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同样是高级语言为什么C语言可以编写51单片机程序,JAVA却不能编写?

shadowbookshadowbook 回答10 收藏1
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h9911

h9911

回答于2022-06-22 19:00

从事嵌入式开发多年,C语言和Java两种编程语言都拿来做过项目,凡是没有那么绝对,不同的编程语言适用于不同的编程场景,对于单片机来讲运行个操作系统就已经是很奢侈的事情,再让运行java的虚拟机还让人玩不,一旦涉及到操作系统或者java的虚拟机基本上已经超乎单片机的范畴了,单片机再次扩展化就是嵌入式开发了,运行个操作系统或者java虚拟机也不是什么很难的事情。

术业有专攻,对于单片机而言应用场景非常简单,用最小的开支控制硬件电路,只要是单片机在的地方,软件要求都不是太强大,但性能要求非常高,成本普遍比较低,常见一些小的控制设备基本上都是单片机完成,前天部门一个做单片机开发的程序员还在抱怨在嵌入式linux上写的代码直接平移到单片机上没法用,占用内存太厉害,相同的功能只好重新写一遍,系统资源特别是内存资源必须要考虑的事情,又不能增加做太多外围的扩展毕竟成本有限制,基于以上种种原因,单片机能跑个操作系统都是一件很难的事情更何况是Java,任何公司开发产品都需要从实际情况出发。

java目前主流语言里面的第一编程语言受众最多,相关从业人数也是最多的,主要在应用级开发以及后台服务器开发方面有比较大的优势,可用类库非常多,所以开发一个功能只要思路确定功能实现起来非常迅速,大部分的基本功能已经封装成类库,而且由于受众比较多,简单的功能直直接在网上就能搜到然后复制粘贴出来,修改下就能使用,这也是强大的生态链支持。

Java也是可以直接调用底层硬件的,通过jni方式只是一个通道而已。在开发安卓框架的时候,有个同事做了多年的java,想转行做底层的软件开发,结果搞了三个月坚持不下去了,最后又回归到java开发去了,不仅仅是语法方面的差异主要是编程方式以及编程思想差异太大,本质上还是面向对象和面向过程的差异,现在的程序员特别是刚入行的喜欢拿比较各种编程语言的差异,更夸张还有鄙视链。

C语言和java几点区别?

1.C语言属于面向过程的编程语言,java面向对象语言,编程思路有差异

2.C语言主要用在操作系统,通讯行业,驱动开发等底层语言开发,java主要在app以及后端服务器开发,现在大数据领域应用场景也很多。

3.编程语言发展正在向着集成化发展像java这种在编程领域会越来越受到重视,C语言这种底层语言会越来越走向后台,并不意味着落伍,只不过从前台走向了后端,而且从业的门槛也提升了,但重要程度不会因此降低。

术业有专攻任何一种编程语言都不是万能的,能在合适的场景下解决问题就够了,没有必要在一些无关的选择上浪费太多的时间。

希望能帮到你。

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Charles

Charles

回答于2022-06-22 19:00

根据我所知道的回答一下这个问题。


在学生时代,我用过C语言编程也用过JAVA语言编程,工作之后都还给老师了,但是基本的概念还是知道一些。


C语言和JAVA语言同样是高级语言,但是还是不同的,C语言要更低级一些,对硬件的控制更加直接,JAVA语言的运行需要使用JAVA虚拟机。下面分别对C语言和JAVA语言说一说。

C语言

  • C语言是我大学时的必修课,记得那时还是用的谭浩强老师的C语言教材,现在回想起来历历在目;

  • C语言更加接近机器语言,可以使用指针等直接对内存的地址进行操作;

  • C语言是面向过程的编程语言,说的直白点儿,使用C语言编程,脑海中首先得有一个流程图,第一步干什么、第二步干什么,直到把这个事情做完;

  • C语言需要使用编译器编译成机器语言,然后就可以运行了,不需要运行在虚拟机上,JAVA是运行在虚拟机上的,所以运行速率有点儿慢,但是跨平台效果好。

JAVA语言

  • JAVA是面向对象的高级语言,说直白点儿就是,编程时,首先要把所有的东西抽象成类,这个类包含了各种属性和方法,然后封装起来,更加接近人类世界;

  • JAVA的运行需要解释器,转换成字节码,然后在JAVA虚拟机上运行,相比与C语言是不需要的虚拟机的,编译成机器语言,直接在硬件上运行。


单片机为什么用C语言而不用JAVA

  • 单片机的性能一般不是很好,CPU、内存可以说是“寸土寸金”,要省着点而用;

  • 假如单片机使用JAVA语言,那么首先需要运行一个JAVA虚拟机,性能不是很好的单片机是“跑”不起来的;

  • 单片机使用C语言就不一样了,C语言编译后直接转换成机器语言,直接对硬件进行控制,效率要高很多,而且很节省CPU和内存空间。


对于C语言和JAVA语言的使用区别,大家有什么看法呢,欢迎在评论区,留言讨论。

如需更多帮助,请私信关注,谢谢。

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honmaple

honmaple

回答于2022-06-22 19:00

作为985院校的本硕毕业生以及BAT的Java开发工程师来回答这个问题。

因为同为高级语言的C语言是编译型语言,而Java是解释型语言。

解释型语言与编译型语言

也许你早就好奇了,什么是解释型语言,那什么是编译型语言?

我们最开始说C/C++是编译型语言,原因是相对于java这样的解释性语言,C/C++需要通过编译器,把源代码编译成中间文件,然后通过连接器和汇编器生成机器码,即一系列基本操作序列,可以直接让计算机执行。

而java程序从源代码到被计算机执行,也要经历上述步骤。不同的地方在于,C/C++会把那些从源代码“变”来的机器码保存起来,而java直接将这些生成的基本操作序列指令丢给java虚拟机,也就是我们常说的JVM(java virtual machine),执行然后产生动作了。这就是我们所说的解释型语言。

所以我们看到的现象是,编译型语言要先编译再运行,而解释性语言直接“运行”源代码。

单片机

单片机其实就是一个微型电脑,除了功能和性能上比我们家用电脑弱很多,其他内部重要构造一应俱全,用来做一些控制家用电器的工作足够了,比如洗衣机,微波炉什么的。

单片机程序通常都是用C/C++编写的。因为他们生成的exe文件,是可以直接放在单片机内部运行的。而像Java,作为解释型语言,它编译后的产生的文件是要放在java的虚拟机中才能运行的,直接交给单片机,根本无法运行。

如果一定用Java写单片机程序,也不是不可以,就是比较麻烦,需要把它的解释器写进单片机内部。但是这样做简直就是自找麻烦,第一占用单片机有限的空间资源,第二会影响执行速度。我想所有人都不想点击洗衣机的开始按钮之后,过了十秒钟,才开始加水吧。

以上是我的浅见,如果对你有所帮助,欢迎点赞留言与我交流。

我是苏苏思量,来自BAT的Java开发工程师,每日分享科技类见闻,欢迎关注我,与我共同进步。

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chaos_G

chaos_G

回答于2022-06-22 19:00

主要是java没有合适的编译器来生成单片机的机器语言啊

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Batkid

Batkid

回答于2022-06-22 19:00

这两种语言的运行机制不一样。

C语言是直接编译成二进制格式的机器可运行代码。比如在windows平台上的exe文件,双击可直接运行。

而JAVA不同,JAVA是运行在各种版本的JAVA虚拟机之上的。JAVA虚拟机,可以理解为运行在各个平台之上的可执行文件,这个程序负责给windows等各个平台翻译编译后的JAVA语言。

举个例子,C语言就好比你精通各国语言,直接和老外交流,而JAVA则是带个翻译(JAVA虚拟机)来和系统交流的。执行效率肯定是C语言更高一些了。

51单片机,机器运行资源相对比较紧凑,在上面跑个JAVA虚拟机的话开销有些大。另外,JAVA官方也没有提供51平台的虚拟机。

另外,C可以直接操作内存,可以调用汇编指令,操作起来更加灵活。而JAVA受虚拟机功能限制,可完成的工作就比较局限了。

从JAVA语言诞生之日起,JAVA就是为了大规模开发应运而生的。C则擅长直接和硬件打交道。所以,从各方面看,JAVA都不适合开发单片机程序。

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hizengzeng

hizengzeng

回答于2022-06-22 19:00

一直从事单片机和嵌入式方面的软硬件设计。这个问题其实跟容易搞明白。先说一下答案吧,因为C语言的语言特性更适合跟硬件打交道,所以选择C而不是Java。那具体为什么呢,下面详细说一下。

首先明白什么是单片机,单片机说白了可以理解为一个微电脑,它上面集成了ROM(可以理解为电脑硬盘)、RAM(理解为内存条)、CPU以及IO端口、串口、SPI IIC等板载总线,一些高级单片机还集成了USB、LCD以及以太网接口,看上去是不是很像一个微型电脑。当然专业点讲,单片机从51到ARM从8位到32位种类很多,性能也千差万别,根据具体应用选择型号。所以说到底操作单片机和操作一台没有操作系统的裸机是很类似的(也有区别)。

那好了,搞明白了什么是单片机再来说一下编程语言的历史。早期操作cpu是用的机器语言,机器语言就是只有0和1的一串数字编码,CPU通过执行机器语言进行相关的操作。后来觉得机器语言不好记,就发明了汇编语言,汇编语言可以理解为,把机器语言差不多一对一翻译成英文字符,这样方便记忆,写代码快啊。

后来又发现不同的CPU使用的机器语言不一样,自然对应的汇编也就不同,给一个CPU写的程序在另一个cpu上不能用,于是又把汇编抽象了一下就有了C语言,对不同的CPU只需要用对应的编译器编译一下就可以了,为了适应汇编语言便于编译,C语言保留了许多汇编的特性,比如对内存地址的操作(指针),那时候C语言算是高级语言,但它仍然距离硬件非常近。

再后来人们开发的软件逐渐庞大起来,C语言让程序员很为难,在开发大型软件的时候C语言开发效率太低。于是就有了面向对象的语言C++ JAVA 等。这些面向对象的语言编译起来比较复杂,在形成可执行语言的时候容易出现问题,因为编译器也是软件也会有BUG,所以在底层使用的时候尽量使用简单的语言,如C语言。面相对象的语言让程序员轻松了,但是代码效率却下降了,越高级抽象的语言执行效率越低,低效率的程序直接运行在硬件层是一件很可怕的事情。另外JAVA还不同于C++,JAVA不是直接被编译成机器代码的,而是编译成字节码,运行在虚拟机上的(这部分内容这里就不谈了),直接理解就是它本身需要别的软件支持,不能直接运行在硬件层。

最后说C语言的指针可以让程序员直接操作内存地址以及CPU的寄存器,这是使用C语言操作单片机的最根本的原因。它既避免了汇编语言的不可跨平台,又提高了编程效率,还能保持和汇编差不多的执行效率。JAVA是做不到的

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刘永祥

刘永祥

回答于2022-06-22 19:00

虽然都是高级语言,但是还是有区别的,c是面向过程的高级语言,适用于对硬件对过程的控制。java是面向对象的高级语言,适用于对抽象业务的处理。都是高级语言,但c的抽象程度不及java,高级程度不及java。单片机资源非常有限,不适合使用java。

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Jingbin_

Jingbin_

回答于2022-06-22 19:00

这是因为越是底层程序员逻辑思维能力越强,对OOP越不感冒,这就好比你家离超市300公尺,底层程序员喜欢直接跑过去,跑的过程还会选择一条最短的捷径。而上层程序员则会按百度地图坐公交到下一站再打个专车。

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chengjianhua

chengjianhua

回答于2022-06-22 19:00

就跟你想去百米开外的商店买东西一样,

你走去很方便,

你说这个路程,可以考虑抽象一下,我要有个交通工具,这样以后商店远了,我也能方便去,所以你开车去了~~

最后发现,还是走着方便~

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zhonghanwen

zhonghanwen

回答于2022-06-22 19:00

1、C语言宝刀不老的优势就是:代码简洁且与单片机关系密切。

2、玩单片机就是用C语言,别整别的幺蛾子。你搞别的会被人笑话。

3、C语言入门其实很快的,多学一门编程语言没坏处。

4、JAVA是基于C的,最后转换成机器代码比C繁琐(汇编语言转换更快,但写起来麻烦,500行汇编代码用C语言100行就够了)。

5、单片机的各种库基本都是C语言(我说的是基本都是,不是全是),一些系统底层的程序也基本都是C语言写的(STM32单片机启动程序有汇编文件)。要是把这些东西全用JAVA写好那也行,但没人懒得开发。

6、单片机写程序用的主流软件Keil、IAR、Arduino,基本都是用C语言写程序;现在还没听说过哪个软件将单片机和JAVA联系在一起的。

7、高手都是会4种以上编程语言的,只会一种,算不算高手。

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