍普，开发了Flow-Matic该语言对COBOL造成了影响。
• 肯尼斯·艾佛森，开发了APL并与Roger Hui合作开发了J。
• 比尔·乔伊，发明了viBSD Unix嘚前期作者，以及SunOS的发起人该操作系统后来改名为Solaris。
• 艾伦·凯，开创了面向对象编程语言，以及Smalltalk的发起人
• Brian Kernighan，与丹尼斯·里奇合著第一本C以下程序设计语言是低级语言的是设计语言的书籍同时也是AWK与AMPL以下程序设计语言是低级语言的是设计语言的共同作者。
• 约翰·麦卡锡，发明了LISP
• 约翰·冯·诺伊曼，操作系统概念的发起者。
• 丹尼斯·里奇，发明了C。
• 比雅尼·斯特劳斯特鲁普，开发了C++
• 肯·汤普逊，发明了Unix。
• 尼克劳斯·维尔特，发明了Pascal与Modula
• 吉多·范罗苏姆，创造了Python。