【教学课件】第6章程式语言

,按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,6-,*,計算機概論,全華科技圖書,第6章 程式語言,6-1 程式語言發展史,6-2 資料型態,6-3 程式指令,6-4 程序定義和使用,6-1 程式語言發展史,機器語言,電腦所能接受,由0與1組成,組合語言,將0、1字串以符號表示,優點：,指令比機器語言更易於學習,缺點：,必須符合特定機器，不具可攜性,不具結構性，程式仍然不易理解,高階語言,範例：C語言,特性,可讀性高，容易理解,比較容易維護和修改,具有可攜性,編譯：高階語言的程式碼需編譯成目的碼之後才能執行，流程如下圖：,程式語言發展年表,FORTRAN,第一個高階語言，為IBM於1957年左右推出,針對複雜的科學計算所設計,範例：,LISP,MIT教授John McCarthy於1958年所推出,適合作符號運算,在人工智慧的應用特別重要,範例：,COBOL,專為商業資料處理而設計的語言,提供便利的檔案描述與處理,特別重視資料的定義,範例：,BASIC,隨著個人電腦,推出,簡單易學,，但,不是很嚴謹,微軟的VISUAL BASIC（簡稱VB），為BASIC語言提供了視覺化的簡易開發環境,範例：,PASCAL,發源於歐洲,具有完備的資料型態，和結構化的控制結構,程式可讀性高，常為教科書所用,範例：,C,為了UNIX作業系統所設計,具有高階的結構化敘述，也具備了類似低階語言控制硬體的能力,為目前最常被使用的高階語言之一,範例：,PROLOG,1972年於法國所推出,邏輯化程式設計的代表,在人工智慧領域有重要應用,範例,ADA,由美國國防部,主導,名稱是紀念世界上第一位程式設計員Ada Byron,希望結合所有語言的特性,語言過於複雜，目前所知的應用不多,C+,基於C所擴充的,物件導向程式語言,在類別中，可定義資料（Data member）和行為（Function member）,可以指定使用範圍為公開的（Public），或是私自的（Private）,範例：,JAVA,美國Sun公司於1995年,發表,具備有物件導向的特性,提供了跨平台的功能,範例：,ASP.NET,為了即時地從資料庫中抓取資料來動態地形成網頁，微軟提供了ASP語言（Active Server Page）。,微軟進一步提出一系列以.NET為名稱的解決方案，以便更方便地發展以Web為基礎的應用程式，其中也包含了ASP.NET。,ASP.NET大幅度地改善了ASP的缺點，除了將程式分成HTML和Script不同的區塊，便於撰寫和除錯，也具有物件導向語言的特性。,針對Script的部份，ASP.NET還支援多種不同的程式語言，特別包括微軟於1998年新設計的C#語言。,程式語言依照特性分類,6-2 資料型態,用以表示一個應用系統中要處理的對象,常見的資料型態,數字：整數（int）、長整數（long int）、浮點數（float）、雙精準數（double）,文字：字元（char）、字串（string）,資料型態決定：,所需空間,可表示的數值或資料範圍,（參見下頁）,有意義的運算,C的資料型態,陣列,表示一系列相同型態的資料,範例：一個包含50個整數的陣列,int score50;,陣列的名稱為,score,每個資料為整數（int）型態,陣列第一個位置為score0,陣列最後一個位置為score49,C語言預設以註標0來表示陣列的第一個元素,結構,將一些相關資料，聚集成一個單元一起表示,範例：,struct student,char(6)name;,char(10)major;,int year;,;,結構的名稱為,student,欄位,name,的資料型態為6個字元（char），欄位,major,的資料型態為10個字元，欄位,year,的資料型態為整數,結構,（續）,定義完結構之後可用以宣告為變數的型態,範例：,宣告變數,x,的資料型態為,student,結構,struct student x;,可以利用小數點加上欄位名稱，來指出結構變數中的某一個成分,範例：,x.name,、x.,major,、x.,year,指標,記錄某個資料在記憶體的位置,提供了非直接存取（,Indirect Accessing,）的功能,使用指標的,理由,效率性的考量,指標所需的空間是固定的，可作為複雜結構的代理人,不能確定資料的大小,若使用陣列，預先宣告的空間可能浪費,或不夠,鏈結串列,表示大小會變化的資,料,將資料用節點表示，利用指標將節點串連起來,範例：,struct node,int data;,struct node*next;,;,符號*表示,指標變數,處理的資料為整數型態,鏈結串列的示意圖,6-3 程式指令,程式語言提供的指令，以組合出正確的程式,以下使用C和PASCAL語言作為範例,同時使用流程圖（Flow chart）來輔助說明指令代表的邏輯結構，和步驟間的關聯，其符號如下圖：,比較：If,提供邏輯判斷式,如果,“If”,後面接的運算式被判斷為真，則程式會繼續執行,“Then”,後面的運算式,如果,“If”,後面接的運算式被判斷為不真，則程式會繼續執行,“,Else,”,後面的運算式,注意：,C裡面省略了“Then”關鍵字,“,Else,”,後面的運算式可以不提供，如此程式不會有任何動作,範例：在變數“i”的值大於0時，變數“x”的值設定為“10”，否則變數“y”的值設定為“5”,If範例和流程圖,巢狀If,在,“Then”,或,“Else”,的部分，再放入另一個,“If”,敘述,範例：,當變數,“i”,的值被判斷為正之後，我們需要再確定變數,“a”,的值大於變數,“b”,的值，才會指定變數,“x”,為,10,固定次數的迴圈：For,事先指定好迴圈的執行次數,C,沒有此種指令,範例：透過變數“i”的值將迴圈的執行次數控制為5次，同時變數“x”的值在迴圈結束後，會等於整數1加到整數5的和,不固定次數的迴圈：while,迴圈的執行次數並沒有直接在程式裡指定好,利用邏輯判斷式,決定,迴圈要執行幾次,範例：若邏輯判斷式“i data=3;,q-data=5;,changehead(p,q);,全域變數VS.局部變數,全域變數（Global variable）,能被全部的程式碼使用到,通常定義在整個程式碼的最前端,局部變數（Local variable）,只能被一部份程式碼使用到,通常定義在程序中,範例：（見下頁）,全域變數：變數“a”,Main的,局部變數：,變數“c”,程序範例,參數傳遞,正式參數,在定義程序時同時定義，必須宣告其資料型態,真實參數,在呼叫程序時所提供，必須符合正式參數的資料型態,以值傳遞,（passed by value）,把真實參數的,值,算出來，然後再傳給正式參數,範例：,z=square(5+3)*10;,先算出“5+3”的值之後，再將其傳給正式參數“x”,參數傳遞,（續）,以值傳遞,最常見的方式,沒有辦法改變真實參數的值,以位址傳遞,（passed by reference）,把,真實參數在記憶體的位址傳給正式參數,程序裡的運算會直接作用在真實參數上,真實參數的值因而可以改變,以位址傳遞的程序定義和呼叫,