ICode9

精准搜索请尝试: 精确搜索
首页 > 其他分享> 文章详细

编译型语言和解释型语言的区别

2021-10-06 17:02:09  阅读:129  来源: 互联网

标签:解释器 语言 区别 平台 编译 跨平台 源代码


编译型和解释型

摘自语言中文网-phthon-phthon编程基础

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 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。

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。解释器与此类似,有兴趣的读者请参考《编译原理》一书,本文不再赘述。

JavaC# 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。

编译型语言和解释型语言的执行流程

那么,编译型语言和解释型语言各有什么特点呢?它们之间有什么区别?

编译型语言

对于编译型语言,开发完成以后需要将所有的源代码都转换成可执行程序,比如 Windows 下的.exe文件,可执行程序里面包含的就是机器码。只要我们拥有可执行程序,就可以随时运行,不用再重新编译了,也就是“一次编译,无限次运行”。

在运行的时候,我们只需要编译生成的可执行程序,不再需要源代码和编译器了,所以说编译型语言可以脱离开发环境运行。

编译型语言一般是不能跨平台的,也就是不能在不同的操作系统之间随意切换。

编译型语言不能跨平台表现在两个方面:

1) 可执行程序不能跨平台

可执行程序不能跨平台很容易理解,因为不同操作系统对可执行文件的内部结构有着截然不同的要求,彼此之间也不能兼容。不能跨平台是天经地义,能跨平台反而才是奇葩。

比如,不能将 Windows 下的可执行程序拿到 Linux 下使用,也不能将 Linux 下的可执行程序拿到 Mac OS 下使用(虽然它们都是类 Unix 系统)。

另外,相同操作系统的不同版本之间也不一定兼容,比如不能将 x64 程序(Windows 64 位程序)拿到 x86 平台(Windows 32 位平台)下运行。但是反之一般可行,因为 64 位 Windows 对 32 位程序作了很好的兼容性处理。

2) 源代码不能跨平台

不同平台支持的函数、类型、变量等都可能不同,基于某个平台编写的源代码一般不能拿到另一个平台下编译。我们以C语言为例来说明。

【实例1】在C语言中要想让程序暂停可以使用“睡眠”函数,在 Windows 平台下该函数是 Sleep(),在 Linux 平台下该函数是 sleep(),首字母大小写不同。其次,Sleep() 的参数是毫秒,sleep() 的参数是秒,单位也不一样。

以上两个原因导致使用暂停功能的C语言程序不能跨平台,除非在代码层面做出兼容性处理,非常麻烦。

【实例2】虽然不同平台的C语言都支持 long 类型,但是不同平台的 long 的长度却不同,例如,Windows 64 位平台下的 long 占用 4 个字节,Linux 64 位平台下的 long 占用 8 个字节。

我们在 Linux 64 位平台下编写代码时,将 0x2f1e4ad23 赋值给 long 类型的变量是完全没有问题的,但是这样的赋值在 Windows 平台下就会导致数值溢出,让程序产生错误的运行结果。

让人苦恼的,这样的错误一般不容易察觉,因为编译器不会报错,我们也记不住不同类型的取值范围。

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。

标签:解释器,语言,区别,平台,编译,跨平台,源代码
来源: https://www.cnblogs.com/1031must/p/15371665.html

本站声明: 1. iCode9 技术分享网(下文简称本站)提供的所有内容,仅供技术学习、探讨和分享;
2. 关于本站的所有留言、评论、转载及引用,纯属内容发起人的个人观点,与本站观点和立场无关;
3. 关于本站的所有言论和文字,纯属内容发起人的个人观点,与本站观点和立场无关;
4. 本站文章均是网友提供,不完全保证技术分享内容的完整性、准确性、时效性、风险性和版权归属;如您发现该文章侵犯了您的权益,可联系我们第一时间进行删除;
5. 本站为非盈利性的个人网站,所有内容不会用来进行牟利,也不会利用任何形式的广告来间接获益,纯粹是为了广大技术爱好者提供技术内容和技术思想的分享性交流网站。

专注分享技术,共同学习,共同进步。侵权联系[81616952@qq.com]

Copyright (C)ICode9.com, All Rights Reserved.

ICode9版权所有