什么是机器语言?

17 Mar 2025 | 5 分钟阅读

机器语言是一种低级语言,由计算机能够理解的二进制数字或位组成。它也称为机器码或目标代码,极难理解。计算机唯一能理解的语言就是机器语言。所有程序和编程语言,如 Swift 和 C++,在计算机上运行程序之前都会生成或运行机器语言程序。当执行一项特定任务,即使是最小的过程时,机器语言也会被传输到系统处理器。由于计算机是数字设备,它们只能理解二进制数据。

What is Machine Language

在计算机中,所有数据,如视频、程序、图片,都以二进制表示。CPU 将此机器码或二进制数据作为输入进行处理。然后,应用程序或操作系统从 CPU 获取结果输出并以视觉方式显示。例如,ASCII 码 01000001 在机器语言中代表字母“A”,但在屏幕上显示为“A”。

不同的处理器架构使用不同的机器码;然而,机器码包含 1 和 0。例如,与包含 CISC 架构的 Intel x86 处理器相比,PowerPC 处理器需要不同的代码,它包含 RISC 架构。为了让程序正确运行,必须为正确的处理器架构编译高级源代码。

对于程序或操作,具体的机器语言可能因操作系统而异,这决定了编译器如何将操作写入机器语言。同样,一张照片包含数万个二进制数据,这些数据决定了每个像素的颜色。

计算机程序是用一种或多种编程语言(例如 Java、C++ 或 Visual Basic)创建的。程序代码需要经过编译才能被计算机理解,因为计算机无法直接理解用于创建计算机程序的编程语言。当程序代码被编译时,它会被转换为

机器语言,以便计算机能够理解它。

机器语言示例

文本“Hello World”将以机器语言书写

机器语言的另一个示例如下,它将在屏幕上显示字母“A”1000 次。

机器码执行

每个处理器系列都遵循一套专门编程的指令,这些指令由机器码排列。所有可操作的微小组件,构成机器整体功能的组件,都由基本单元的特定排列决定。所有基本信息单元都以二进制表示,其中只有“1”或“0”两个值。由于每个处理器类都需要一个适合其独特指令集的结构配置,因此所有机器码配置的基本指令集都与相似匹配的处理器类相关联。

机器语言的用途

下面讨论机器语言的常见用途

  • 机器语言是一种低级语言,机器可以理解,但人类可以通过汇编器对其进行解析。
  • 编译器在人类和计算机之间起着重要作用,因为它将机器语言转换为人类可理解的其他代码或语言。
  • 汇编语言致力于理解机器语言,因为它是其翻版。

机器语言与汇编语言的区别

What is Machine Language

机器语言和汇编语言之间存在多种区别。下表列出了它们之间的所有区别。

机器语言汇编语言
机器语言是一种低级编程语言,由只能由机器读取的二进制数字或位组成。它也称为机器码或目标代码,其中指令由 CPU 直接执行。汇编语言是计算机不理解的仅供人类使用的语言。因此,它充当高级编程语言和机器语言之间的链接,需要使用汇编器将指令转换为机器码或目标代码。
机器语言包含只有计算机才能理解且人类无法破译的二进制数字(0 和 1)、十六进制和八进制数。汇编语言由人们可以理解、使用和应用的助记符组成,如 Mov、Add、Sub、End 等。
在机器语言中,无法进行错误修复和修改,并且机器语言的功能也随之变化。汇编语言具有常规指令集,并且能够纠正错误和修改程序。
机器语言是平台相关的,人类很难理解。汇编语言的语法与英语相似,因此人类很容易理解。
机器语言难以学习,因为它难以记忆,并且仅作为机器码。汇编语言易于记忆,并用于基于微处理器的应用程序/设备和实时系统。
在机器语言中,所有数据都以二进制格式存在,这使其执行速度非常快。与机器语言相比,汇编语言的执行速度较慢。
机器语言使用位序列来发出命令。零表示关闭或假状态,而一表示开启或真状态。它依赖 CPU 将高级编程语言转换为机器语言。汇编语言使用“助记符”名称和符号,而不是使用原始的位序列;因此,用户不需要记住汇编语言的 op-codes。在汇编语言中,人类可以将代码映射到机器码,并且代码稍微更具可读性。
第一代编程语言是机器语言,不需要翻译器。第二代编程语言是汇编语言,它使用汇编器作为翻译器将助记符转换为机器可理解的形式。
机器语言依赖于硬件,并且不允许修改。汇编语言不可移植,并且依赖于机器,可以轻松修改。
在机器语言的语法中,出错的可能性更大。与机器语言相比,汇编语言的语法错误的可能性更少。

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