编程语言的分类与关系

本文的关注点：编译型语言和解释型语言动态结构语言和静态结构语言动态类型语言和静态类型语言强类型语言和弱类型语言

1、编译型语言和解释型语言

计算机不能直接的理解高级语言，只能直接理解机器语言，所以必须要把高级语言翻译成机器语言，计算机才能执行高级语言的编写的程序。翻译的方式有两种，一个是编译，一个是解释。两种方式只是翻译的时间不同。

编译型语言：

需通过编译器（compiler）将源代码编译成机器码，之后才能执行的语言。一般需经过编译（compile）、链接（linker）这两个步骤。编译是把源代码编译成机器码，链接是把各个模块的机器码和依赖库串连起来生成可执行文件。编译和执行是分开的，但是不能跨平台。

优点：编译器一般会有预编译的过程对代码进行优化。因为编译只做一次，运行时不需要编译，所以编译型语言的程序执行效率高。可以脱离语言环境独立运行。

缺点：编译之后如果需要修改就需要整个模块重新编译。编译的时候根据对应的运行环境生成机器码，不同的操作系统之间移植就会有问题，需要根据运行的操作系统环境编译不同的可执行文件。

代表语言：C、C++、Pascal、Object-C、swift等。

解释型语言

解释性语言的程序不需要编译，相比编译型语言省了道工序，解释性语言在运行程序的时候才逐行翻译。每一个语句都是执行的时候才能翻译。这样解释性语言每执行一次要翻译一次，效率表较低。

优点：有良好的平台兼容性，在任何环境中都可以运行，前提是安装了解释器（虚拟机）。灵活，修改代码的时候直接修改就可以，可以快速部署，不用停机维护。

缺点：每次运行的时候都要解释一遍，性能上不如编译型语言。

代表语言：JavaScript、Python、Erlang、PHP、Perl、Ruby

混合型语言

混合型语言也叫半编译型语言。比如java、C#，C#在编译的时候不是直接编译成机器码而是中间码，.NET平台提供了中间语言运行库运行中间码，中间语言运行库类似于Java虚拟机。.net在编译成IL代码后，保存在dll中，首次运行时由JIT在编译成机器码缓存在内存中，下次直接执行。

java解释器采用生成与系统无关的字节代码指令技术。也就是说，在任何不同的操作系统上，只要正确安装了java运行系统，就有了编写调试java程序的平台，在分布式应用中，java的这个特点使同一个java程序能在不同的系统上运行，从而提高了软件生产效率。可移植性是跨平台特性的一个延伸，即具有了跨平台性，就保证了可移植性。java程序、java类库、java编译器、java系统都具有可移植性。

另外有一个特殊的情况，正常情况下JavaScript属于解释性语言，V8引擎是被设计用来提高网页浏览器内部JavaScript执行的性能，为了提高性能，v8会把js代码转换为高效的机器码，而不在是依赖于解释器去执行。v8引入了JIT在运行时把js代码进行转换为机器码。这里的主要区别在于V8不生成字节码或任何中间代码。这里的特殊之处在于JIT做代码优化(同时生成编译版本)；解释型语言无法做到这些。

动态结构语言和静态结构语言

主要针对点是：运行是是否能够改变代码结构。

动态结构语言

是一类在运行时可以改变其结构的语言：例如新的函数、对象、甚至代码可以被引进，已有的函数可以被删除或是其他结构上的变化。通俗点说就是在运行时代码可以根据某些条件改变自身结构。

主要动态语言：Object-C、C#、JavaScript、PHP、Python、Erlang。

静态结构语言

与动态语言相对应的，运行时结构不可变的语言就是静态语言。如Java、C、C++。

动态类型语言和静态类型语言

动态类型语言和静态类型语言主要针对数据类型检查的时间问题。

动态类型语言

动态语言是在运行时确定数据类型的语言。变量使用之前不需要类型声明，通常变量的类型是被赋值的那个值的类型。

主要语言：Python、Ruby、Erlang、JavaScript、swift、PHP、SQL、Perl。

静态类型语言

静态语言是在编译时变量的数据类型即可确定的语言，多数静态类型语言要求在使用变量之前必须声明数据类型。

主要语言：C、C++、C#、Java、Object-C。

注意：

通常情况下解释型语言是动态类型语言，编译型语言是静态类型语言。但也不全是，swift是编译型语言但是它也是动态类型语言。C#和Java是解释型语言也是静态类型语言。

强类型语言和弱类型语言

强类型语言：

强类型语言，一旦一个变量被指定了某个数据类型，如果不经过强制类型转换，那么它就永远是这个数据类型。你不能把一个整形变量当成一个字符串来处理。

主要语言：Java、C#、Python、Object-C、Ruby

弱类型语言：

数据类型可以被忽略，一个变量可以赋不同数据类型的值。一旦给一个整型变量a赋一个字符串值，那么a就变成字符类型。

主要语言：JavaScript、PHP、C、C++（C和C++有争议，但是确实可以给一个字符变量赋整形值，可能初衷是强类型，形态上接近弱类型）

语言类型分布图：

在知乎上看到一张图，简直如有神助，啥也不说了上图。

原图：https://www.zhihu.com/question/19918532

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