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第八章 程序設(shè)計語言,計算機學(xué)院 趙曉南,本章內(nèi)容,8.1 程序設(shè)計語言的發(fā)展史 斷代劃分,高級程序設(shè)計語言的分類 8.2 高級程序設(shè)計語言的基本要素 變量,數(shù)據(jù)類型,賦值語句,分支語句,循環(huán)語句,過程(函數(shù)),注釋語句 8.3 高級程序設(shè)計語言的編譯 編譯的基本概念,編譯過程,軟件的運行,程序設(shè)計語言概述,程序設(shè)計語言是實現(xiàn)人機交換信息(對話)的最基本工具。 計算機程序設(shè)計語言的發(fā)展,經(jīng)歷了從機器語言、匯編語言到高級語言的歷程。,8.1 程序設(shè)計語言斷代的劃分,機器語言:由機器指令組成。即一串串由“0”和“1”組成的指令序列集。 用機器語言所編寫的程序機器能直接識別和執(zhí)行,所以又稱它為目標(biāo)程序。,缺點: 與自然語言差距大,指令難記憶 調(diào)試、排錯比較困難,優(yōu)點: 使用針對特定型號計算機的語言,故而運行效率是所有語言中最高的。,8.1 程序設(shè)計語言斷代的劃分,匯編語言:采用有一定含義的符號即指令助記符來表示指令。 匯編語言比機器語言易讀、易維護。但計算機并不認(rèn)識這些符號,因此就需要一個專門的程序負(fù)責(zé)將這些符號翻譯成二進制數(shù)的機器語言,這種翻譯程序被稱為匯編程序。,一般都采用某些有關(guān)的英文單詞的縮寫,基本與機器指令一一對應(yīng),8.1 程序設(shè)計語言斷代的劃分,高級程序設(shè)計語言:一種接近于數(shù)學(xué)語言或自然語言,同時又不依賴于計算機硬件,編寫的程序能在所有機器上通用。,1957年,第一個完全脫離機器硬件的高級語言- FORTRAN問世了。此后,40多年來,共有幾百種高級語言出現(xiàn)。,1969年,提出了結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法;1970年,第一個結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計語言Pascal出現(xiàn),標(biāo)志著結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計時期的開始。,80年代初開始,在軟件設(shè)計思想上,又產(chǎn)生了一次革命,其成果就是面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計。,下一個發(fā)展目標(biāo)是“面向應(yīng)用”,就是說:只要告訴程序要干什么,程序就能自動生成算法進行處理。 即:非過程化程序語言。,高級程序設(shè)計語言的分類,按設(shè)計要求分(過程,非過程):過程式語言的主要特征是,用戶可以指明一系列可順序執(zhí)行的運算,以表示相應(yīng)的計算過程,如Fortran,Cobol,Pascal等。 按應(yīng)用范圍分(通用,專用):如Fortran、Cobol、Pascal、C都是通用語言。目標(biāo)單一的語言稱為專用語言,如APT等。 按描述問題的方式分(命令型,函數(shù)型,描述型,面向?qū)ο笮停﹨⒁奝132 表8-3,8.2程序設(shè)計語言的基本元素,變量 數(shù)據(jù)類型 賦值語句 分支語句 循環(huán)語句 過程(函數(shù)) 注釋語句,8.2 基本元素,8.2.1 變量和常量(variable, constant) 變量:在程序運行過程中,其值可以被改變的量稱為變量。變量的兩個要素:1)變量名。每個變量都必須有一個名字變量名,遵循標(biāo)識符命名規(guī)則。2)變量值。在程序運行過程中,變量值存儲在內(nèi)存中。程序通過變量名來引用變量的值。 常量:在程序運行過程中,其值不能被改變的量稱為常量。常量可分為整型常量,實型常量,字符常量,符號常量。,變量在使用前,在內(nèi)存中會給每個變量申請一定大小的空間。,8.2.2 數(shù)據(jù)類型,基本數(shù)據(jù)類型(data type) 整型: short int(短整型) integer(整型) long int(長整型) 實型: real(基本實型) single(單精度) double(雙精度)等 字符型:一個單字符。 布爾型:布爾型變量的值只有false和true。,字符型變量,大小寫不等價!,注意:整型/實型變量的長度,與具體的機型有關(guān)。,注意:整型/實型變量的長度,與具體的機型有關(guān)。,8.2.2 數(shù)據(jù)類型,構(gòu)造數(shù)據(jù)類型 數(shù)組(array): 相同類型數(shù)據(jù)的集合。 數(shù)組中的各個元素,存放在連續(xù)的內(nèi)存單元中 加標(biāo)號引用其中的各個變量 結(jié)構(gòu)體(struct): 不同類型數(shù)據(jù)的集合 結(jié)構(gòu)體中的各個變量,存放在連續(xù)的內(nèi)存單元中 引用時,變量名和分量之間加點表示,如: 1. int V10; 其中的數(shù)組元素分別表示為:V0,V1V9。 2. Struct student char name8; char class8; float score; 引用時: 比如s為Struct student型的變量,則 =“wang” s.class =10010903 s.score=89.9,8.2.3 賦值語句,賦值操作的意義就是把一個確定的數(shù)值放到某個變量代表的那個內(nèi)存單元中去。 賦值號: “=”表示賦值操作 左值:等待被賦予值的變量 右值:將要被賦予的“值”,8.2.4 分支語句,分支語句 根據(jù)指定的條件(即產(chǎn)生真假/值的表達式),從兩條、或者多條路徑中選擇一條執(zhí)行。 又例如switch語句,既是多路選擇。,8.2.5 循環(huán)語句,for(表達式1;表達式2;表達式3) 循環(huán)體語句A For語句的循環(huán)體執(zhí)行0次或多次。,執(zhí)行循環(huán)的次數(shù)一般情況下是一個指定的值。一般在表達式2中給出。,8.2.5 循環(huán)語句,do-while語句的循環(huán)體執(zhí)行1次或多次 do 循環(huán)體語句A; while(表達式p);,8.2.6 函數(shù),一個程序一般分為若干個模塊,每個模塊用來實現(xiàn)一個特定的功能。 函數(shù)就是實現(xiàn)一個特定功能的一個語句序列。通過使用函數(shù),可以使程序更短、更清晰。 函數(shù)定義的格式,類型標(biāo)識符 函數(shù)名(形式參數(shù)表) 聲明部分; 語句部分; ,8.2.6 過程(函數(shù)),函數(shù)調(diào)用的基本格式: 用途:構(gòu)造通用的算法模塊;把一個大的、復(fù)雜的算法分解成若干個小的、簡單的算法合成。,函數(shù)名(參數(shù)表),主程序運行過程中,遇到調(diào)用過程,暫停在那,轉(zhuǎn)去執(zhí)行被調(diào)用的過程,待其結(jié)束后返回,繼續(xù)向下執(zhí)行。,過程的參數(shù)傳遞,值傳遞: 把主程序的具體數(shù)值,復(fù)制給被調(diào)用的過程的參數(shù),進行操作。 地址傳遞: 主程序操作對象(變量)的地址和被調(diào)用的過程的參數(shù)(虛參)一致,即:二者共享同一個內(nèi)存地址。,實參:主程序中的待操作對象。虛參:被調(diào)用過程的參數(shù),8.2.7 注釋語句,目的:注釋是對程序的解釋說明。使程序更加易讀,易維護。,是輔助內(nèi)容,不包含在真正運行的程序中(即不需要編譯),但是卻是必不可少的。好的程序都有很出色的注釋。,編譯的基本概念,編譯程序:這是一種將高級語言源程序作為輸入,進行翻譯轉(zhuǎn)換,產(chǎn)生出機器語言的目標(biāo)程序,然后再讓計算機執(zhí)行這個目標(biāo)程序,得到計算結(jié)果。 解釋程序:這是一種高級語言翻譯程序的一種,它將源語言編寫的源程序作為輸入,解釋一句后就提交計算機執(zhí)行一句,并不形成目標(biāo)程序。,編譯程序的兩種方式,編譯過程,編譯程序工作時,先分析,后綜合,從而得到目標(biāo)程序。所謂

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