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C语言、汇编语言、机器指令、CPU之间是怎么联系起来的？

C语言、汇编语言、机器 指令、CPU之间是怎么联系起来的？

***如你设计一个电路，包括一个加法器和一个乘法器。

你希望根据需要，有时对输入数据做加法，有时对输入做乘法，该怎样做呢？最早的计算机，是靠手工连线的，与其说是计算机，不如说是巨型面包板。直到冯洛伊曼的edvac***把存储器引入计算机。

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（图片来源网络，侵删）

***设加法器和乘法器都具有使能端，两个使能端为01，就是加法器工作，是10，就是乘法器工作。

然后为了让电路根据要求的顺序做加法和乘法，你把一系列01、10存储起来，当你要做加法，加法，乘法，加法时，存储的就是01011001。你增加了一个时序电路，每次读出两个位，把高低电平加在两个使能端上，替代你的手工接线。01和10这两个数码能控制电路的行为，起名叫机器码。

然而这样二进制的东西并不好记忆。于是你给01起了个名字，叫add，10起名叫mul。你的这组运算就记为add，add，mul，add。

（图片来源网络，侵删）

add，mul这种助记符，就叫代码，具体说是汇编代码；你会找一个悲催的助手，帮你把代码替换成01，10这种机械码。当然总有一些助手认为这个活动太没有人生价值，于是不甘心当花瓶的女助手葛丽丝·霍普（Grace Murray Hopper）设计了将代码翻译成机器码的代码，这个活儿以后就由机器来做，编译器出现了。

因此所谓cpu认识代码，是一种拟人化的修辞，偏文艺了。cpu只是一种根据高低电平输入，产生特定的高低电平输出的机器。代码不过是助记符。

后来你觉得add，add，add，add，add这类写法太烦，于是发明了五连加，7连乘之类的写法——高级语言代码诞生了。葛丽丝·霍普搞了cobol，约翰·巴科斯（John Warner Backus）搞了FORTRAN等等。

（图片来源网络，侵删）

但是相对来说第一批的高级语言写起来比较烦，比如FORTRAN语言，子程序用function开头，用end结束。相信用过python的人都会觉得FORTRAN太学究气息了。

所以后来丹尼斯·里奇(Dennis Ritchie )在开发 unix 系统的同时，顺便设计了语法简单的c语言。main（）可比function main（）end简便多了。

机器语言也就是我们看到的二进制指令，二进制指令在电路中代表高电平低电平。它是可以在CPU中直接进行运算的。而汇编语言是属于低级语言。他需要通过汇编器连接器将汇编代码转换为二进制机器语言。这个转换过程，我们称之为编译。同理，c语言也有它的编译器。编译器会将c语言代码编译成二进制机器语言。举个很形象的例子。我们和外国人打交道，有时候我们的语言水平可能跟他们正常沟通是有问题的，但是呢，如果中间有一个翻译人员，就可以通过翻译人员的翻译进行沟通。而这个翻译人员就相当于编程语言中的编译器。我们就相当于编程语言。这个外国人就相当于CPU。