Cách phân biệt giữa ngôn ngữ máy và ngôn ngữ lập trình bậc cao

Cách phân biệt giữa ngôn ngữ máy và ngôn ngữ lập trình bậc cao là gì ? Trong bài viết dưới đây, FUNiX sẽ giải thích cho bạn sự khác biệt giữa hai ngôn ngữ này một cách có hệ thống cũng đính chính những nhận định sai lầm thường thấy trên các forum /blog trước nay.

• Ngôn ngữ lập trình bậc cao và bậc thấp là gì?
• Hợp ngữ là gì? Cách phân biệt giữa hợp ngữ và các ngôn ngữ bậc cao

>> Khóa học lập trình cơ bản

>> Kỹ thuật lập trình PHP

Trong thế giới công nghệ hiện đại, lập trình là một phần không thể thiếu trong việc phát triển phần mềm và các hệ thống máy tính. Để các ứng dụng và chương trình có thể hoạt động được trên máy tính, chúng phải được biên dịch từ ngôn ngữ lập trình mà con người có thể hiểu sang một dạng mà máy tính có thể thực thi. Hai khái niệm quan trọng trong lĩnh vực lập trình là ngôn ngữ máy và ngôn ngữ lập trình bậc cao. Dù cả hai đều có vai trò quan trọng trong việc phát triển phần mềm, nhưng chúng có những đặc điểm rất khác biệt về cách thức hoạt động, mức độ trừu tượng và ứng dụng. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu cách phân biệt giữa ngôn ngữ máy và ngôn ngữ lập trình bậc cao, qua đó giúp hiểu rõ hơn về vai trò của mỗi loại ngôn ngữ trong hệ thống máy tính.

1. Ngôn ngữ lập trình là gì?

Ngôn ngữ lập trình (programming language) là ngôn ngữ được phát triển và chuẩn hóa theo một hệ thống quy tắc riêng. Theo đó, lập trình viên sẽ thực hiện mô tả các chương trình làm việc đảm bảo cả con người và máy tính đều hiểu được nhau.

Ngôn ngữ lập trình dùng để viết các chương trình phần mềm, ứng dụng và cả website. Được biết, mỗi ngôn ngữ sẽ có những đặc điểm riêng bao gồm: cú pháp, từ vựng, ý nghĩa và mục đích.

Hiện có 3 loại ngôn ngữ lập trình chính:

• Ngôn ngữ máy (Machine Language).
• Hợp ngữ (Assembly Language).
• Ngôn ngữ bậc cao (High Level Language).

Trong đó, hợp ngữ là một ngôn ngữ trung gian. Nó được hiểu là trên một cấp so với ngôn ngữ máy. 

Lưu ý:

• Các ngôn ngữ muốn chạy được thì cần phải: biên dịch sang ngôn ngữ máy (C, C++, Assembler, Pascal…). Hoặc phải được thông qua 1 hoặc 1 hệ chương trình để thông dịch thực thi (Java, Python, PHP, Perl…)
• Đặc biệt, việc lựa chọn ngôn ngữ phù hợp rất quan trọng trong lập trình. Vì nó vừa ảnh hưởng đến bảo mật vừa liên quan đến sự thông dụng trong việc sửa chữa.

>>> Xem thêm: Top 20 ngôn ngữ lập trình tốt nhất để học bạn nên biết – Phần 1

2. Cách phân biệt giữa ngôn ngữ máy và ngôn ngữ lập trình bậc cao

2.1 Ngôn ngữ máy

Ngôn ngữ máy, hay còn gọi là ngôn ngữ cấp thấp, là loại ngôn ngữ mà máy tính có thể hiểu và thực thi trực tiếp mà không cần phải biên dịch hay thông qua bất kỳ công cụ trung gian nào. Đây là ngôn ngữ duy nhất mà bộ xử lý (CPU) có thể làm việc được. Ngôn ngữ máy sử dụng mã nhị phân (0 và 1), mỗi chuỗi bit (0 và 1) đại diện cho một chỉ thị (instruction) hoặc một giá trị dữ liệu trong bộ nhớ.

Đặc Điểm Của Ngôn Ngữ Máy

• Dễ dàng bị phụ thuộc vào phần cứng: Ngôn ngữ máy phụ thuộc vào kiến trúc của phần cứng, do đó, mỗi loại CPU sẽ có một ngôn ngữ máy riêng biệt. Điều này có nghĩa là chương trình viết cho một loại CPU sẽ không thể chạy trên một loại CPU khác mà không phải thay đổi.
• Mã nhị phân: Ngôn ngữ máy sử dụng chuỗi các bit (0 và 1) để biểu thị các lệnh và dữ liệu. Một chương trình viết bằng ngôn ngữ máy sẽ bao gồm các chuỗi nhị phân, và mỗi chuỗi này tương ứng với một lệnh cụ thể mà CPU có thể hiểu và thực thi.
• Hiệu suất cao nhưng khó lập trình: Mặc dù ngôn ngữ máy mang lại hiệu suất xử lý tối ưu vì nó được CPU hiểu trực tiếp, nhưng việc lập trình bằng ngôn ngữ máy rất khó khăn và dễ gặp phải lỗi. Lập trình viên cần phải làm việc trực tiếp với các địa chỉ bộ nhớ, thanh ghi và các lệnh cấp thấp mà không có sự trừu tượng như các ngôn ngữ bậc cao.

Ví Dụ Về Ngôn Ngữ Máy

Một ví dụ về ngôn ngữ máy là mã nhị phân mà CPU Intel x86 sử dụng. Các lệnh trong mã này có dạng các chuỗi nhị phân như “11001011” hoặc “10101101”. Chúng sẽ được hiểu và thực thi bởi bộ xử lý mà không cần bất kỳ sự chuyển đổi nào.

>>> Đọc ngay: Học lập trình online có ưu điểm vượt trội gì?

2.2 Ngôn ngữ lập trình bậc cao

Ngôn ngữ lập trình bậc cao là ngôn ngữ được lập trình với sự trừu tượng hóa mạnh mẽ từ các chi tiết của máy tính. Ngôn ngữ này có thể sử dụng các yếu tố ngôn ngữ tự nhiên, dễ sử dụng hơn hoặc tự động hóa các khu vực quan trọng của hệ thống máy tính. Chúng giúp quá trình phát triển chương trình trở nên đơn giản và dễ hiểu hơn. 

Ngôn ngữ lập trình bậc cao (high-level programming languages) là các ngôn ngữ mà lập trình viên có thể sử dụng để viết chương trình một cách dễ dàng và hiệu quả hơn, nhờ vào sự trừu tượng hóa cao hơn so với ngôn ngữ máy. Ngôn ngữ lập trình bậc cao có cú pháp gần với ngôn ngữ tự nhiên của con người, giúp lập trình viên dễ dàng mô tả các thuật toán và logic phức tạp mà không cần phải quan tâm quá nhiều đến chi tiết phần cứng.

Đặc Điểm Của Ngôn Ngữ Lập Trình Bậc Cao

• Cú pháp gần gũi với ngôn ngữ tự nhiên: Ngôn ngữ lập trình bậc cao có cú pháp dễ hiểu và gần gũi với ngôn ngữ tự nhiên của con người. Ví dụ, trong ngôn ngữ lập trình Python, cú pháp có thể rất đơn giản, như câu lệnh print("Hello, World!") để in ra một thông báo.
• Trừu tượng hóa cao: Ngôn ngữ lập trình bậc cao giúp lập trình viên làm việc với các khái niệm trừu tượng như đối tượng, lớp, hàm, mà không cần phải lo lắng về các chi tiết phần cứng như bộ nhớ, thanh ghi hay các thao tác cấp thấp.
• Độc lập với phần cứng: Một chương trình viết bằng ngôn ngữ lập trình bậc cao có thể chạy trên nhiều loại máy tính khác nhau mà không cần thay đổi mã nguồn, miễn là có một trình biên dịch hoặc thông dịch viên phù hợp.
• Cần biên dịch hoặc thông dịch: Để chương trình viết bằng ngôn ngữ lập trình bậc cao có thể chạy được trên máy tính, nó phải được biên dịch (hoặc thông dịch) thành ngôn ngữ máy. Các ngôn ngữ lập trình bậc cao như C, Java, Python, và Ruby đều cần thông qua các công cụ như trình biên dịch hoặc thông dịch viên để chuyển đổi mã nguồn thành mã máy.

Ví Dụ Về Ngôn Ngữ Lập Trình Bậc Cao

Một số ngôn ngữ lập trình bậc cao phổ biến hiện nay bao gồm:

• Python: Với cú pháp đơn giản, dễ đọc và dễ viết, Python là ngôn ngữ lập trình được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như khoa học dữ liệu, trí tuệ nhân tạo, và phát triển web.
• Java: Một ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng, được sử dụng phổ biến trong phát triển ứng dụng doanh nghiệp, ứng dụng Android và hệ thống phân tán.
• C++: Ngôn ngữ lập trình bậc cao mạnh mẽ, hỗ trợ lập trình hướng đối tượng và cấu trúc dữ liệu nâng cao, thường được sử dụng trong phát triển phần mềm yêu cầu hiệu suất cao như game, phần mềm nhúng và hệ thống thời gian thực.

3. So Sánh Giữa Ngôn Ngữ Máy và Ngôn Ngữ Lập Trình Bậc Cao

Tóm lại, những điểm khác biệt cơ bản giữa hai ngôn ngữ này bao gồm:

Như vậy, nội dung bài viết trên đây FUNiX vừa chỉ ra một số điểm khác biệt giữa ngôn ngữ máy và ngôn ngữ lập trình bậc cao. Mong rằng, những thông tin chia sẻ trên đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về hai ngôn ngữ này, từ đó biết cách ứng dụng sao cho phù hợp nhất!

>>> Nếu bạn đang có nhu cầu tìm hiểu về khóa học lập trình đi làm ngay. Hãy liên hệ với FUNiX ngay tại đây:

>>> Xem thêm chuỗi bài viết liên quan:

Top 20 ngôn ngữ lập trình tốt nhất để học bạn nên biết – Phần 2

Ngôn ngữ lập trình Java: Hướng dẫn cho người mới bắt đầu về Java

8 Ứng dụng thực tế hàng đầu của PHP và các bước để theo đuổi ngôn ngữ lập trình PHP

Các ngôn ngữ lập trình thường dùng ở ĐH CNTT

Phạm Thị Thanh Ngọc