A. 怎么研发一款编程语言
编程语言，作为人与计算机沟通的桥梁，有着重要和深远的意义。有过计算机编程经验的人，多少学习或掌握过一到多种编程语言。计算机专业领域的编程语言成百上千种，主流的编程语言也有数十种之多。每种编程语言面向的领域和特性都不尽相同，不过归根结底是为了解决人与计算机之间沟通的效率问题，提高计算机的生产力。想必有不少人对那些主流编程语言的创造者十分倾佩，也相信有不少人会好奇一门编程语言是如何诞生的。那么如何创造一门编程语言呢？
总的来看，创造一门编程语言需要有以下几个过程：
（1）设计语言的特性。
（2）定义语言的单词、语法和语义。
（3）实现编译器或者解释器将程序翻译为计算机底层表示。
（4）生成计算机程序的二进制存储格式。
（5）完善语言的运行时环境和标准库。
一、语言特性设计
所谓语言特性，就是编程语言为开发者提供了什么样的原子性功能特征。比如是否支持数学表达式计算、字符串处理，是否支持变量、函数和递归，是否支持分支、循环复合语句等。语言的变量类型是强类型、弱类型，还是动态类型，程序是过程式、函数式，还是面向对象的。是否支持模板、泛型和反射机制，是否支持多线程和并发特性，是否支持错误和异常处理机制等等。
语言特性设计是一门编程语言最关键的环节，直接决定了语言的基本特征和雏形。当然，这也是最难的一个环节，因为语言设计是面向具体问题领域的，是语言设计者从大量的编程实践中的获得的总结和升华。比如C语言设计者希望面向计算机底层，拥有对操作系统和硬件的直接操纵能力。而Python的设计者则希望尽可能地减少操作计算机资源的繁琐过程，以获得语言的简洁性、高度的灵活性和扩展性。SQL的设计者面向具体的数据查询和分析领域，希望帮助开发者获得快速检索和操纵数据的能力。而Go语言的设计者则希望在保留C语言优秀功能的基础上，扩展编程语言对高并发环境的支持，并拥有垃圾回收和快速编译的能力。
凡此种种，编程语言特性的设计都是面向具体的问题领域的，是语言设计者构建于开发者和计算机之间的中间层，是对开发过程中重复功能逻辑的原子性“封装”，最终的目的是为了提升具体问题领域内的软件开发效率。
二、单词、语法和语义
和人类使用的自然语言类似，编程语言也有自身的单词、语法和语义，专业上称为词法记号、语言文法和语义。
常见的词法记号可以分为数字、字符、字符串、标识符、关键字，以及用于连接表达式的运算符、分割语句或者程序段落的界符等符号。这些是编程语言程序的基本单位，通过它们的有序组合，构建出了一门编程语言形形色色的代码片段。
编程语言的文法是用来描述语言的语法规则的，具体来说是规定词法记号之间的排列组合的顺序与规则。它描述了编程语言程序的基本模式，不符合该模式的词法记号的排列被挡在了合法语言程序的大门之外。同时，它也是各种编程语言对于开发者最明显的差异化特征。一个有经验的开发者可以很容易地通过扫视一段代码，就能分辨出这是哪种编程语言编写的计算机程序。
编程语言的语义描述了一段符合语言语法的程序，对于计算机而言的真正含义，是开发者最终要传达给计算机的意愿和指令。语言的语义必须是准确的、无二义性的，编译器也正是通过语义的指导，将计算机程序翻译为计算机可识别的表达形式。
三、程序的翻译
计算机程序是用来供人阅读和修改的，计算机硬件并不能理解程序内的思想和含义。因此，必须有一个翻译转换的过程，将人所表达的意愿准确无误地传递给计算机，让计算机明确并执行人下发的指令。实现这种翻译工作的工具就是编译器或解释器。
对于编译器来说，它的输入是人类书写的计算机语言程序，输出则是计算机可识别的底层表示。首先，它需要识别出程序中的单词，即词法分析。然后，根据单词的组合模式识别出程序的语法结构，即语法分析。最后，根据不同的语法结构对应的语义，将程序按照每个语法模块的形式转换为计算机可识别的指令序列，即语义分析和目标代码生成。
众所周知编译器的实现具有一定的复杂度，其根本原因来自于语言语法的结构灵活性和计算机底层表达形式的多样性，这也是创造一门编程语言最核心的环节。
四、二进制存储
编译器将语言程序翻译转换后，需要将转换后的结果存储起来，以便计算机在需要的时候将其加载、执行。这里不可避免的涉及到两个问题：
（1）转换后的结果是什么样的形式？
（2）转换后的结果保存在哪里？
第一个问题描述的是计算机程序被转换为怎样的形式，才是计算机可以识别的。由于计算机中实际运行程序的硬件模块是CPU，因此计算机程序只有被转换为CPU的二进制指令格式才能被正确识别、执行。比如常见的Intel体系的CISC指令格式、ARM体系的RISC执行格式等。
第二个问题描述的是计算机程序转化为二进制指令格式后，以什么样的方式保存在计算机的磁盘上。由于绝大多数的计算机程序是需要通过运行在计算机硬件之上的操作系统加载运行的，因此计算机程序的二进制表达形式必须以对应操作系统可识别的文件格式存储。比如常见的Windows操作系统的PE文件格式、linux操作系统的ELF文件格式等。
五、运行时环境和标准库
理论上讲，一门编程语言如果能提供出完备的操纵操作系统和硬件的原子性功能就已经成功了。但是不提供强大的运行时环境支持和标准库，是很难让一门编程语言真正的好用和流行的。没有人希望简单地打印一行字符串，还需要使用编程语言提供的基本特性实现调用操作系统提供的打印接口的逻辑。Java语言之所以久兴不衰，正是因为它不仅提供了完善的运行时环境和开发库支持，甚至提供了更强大的开发框架和工具支持。
因此可见，除了完备的语言特性，为开发者提供更方便好用的库和框架支持，消除软件构建过程中复杂和重复的逻辑，才是一门优秀编程语言的长盛之道。
六、自己动手，立即开始！
《自己动手构造编译系统——编译、汇编与链接》一书详细阐述了一门编程语言从无到有的过程，从语言的功能特性设计，到词法、文法、语义分析；从编译器、汇编器的设计实现，到目标文件的链接生成可执行文件；甚至编译优化器的实现、二进制指令、可执行文件格式以及语言运行时和标准库的概念，都在书中做了认真细致地剖析。相信对本书的阅读，将是一次不错的获得知识的体验！
B. python是什么样的编程语言
python是什么类型的编程语言？ Python是一种计算机程序设计语言，是一种面向对象的动态、强类型脚本语言（解释型语言）。 脚本语言：一般也是解释型语言。
优点
简单：Python是一种代表简单主义思想的语言。阅读一个良好的Python程序就感觉像是在读英语一样。它使你能够专注于解决问题而不是去搞明白语言本身。
易学：Python极其容易上手，因为Python有极其简单的说明文档 。
易读、易维护：风格清晰划一、强制缩进
用途广泛
速度快：Python 的底层是用 C 语言写的，很多标准库和第三方库也都是用 C 写的，运行速度非常快。
免费、开源：Python是FLOSS（自由/开放源码软件）之一。使用者可以自由地发布这个软件的拷贝、阅读它的源代码、对它做改动、把它的一部分用于新的自由软件中。FLOSS是基于一个团体分享知识的概念。
高层语言：用Python语言编写程序的时候无需考虑诸如如何管理你的程序使用的内存一类的底层细节。
可移植性：由于它的开源本质，Python已经被移植在许多平台上（经过改动使它能够工作在不同平台上）。这些平台包括Linux、Windows、FreeBSD、Macintosh、Solaris、OS/2、Amiga、AROS、AS/400、BeOS、OS/390、z/OS、Palm OS、QNX、VMS、Psion、Acom RISC OS、VxWorks、PlayStation、Sharp Zaurus、Windows CE、PocketPC、Symbian以及Google基于linux开发的android平台。
解释性：一个用编译性语言比如C或C++写的程序可以从源文件（即C或C++语言）转换到一个你的计算机使用的语言（二进制代码，即0和1）。这个过程通过编译器和不同的标记、选项完成。
运行程序的时候，连接/转载器软件把你的程序从硬盘复制到内存中并且运行。而Python语言写的程序不需要编译成二进制代码。你可以直接从源代码运行 程序。
在计算机内部，Python解释器把源代码转换成称为字节码的中间形式，然后再把它翻译成计算机使用的机器语言并运行。这使得使用Python更加简单。也使得Python程序更加易于移植。
面向对象：Python既支持面向过程的编程也支持面向对象的编程。在“面向过程”的语言中，程序是由过程或仅仅是可重用代码的函数构建起来的。在“面向对象”的语言中，程序是由数据和功能组合而成的对象构建起来的。
Python是完全面向对象的语言。函数、模块、数字、字符串都是对象。并且完全支持继承、重载、派生、多继承，有益于增强源代码的复用性。Python支持重载运算符和动态类型。相对于Lisp这种传统的函数式编程语言，Python对函数式设计只提供了有限的支持。有两个标准库(functools, itertools)提供了Haskell和Standard ML中久经考验的函数式程序设计工具。
可扩展性、可扩充性：如果需要一段关键代码运行得更快或者希望某些算法不公开，可以部分程序用C或C++编写，然后在Python程序中使用它们。
Python本身被设计为可扩充的。并非所有的特性和功能都集成到语言核心。Python提供了丰富的API和工具，以便程序员能够轻松地使用C语言、C++、Cython来编写扩充模块。Python编译器本身也可以被集成到其它需要脚本语言的程序内。因此，很多人还把Python作为一种“胶水语言”（glue language）使用。使用Python将其他语言编写的程序进行集成和封装。在Google内部的很多项目，例如Google Engine使用C++编写性能要求极高的部分，然后用Python或Java/Go调用相应的模块。《Python技术手册》的作者马特利（Alex Martelli）说：“这很难讲，不过，2004 年，Python 已在Google内部使用，Google 召募许多 Python 高手，但在这之前就已决定使用Python，他们的目的是 Python where we can, C++ where we must，在操控硬件的场合使用C++，在快速开发时候使用 Python。”
可嵌入性：可以把Python嵌入C/C++程序，从而向程序用户提供脚本功能。
丰富的库：Python标准库确实很庞大。它可以帮助处理各种工作，包括正则表达式、文档生成、单元测试、线程、数据库、网页浏览器、CGI、FTP、电子邮件、XML、XML-RPC、HTML、WAV文件、密码系统、GUI（图形用户界面）、Tk和其他与系统有关的操作。这被称作Python的“功能齐全”理念。除了标准库以外，还有许多其他高质量的库，如wxPython、Twisted和Python图像库等等。
规范的代码：Python采用强制缩进的方式使得代码具有较好可读性。而Python语言写的程序不需要编译成二进制代码。Python的作者设计限制性很强的语法，使得不好的编程习惯（例如if语句的下一行不向右缩进）都不能通过编译。其中很重要的一项就是Python的缩进规则。一个和其他大多数语言（如C）的区别就是，一个模块的界限，完全是由每行的首字符在这一行的位置来决定（而C语言是用一对花括号{}来明确的定出模块的边界，与字符的位置毫无关系）。通过强制程序员们缩进（包括if，for和函数定义等所有需要使用模块的地方），Python确实使得程序更加清晰和美观。
高级动态编程：虽然Python可能被粗略地分类为“脚本语言”（script language），但实际上一些大规模软件开发计划例如Zope、Mnet及BitTorrent，Google也广泛地使用它。Python的支持者较喜欢称它为一种高级动态编程语言，原因是“脚本语言”泛指仅作简单程序设计任务的语言，如shellscript、VBScript等只能处理简单任务的编程语言，并不能与Python相提并论。
做科学计算优点多：说起科学计算，首先会被提到的可能是MATLAB。除了MATLAB的一些专业性很强的工具箱还无法被替代之外，MATLAB的大部分常用功能都可以在Python世界中找到相应的扩展库。和MATLAB相比，用Python做科学计算有如下优点：
● 首先，MATLAB是一款商用软件，并且价格不菲。而Python完全免费，众多开源的科学计算库都提供了Python的调用接口。用户可以在任何计算机上免费安装Python及其绝大多数扩展库。
● 其次，与MATLAB相比，Python是一门更易学、更严谨的程序设计语言。它能让用户编写出更易读、易维护的代码。
● 最后，MATLAB主要专注于工程和科学计算。然而即使在计算领域，也经常会遇到文件管理、界面设计、网络通信等各种需求。而Python有着丰富的扩展库，可以轻易完成各种高级任务，开发者可以用Python实现完整应用程序所需的各种功能。
缺点
单行语句和命令行输出问题：很多时候不能将程序连写成一行，如import sys;for i in sys.path:print i。而perl和awk就无此限制，可以较为方便的在shell下完成简单程序，不需要如Python一样，必须将程序写入一个.py文件。
给初学者带来困惑：独特的语法，这也许不应该被称为局限，但是它用缩进来区分语句关系的方式还是给很多初学者带来了困惑。即便是很有经验的Python程序员，也可能陷入陷阱当中。
运行速度慢：这里是指与C和C++相比。Python开发人员尽量避开不成熟或者不重要的优化。一些针对非重要部位的加快运行速度的补丁通常不会被合并到Python内。所以很多人认为Python很慢。不过，根据二八定律，大多数程序对速度要求不高。在某些对运行速度要求很高的情况，Python设计师倾向于使用JIT技术，或者用使用C/C++语言改写这部分程序。可用的JIT技术是PyPy。
和其他语言区别
对于一个特定的问题，只要有一种最好的方法来解决
这在由Tim Peters写的Python格言（称为The Zen of Python）里面表述为：There should be one-- and preferably only one --obvious way to do it. 这正好和Perl语言（另一种功能类似的高级动态语言）的中心思想TMTOWTDI（There's More Than One Way To Do It）完全相反。
Python的设计哲学是“优雅”、“明确”、“简单”。因此，Perl语言中“总是有多种方法来做同一件事”的理念在Python开发者中通常是难以忍受的。Python开发者的哲学是“用一种方法，最好是只有一种方法来做一件事”。在设计Python语言时，如果面临多种选择，Python开发者一般会拒绝花俏的语法，而选择明确的没有或者很少有歧义的语法。由于这种设计观念的差异，Python源代码通常被认为比Perl具备更好的可读性，并且能够支撑大规模的软件开发。这些准则被称为Python格言。在Python解释器内运行import this可以获得完整的列表。
更高级的Virtual Machine
Python在执行时，首先会将.py文件中的源代码编译成Python的byte code（字节码），然后再由Python Virtual Machine（Python虚拟机）来执行这些编译好的byte code。这种机制的基本思想跟Java，.NET是一致的。然而，Python Virtual Machine与Java或.NET的Virtual Machine不同的是，Python的Virtual Machine是一种更高级的Virtual Machine。这里的高级并不是通常意义上的高级，不是说Python的Virtual Machine比Java或.NET的功能更强大，而是说和Java 或.NET相比，Python的Virtual Machine距离真实机器的距离更远。或者可以这么说，Python的Virtual Machine是一种抽象层次更高的Virtual Machine。基于C的Python编译出的字节码文件，通常是.pyc格式。除此之外，Python还可以以交互模式运行，比如主流操作系统Unix/Linux、Mac、Windows都可以直接在命令模式下直接运行Python交互环境。直接下达操作指令即可实现交互操作。
C. 标准库是什么
标准库是指编程语言中提供的一组预定义的函数、类、模块等，用于帮助开发者更方便地编写代码。
详细解释如下：
1. 标准库的概念：
在计算机编程中，标准库是一种资源集合，它包含了编程语言自带的一系列预先编写好的函数、模块和类等。这些资源经过优化和标准化，可以在开发者编写代码时直接调用，从而提高开发效率和代码质量。标准库是语言的一部分，随着语言的更新而不断完善和扩展。
2. 标准库的作用：
标准库在编程中扮演着重要角色。它提供了许多常用的功能和算法实现，如字符串处理、文件操作、数学计算、网络编程等。这些功能都是经过优化和测试的，可以直接使用而无需重新开发。此外，标准库还提供了跨平台的兼容性，确保在不同操作系统和平台上都能稳定运行，大大提高了代码的可移植性。
3. 标准库的分类与内容：
不同的编程语言拥有各自的标准库，其内容和分类也有所不同。以常见的Python语言为例，其标准库包含了如sys、os、math等模块，分别用于处理系统操作、数学计算等任务。这些模块内部包含了丰富的函数和类，可以满足开发者在编写代码时的各种需求。此外，标准库还包含了各种内置数据类型和函数，如列表、字典、字符串处理等，这些都是语言内置的，无需额外安装。
总的来说，标准库是编程语言中不可或缺的一部分，它为开发者提供了大量预定义的函数和模块，极大地提高了开发效率和代码质量。熟悉和掌握标准库的使用，是成为一名优秀程序员的重要基础。
D. 计算机语言是如何开发出来的
计算机语言是“设计”出来的，设计只需要思考和写文档，而该语言的编译器才是“开发”出来的。编译器也是程序，所以也需要用编程语言来编写，至于用什么语言就随开发者的便了。很多编程语言是用别的更基础的语言开发的，其中用最多的就是C语言。C语言编译器很多，大部分都是用别的C语言编译器编译出来的，而最早的C语言编译器是用汇编语言写出来的，最早的汇编语言编译器是通过“编译器自举”开发出来的。
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一个很深奥的问题
一、新建项目 启动Microsoft Visual Studio 。NET，新建一个C#项目MyApp，本例工程存放于F:\Csharp\MyApp。 二、添加控件 在Form1 窗体上添加三个控件(见图1)：主菜单MainMenu、标签Label1和按钮Button1。
Label1和Button1控件的属性均采用缺省设置。MainMenu控件中添加三个菜单项menuItem1、menuItem2、menuItem3。Text属性分别设为“语言”、“中文”和“English”。
menuItem2、 menuItem3 的RadioCheck属性设为True。 图 1 三、创建配置文件 在项目中添加一个文本文件 i，保存当前程序的语言版本设置。该文件中只有一行内容。
如果是“English”，则表示程序为英文版；如果是“Chinese”则为中文版。这里暂且保存为“English”。 四、创建资源文件 。NET中的资源文件有三种: 文本（。txt ）文件、XML 格式的。