造一个翻译官
机器只懂数字，人只擅长想法，中间隔着一道大坑。 汇编器先把好念的短名字变成数字，编译器再把接近人话的语言变成数字。 而翻译官自己也是程序——这句话马上会把我们带进一个很有意思的坑。
先感受一下“没有翻译官”的痛
假设机器的一条指令是 8 位：前 4 位表示“干什么”，后 4 位表示“对哪个位置干”。 那么“把一个数加 4，然后打印出来”，在机器里就是这样的数字：
9 03 A 04 7 00 0 00
你得背下来：9 是“装一个数进来”，A 是“加上一个数”，7 是“打印”，0 是“停机”。
数字和含义之间没有任何提示，写错一位，程序就跑到别的地方去了。
人的脑子不擅长记编号，擅长记名字。那能不能让机器来查表——我们写名字，它翻成数字？ 能。这就是翻译官诞生的原因。
第一步：给数字起名字 —— 汇编器
- 用短名字代替数字：
LDA（load into accumulator，装进累加器）、ADD、JMP（jump，跳转）。这种短名字叫助记符（mnemonic）。 - 再写一个小程序，专门负责把
LDA 12这样的字翻译成1 C这样的数字。这个程序叫汇编器（assembler）。 - 它还会帮你算地址：你给某一行起个名字（标签），汇编器自动算出它到底在哪个地址，不用你数格子。
时间线上有两个名字值得记住：
- 1947 — 1949 年，Kathleen Booth 为 ARC2 机器写了最早的汇编器之一，还设计了配套的指令。
- 1952 年，Grace Hopper 的 A-0 系统走得更远：她把“让机器来翻译程序”这件事做成了系统，并让 compiler（编译器）这个词流行起来。当时有人跟她说“机器不能自己写程序”，她的态度是：那就先给它写一个。
收益有多大？翻译这件苦活只干一次——造出汇编器以后，每天写程序都省力。 这也是编程史上第一个“磨刀不误砍柴工”的决定。
第二步：让机器读人话 —— 编译器
汇编语言还是一条对一条的，长得跟机器指令很像。人们想要的是直接写：
A = 3 + 4
1957 年，FORTRAN（FORmula TRANslation，公式翻译）在 IBM 704 上诞生，John Backus 的团队为它工作了大约六年。
当时很多专家并不相信机器能翻译出好代码，认为编译出来的程序一定比人手写的汇编慢一大截。 结果 FORTRAN 编译出来的代码几乎和手写汇编一样快，还会做优化。 “你可以写得像人话，跑得像手写”——编译器的信用，就是从这一刻建立起来的。
接着语言一个接一个出现：
- 1958 年 LISP（John McCarthy）：用括号和列表描述计算。它有一个了不起的性质——它的求值器可以用 LISP 自己写。这是第 4 站的伏笔。
- 1959 年 COBOL：面向商业和数据处理，句子长得像英语，一直用到现在（银行和保险系统里还藏着很多）。
- 1960 年 ALGOL：第一个被认真设计、有清晰语法报告的语言。后来几乎所有语言的“句型”，都能看到它的影子。
编译器 和 解释器，有什么不同？
- 编译器像把整本书先翻译好，再交给读者：一次性把你的程序翻译成机器码，之后直接跑翻译结果，速度快。
- 解释器像同声传译：读一句、翻一句、执行一句，改起来方便，但通常慢一些。
- 两种都能用，很多现代语言两者结合（比如先编译成一种中间形式，再解释或即时编译）。
于是有了一座“一层叠一层”的塔
塔的每一层都是程序，而这些程序又是用塔下面的一层写出来的。 那么问题来了：最下面那一层的程序，是谁写的？
如果第一个汇编器是用汇编语言写的，会出什么事？ （提示：你得先有一个汇编器，才能把汇编器汇编出来。） 这个死循环有一个漂亮的名字，也有好几种破解办法——下一站见。
小结
翻译官把写程序的成本降低了几百倍：人只写想法，机器负责把它变成数字。 但它顺手留下了一个难题——翻译官自己也得有人写。 这个难题的名字，叫自举。