1.1.3 程序設計語言
利用計算機解決實際問題，一般要編制程序。程序設計語言就是程序員用來編寫程序的語言，它是人與計算機之間交流的工具。程序設計語言可以分為機器語言、匯編語言和高級語言。
1.機器語言
計算機能夠直接識別的是由二進制數0和1組成的代碼。機器指令（Instruction）就是用二進制編碼的指令，指令是控制計算機操作的命令，是處理器不需要翻譯就能識別（直接執行）的“母語”，通常一條機器指令控制計算機完成一個操作。每種處理器都有各自的機器指令，某處理器支持的所有指令的集合就是該處理器的指令集（Instruction Set）或指令系統。指令集及使用它們編寫程序的規則被稱作機器語言（Machine Language）。
用機器語言形成的程序是計算機唯一能夠直接識別、并執行的程序，而用其他語言編寫的程序必須經過翻譯、變換成機器語言程序；所以，機器語言程序常稱為目標程序（或目的程序）。
例如，完成兩個數據100和256相加的功能，在8086處理器的二進制代碼序列如下：
10111000 01100100 00000000
00000101 00000000 00000001
幾乎沒有人能夠直接讀懂該程序段的功能，因為機器語言就是看起來毫無意義的一串代碼。用機器語言編寫程序的最大缺點是難以理解，因而極易出錯，也難以發現錯誤。所以，只是在計算機發展的早期或不得已的情況下，才采用機器語言編寫程序。現在，除了有時在程序某處需要直接采用機器指令填充外，幾乎沒有人采用機器語言編寫程序了。
二進制雖然只有0和1兩個數碼，但表達信息時會很長。為了簡化表達，常用到十六進制。因為一個十六進制位就可以表達4位二進制數，并且易于相互轉換，即二進制數0000、0001、0010、……、1001、1010、1011、1100、1110、1111用十六進制表達依次是0、1、2、……、9、A、B、C、D、E、F，其中 A～F 依次表示十進制 10～15。這樣，上述二進制代碼序列用十六進制代碼表示為：
B8 64 00
05 00 01
匯編語言中，習慣使用后綴字母區別不同進制的數據。例如，使用字母B（或小寫字母形式b，來自二進制的英文單詞Binary）表示二進制數，使用字母H（或小寫字母形式h，來自十六進制的英文單詞Hexadecimal）表示十六進制數，而十進制數通常不需要特別說明（或者用后綴字母D或d，以示強調）。另外，涉及計算機硬件原理的技術文獻中，所謂的“位”常指二進制位，也會表示十六進制位、或者十進制位，根據上下文予以分辨，否則可能產生誤解。
2.匯編語言
為了克服機器語言的缺點，人們采用便于記憶并能描述指令功能的符號來表示機器指令。表示指令功能的符號稱為指令助記符，或簡稱助記符（Mnemonic）；助記符一般采用表明指令功能的英語單詞或其縮寫。指令操作數同樣也可以用易于記憶的符號表示。用助記符表示的指令就是匯編格式指令。匯編格式指令以及使用它們編寫程序的規則形成匯編語言（Assembly Language）。用匯編語言書寫的程序就是匯編語言程序，或稱匯編語言源程序。
例如，實現100與256相加的MASM匯編語言程序片段如下：
mov ax,100
add ax,256
第一條指令的功能將數據100傳送給名為AX的寄存器，MOV是傳送指令的助記符，實現賦值功能。該指令對應的機器代碼就是機器語言舉例的第一個二進制串。
第二條指令實現加法操作，ADD是加法指令的助記符，對應機器語言舉例的第二個二進制串。
如果熟悉有關助記符及對應指令的功能，就可以讀懂上述程序片段了。
匯編語言是一種符號語言，它用助記符表示操作碼，比機器語言容易理解和掌握、也容易調試和維護。但是，匯編語言源程序要翻譯成機器語言程序才可以由處理器執行。這個翻譯的過程稱為“匯編”，完成匯編工作的程序就是匯編程序（Assembler）。
3.高級語言
匯編語言雖然較機器語言直觀一些，但仍然煩瑣難記。于是在20世紀50年代，人們研制出了高級程序設計語言（High Level Language）。高級語言比較接近于人類自然語言的語法習慣及數學表達形式，它與具體的計算機硬件無關，更容易被廣大計算機工作者掌握和使用。利用高級語言，即使一般的計算機用戶也可以編寫程序，而不必懂得計算機的結構和工作原理。
目前，計算機高級語言已有上百種之多，得到廣泛應用的有十幾種，每種高級語言都有其最適用的領域。用任何一種高級語言編寫的程序都要通過編譯程序（Compiler）翻譯成機器語言程序（稱為目標程序）后計算機才能執行，或者通過解釋程序邊解釋邊執行。
例如，用高級語言表達100與256相加，就是通常的數學表達形式：100 + 256。
4.學習匯編語言的意義
高級語言簡單、易用，而匯編語言復雜、難懂，是否就沒有必要再采用匯編語言了呢？
讓我們首先列表1-1簡單比較一下匯編語言和高級語言的特點。
表1-1 匯編語言和高級語言的對比
⊙ 程序要具有較快的執行時間，或者只能占用較小的存儲容量。例如，操作系統的核心程序段，實時控制系統的軟件，智能儀器儀表的控制程序等。
⊙ 程序與計算機硬件密切相關，程序要直接、有效地控制硬件。例如，I/O接口電路的初始化程序段，外部設備的低層驅動程序等。
⊙ 大型軟件需要提高性能、優化處理的部分。例如，計算機系統頻繁調用的子程序、動態連接庫等。
⊙ 沒有合適的高級語言、或只能采用匯編語言的時候。例如，開發最新的處理器程序時，暫時沒有支持新指令的編譯程序。
⊙ 許多實際應用的情況，例如分析具體系統尤其是該系統的低層軟件、加密解密軟件、分析和防治計算機病毒等。
當然，無須回避的事實是，隨著各種編程技術的發展，單獨使用匯編語言開發程序、尤其是應用程序的情況越來越少。所以，在實際的程序開發過程中，可以采用高級語言和匯編語言混合編程的方法，互相取長補短，更好地解決實際問題。
另外，編寫匯編語言程序，需要使用處理器指令解決應用問題，而指令只是完成諸如將一個數據從存儲器傳送到寄存器、對兩個寄存器值求和、指針增量指向下一個地址等簡單的功能。所以，從教學角度來說，匯編語言程序員在將復雜的應用問題翻譯成簡單指令的過程中，就是從處理器角度解決問題，自然就容易理解計算機的工作原理了。