編程語(yǔ)言的可移植性探尋——為什么C語(yǔ)言也號(hào)稱(chēng)具有強(qiáng)大的可移植性？

W3Cschool小編 2021-09-13 16:55:33 瀏覽數(shù) (7765)

反饋

學(xué)習(xí)編程的第一課，就是介紹這門(mén)編程語(yǔ)言的特點(diǎn)。翻開(kāi)C語(yǔ)言的教程，你就會(huì)在他的特性中發(fā)現(xiàn)這樣一點(diǎn)：擁有很強(qiáng)的可移植性。然后翻開(kāi)java語(yǔ)言的教程，你也會(huì)發(fā)現(xiàn)可移植性高的描述。再多翻幾本手冊(cè)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)可移植性好像是編程語(yǔ)言都具有的一種特性。那么編程語(yǔ)言在提到自身的優(yōu)勢(shì)的時(shí)候，為什么要把這樣一個(gè)近乎人人都有的特性提出來(lái)呢？他們之間又有什么差異呢？請(qǐng)聽(tīng)小編慢慢分解。

編譯&解釋

一門(mén)編程語(yǔ)言從源代碼到機(jī)器可執(zhí)行的程序，有兩種方式，一種是編譯，一種是解釋?zhuān)@并不是對(duì)編程語(yǔ)言的一種界定，因?yàn)橛行┱Z(yǔ)言既可以編譯執(zhí)行也可以解釋執(zhí)行（有種說(shuō)法是，一些編程語(yǔ)言在開(kāi)發(fā)的時(shí)候使用解釋的方式進(jìn)行調(diào)試，在后期再改成編譯方式執(zhí)行，這樣能快速調(diào)整語(yǔ)言的特性，比如JavaScript的V8引擎就引入了即時(shí)編譯功能）。就像作一道菜，源代碼就是菜譜，編譯執(zhí)行就是先將代碼遍掃一遍，然后進(jìn)行執(zhí)行，就像先把菜譜看一遍，學(xué)會(huì)了再執(zhí)行；而解釋執(zhí)行是代碼逐行解釋?zhuān)拖袷强床俗V的步驟，一個(gè)步驟看一遍，逐步執(zhí)行。理想情況下編譯執(zhí)行和解釋執(zhí)行應(yīng)該是效率相同的，但是解釋執(zhí)行并不能預(yù)測(cè)到后面的結(jié)果，所以需要花費(fèi)一些算力去進(jìn)行優(yōu)化（比如有有一個(gè)變量，在某處用完后就可以釋放了，在編譯執(zhí)行過(guò)程中就可以直接釋放，而解釋執(zhí)行就不能釋放，因?yàn)樗恢肋@個(gè)變量后面是否還會(huì)使用）。

編譯和解釋的區(qū)別不僅僅在運(yùn)行過(guò)程上，在運(yùn)行方式上也有區(qū)別：編譯是將高級(jí)語(yǔ)言轉(zhuǎn)化成專(zhuān)屬于目標(biāo)機(jī)器的機(jī)器語(yǔ)言。解釋則是直接執(zhí)行高級(jí)語(yǔ)言（執(zhí)行高級(jí)語(yǔ)言的過(guò)程，是將單行代碼轉(zhuǎn)換為機(jī)器語(yǔ)言的過(guò)程）。

可移植性

講了那么多，還是沒(méi)有提到可移植性。但實(shí)際上，上面的內(nèi)容正是決定可移植性的一個(gè)因素。我們知道，編譯過(guò)程，是將一門(mén)高級(jí)語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為目標(biāo)機(jī)器語(yǔ)言，而中間需要編譯器的介入。實(shí)際上，不同的機(jī)器使用的機(jī)器語(yǔ)言是不同的，所以使用的編譯器也是不同的，高級(jí)語(yǔ)言的通用特性，就是高級(jí)語(yǔ)言可以通過(guò)不同的編譯器轉(zhuǎn)換成不同的機(jī)器語(yǔ)言。雖然最終的編譯結(jié)果不同，但源代碼是相同的，運(yùn)行結(jié)果也是相同的，所以高級(jí)語(yǔ)言的源代碼基本都具有代碼可移植性。

而解釋過(guò)程就更加厲害了，一門(mén)語(yǔ)言要適用于一個(gè)平臺(tái)，首先要在這個(gè)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的解釋器。然后，我們知道，解釋型語(yǔ)言是直接用解釋器執(zhí)行高級(jí)語(yǔ)言的，這也就決定了同樣的代碼可以在不同的機(jī)器上運(yùn)行出相同的效果。

另一個(gè)因素

實(shí)際上上面的內(nèi)容只是一種比較理想的存在，Windows和linux的內(nèi)核是完全不同的，他們能提供的系統(tǒng)操作也是不同的。所以要適配這樣的不同平臺(tái)的代碼，實(shí)際上還是得進(jìn)行一定的修改。

一處編譯，處處執(zhí)行

還有一種神奇的存在，號(hào)稱(chēng)一處編譯處處執(zhí)行，那就是java。關(guān)于java的一處編譯處處執(zhí)行，可以參考小編的這篇文章：一處編譯處處運(yùn)行如何實(shí)現(xiàn)？淺析語(yǔ)言的跨平臺(tái)性

java的這個(gè)特性，又叫跨平臺(tái)可移植性，是一種比較高級(jí)的存在。c語(yǔ)言這種編譯型語(yǔ)言和JavaScript這種解釋型語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)被其融合在一起。java在編譯過(guò)程中避免了解釋型語(yǔ)言的一些問(wèn)題，使最后編譯出來(lái)的字節(jié)碼在解釋執(zhí)行的時(shí)候盡可能的達(dá)到接近編譯執(zhí)行的速度。而在最后執(zhí)行的過(guò)程中使用解釋執(zhí)行，繼承了解釋型語(yǔ)言的跨平臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)。

由于python有一個(gè)版本（JPython）是使用java實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)版本也可以將python編譯成java字節(jié)碼文件，然后再jvm上解釋執(zhí)行，所以JPython也是這樣的高級(jí)存在。