語言是人類交流的工具，是人們溝通的主要表達方式。不同的民族有不同的語言，每種語言有自己的語法規則和詞彙，只有在規定的語法規則和詞彙範圍內，人們才可以相互理解之間的對話和語句文字要表達的內容。超出這個範圍，就會出現語言理解困難現象，例如：不同語言之間的人對話就會發生理解問題，就需要翻譯人員的協助才能完成正常交流。
程式語言是人類與計算機的交流工具，為了讓計算機能夠準確無誤地完成任務，人們需要使用計算機能夠讀懂的語言與之交流，編制任務指令交給計算機，計算機才能夠按部就班地執行指令，完成人們交給的任務，編寫計算機指令的語言就是程式語言。
程式語言和人類語言一樣，不是先天就有的，是隨著科技和計算機技術的發展，人們為了更好地控制計算機，幫助人們完成更多任務，提高編程和工作效率而不斷對語言進行創新、完善和改進而來的。最初的程式語言是機器語言，也是計算機唯一能直接讀懂的語言。計算機只能識別二進位代碼，所以機器指令也是由二進位代碼組成的，所謂的機器語言，就是直接用二進位代碼編寫計算機的指令序列（程序）。
假設編寫一個計算直線方程的程序，給出方程的斜率、變量係數和變量X的值，求Y值，將計算結果存儲到以Y為地址的存儲單元中。
直線方程為 Y = AX + B，其中A、X、B已經分別存儲到A、X、B存儲單元，機器指令可以直接尋址到該存儲單元。A單元的存儲地址為26H，X的存儲地址為34H，B的存儲地址為36H，Y的存儲地址為56H，其中26H、34H、36H、56H均為16進位，該算法流程圖見1-13圖。
根據流程圖編寫的機器指令序列（參考了IBM-PC指令集，可能有出入，主要是為了說明程式語言的演變過程）：
（1）1011 AX 26H
存取指令，讀取指定地址26H的存儲內容到AX寄存器；
（2）1001 34H
乘法指令，將34H存儲地址的內容與AX寄存器內容相乘；
（3）1011 26H AX
存取指令，將AX寄存器內容存儲到26H地址的存儲單元；
（4）1011 AX 36H
存取指令，讀取指定地址36H的存儲內容到AX寄存器；
（5）0011 AX 26H
加法指令，將AX寄存器內容和26H地址存儲內容相加；
（6）1011 56H AX
存取指令，將AX寄存器內容存儲到56H地址的存儲單元。
上面就是用機器語言編寫的計算直線方程的計算機指令序列，是不是特別難記、難懂，完全是看天書的感覺。為了提高編程的工作效率，在1949年，人們將助記符和機器代碼關聯起來，並編寫了轉換程序，轉換程序可以把助記符轉換為機器代碼，這就是彙編語言。
根據流程圖編寫的彙編程序指令序列（參考了IBM-PC指令集，可能有出入，主要是為了說明程式語言的演變過程）。
(1) MOV AX A
存取指令，讀取A地址的存儲內容到AX寄存器；
(2) IMUL X
乘法指令，將X存儲地址的內容與AX寄存器內容相乘；
(3) MOV A AX
存取指令，將AX寄存器內容存儲到A地址的存儲單元；
(4) MOV AX B
存取指令，將B地址的存儲內容讀取到AX寄存器；
(5) ADD AX A
加法指令，將AX寄存器內容和A地址存儲內容相加；
(6) MOV Y AX
加法指令，將AX寄存器內容存儲到Y地址的存儲單元；
用助記符代替了機器碼，編程是不是相對簡單了一些，轉換程序可以幫助編程人員從繁重的機器碼編寫勞動中解脫出來，轉換程序也稱之為彙編編譯程序，其工作原理如下圖所示：
彙編代碼完成後，需要運行編譯程序，將彙編代碼轉換為機器代碼，由於不同CPU架構的計算機，其提供的指令集不同，支持運行的機器代碼也不同，因此，要運行在不同CPU架構的計算機上，就需要運行支持該CPU架構的彙編編譯程序。例如IBM-PC機採用了Intel X86系列處理器，單片機一般採用ARM架構的系列處理器，如果要讓編寫的彙編程序運行在IBM-PC機上，就需要調用支持IBM-PC指令集的彙編編譯程序，如果要讓編寫的彙編程序運行在ARM架構的計算機上，就需要調用支持ARM指令集的彙編編譯程序。
彙編語言相對機器語言來說，編程效率和可讀性都有了較大提高。但編寫程序還是過於繁瑣，並且彙編語言對應一條條指令集，當指令集改變時，就得修改相應彙編語言，導致其可移植性和維護性很差，不能跨平臺使用。為了解決這個問題，計算機工程師們繼續創新和改進程式語言，隨著計算機技術和科技的發展，計算機對語言的處理能力進一步提高，計算機工程師試圖用人們能夠容易識別和易懂的語言去編寫程序，在20世紀50年代，出現了第一批高級語言，包括FORTRAN 、LISP、COBOL等語言，隨後相繼出現了C語言、C#、Java、PHP、Perl等高級語言。
高級語言的優點是其語法和結構更類似漢字或者普通英文，並且由於遠離對硬體的直接操作，使得一般人經過學習之後都可以掌握編程技術。
● 根據計算直線方程流程圖編寫的C語言程序
void line(double a,double x,double y)
{
a = ax;
y = a + b;
}
● 根據計算直線方程流程圖編寫的Java程序
public class LineQuation
{
void line(double a,double x,double y)
{
a = ax;
y = a + b;
}
}
Java語言和C語言都屬於高級語言，其語法和規則有相同之處，但也有很大的不同，Java是面向對象的語言，C語言是函數式語言，Java是編譯兼解釋性語言，C語言是編譯性語言,關於語言的特性面會有陸續介紹。
我們寫程序用的是高級語言，要讓我們寫好的程序能夠在計算機上運行，就必須要把高級語言轉換成計算機能夠理解的機器語言，該轉換程序稱為該語言的編譯程序，例如Ｃ語言的轉換程序可以稱之為Ｃ語言編譯程序，Ｃ語言編寫的程序編譯為Windows程序的工作過如下圖所示：
編寫完成的C語言原始碼，首先經過編譯預處理器規範代碼和預編譯，然後通過編譯器轉換為彙編代碼，再由彙編器轉換為機器代碼，最後由連結器將有關的機器代碼文件進行相互連結，構建Windows程序。
程式語言是人們與計算機的交流工具，各種程式語言語法規則雖有不同，但其核心思想都是人們通過程式語言來控制計算機，讓計算機幫助人們解決各類問題。學習程式語言的目的是掌握利用計算機解決問題的能力，包括分析問題、算法設計、數據架構等能力，有了這些能力，只要學會一種程式語言，其它語言都可以無師自通。後面的學習過程，也重點講述分析問題、解決問題的能力。
（1）請簡要敘述高級語言、彙編語言、機器語言的區別。
（2）請描述C語言的編譯過程。
（3）彙編程序編譯的機器代碼為什麼不能運行在不同CPU架構的計算機上？