《程序设计语言》课件

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,*,3.3 程序设计语言,3.3 程序设计语言 及其处理系统,3.3.1 程序设计语言分类,3.3.2 程序设计语言的组成,3.3.3 程序设计语言处理系统,3.3.4 常用程序设计语言介绍,什么是程序设计语言？,什么是程序？,程序是为了用计算机解决某个问题而采用,程序设计语言,编写的一个指令序列,什么是程序设计语言？,语言的目的是用于通信,程序设计语言用于人与计算机之间的通信,程序设计语言是由人使用但计算机可以理解的一种语言,程序设计语言用于编制程序，表达需要计算机完成什么任务和怎样完成任务，然后交给计算机去完成,程序设计语言填补了,人与计算机交流的鸿沟,计算机硬件仅仅知道0和1,有问题需要计算机解决的人,交流的鸿沟,计算机硬件仅仅知道0和1,有问题需要计算机解决的人,程序设计语言,计算机中使用多种“语言”,程序设计语言：主要用于描述算法,机器语言、汇编语言、高级语言,数据描述语言（文档规范、文件格式）：主要用于描述数据（文档、音乐、图形、图像、视频等）的结构和格式,HTML、XML,、MIDI、MP3、OpenGL、JPEG、MPEG、,脚本语言（VBA、VBScript、JavaScript）,计算机通信语言（通信协议）：用于描述计算机-计算机之间的会话（请求-应答）的语法和语义,HTTP、POP3、SMTP、FTP、Telnet、TCP、IP、,数据库语言：用于数据操作，如SQL语言,3.3.1 程序设计语言分类,机器语言,汇编语言,高级程序设计语言,B8 7F 01,BB 21 02,03 D8,B8 1F 04,2B C3,（计算1055-(383+545)的5条机器指令）,机器语言,机器语言就是计算机的指令系统,指令是使用二进制编码表示的,用机器语言编程序,也就是直接使用二进制代码编写程序,优点：,可以直接被计算机执行,缺点：,记不住、难理解、效率低、不易维护,不同的机器语言程序，相互不兼容,现在已不直接用机器语言编制程序！,操作码,操作数(或操作数的地址),1条机器指令,操作数地址,操作码,例：机器语言程序,在MIPS计算机上求最大共约数（GCD）的机器程序（16进制表示）,MISP计算机的每条机器指令均为32个二进位，用8个16进制数表示,汇编语言,用助记符号来表示机器指令中的操作符与操作数,优点：,操作数直接使用十进制,程序相对容易理解,缺点：,大型程序难以开发,依赖于具体计算机,将383传送到AX寄存器,将545传送到BX寄存器,将BX内容加AX内容，结果在BX中,将1055传送到AX寄存器,将AX内容减BX内容，结果在AX寄存器中,B8 7F 01,BB 21 02,03 D8,B8 1F 04,2B C3,（计算1055-(383+545)的5条机器指令）,机器语言程序,对应的汇编语言程序,MOV AX 383,MOV BX 545,ADD BX AX,MOV AX 1055,SUB AX BX,汇编语言程序,高级程序设计语言,目的：克服汇编语言的缺陷，提高编程和维护的效率,特点：,接近人们日常使用的自然语言（主要是英语）容易,理解、记忆和使用,可在不同计算机上通用,对使用的符号、词汇、语法和语义等各种语言成分都有严格的规定,意义：使程序设计的难度降低，导致了计算机的发展进入新的阶段,MOV AX 383,MOV BX 545,ADD BX AX,MOV AX 1055,SUB AX BX,汇编语言程序,S=1055-(383+545),高级程序设计语言的发展,50年代：Fortran，ALGOL,60年代：,COBOL语言,70年代：Pascal 语言，C语言，BASIC语言,80年代：Ada语言，PROLOG语言，LISP语言,90年代起：面向对象语言,C+、JAVA、C#等,3.3.2 程序设计语言的成分,程序设计语言的要素,字符集（大多使用ASCII字符集）,词汇：,保留词,运算符,分隔符,标识符,语法：词法和句法,语义：,32保留词：(由系统定义，不能重作其它定义),auto break case char const,continue default do double else,enum extern float for goto,if int long register return,short signed sizeof static struct,switch typedef unsigned union void,volatile while,程序设计语言的4种基本成分,数据成分：,用于描述程序所涉及的对象数据,运算成分：,用以描述程序中所包含的运算（算术运算、逻辑运算、字符串运算等）,控制成分：,用以控制程序中所含语句的执行顺序,传输成分：,用以描述程序中的数据传输操作,程序语言中的数据成分,数据是客观事物在计算机内的(格式化)表示，是程序所操作和处理的对象,程序中的数据通常应该先说明、后使用,数据说明的内容包括：,变量还是常量,它们的标识符(符号表示),它们的,数据类型,整型,基本类型,算术类型,字符类型,逻辑类型,实型,复合类型,数组,指针,用户定义类型,例：,C,语言中的数据类型,什么是数据类型,(data type)？,数据类型：用于刻画数据的特性数据的取值范围和允许对它进行哪些操作,C 语言通常支持下列,基本数据类型,：,类型说明符,类型名称,字长,取,值,范,围,可执行的操作,bool,逻辑型(布尔型),4(1)B,true,false,逻辑操作,char,字符型,1B,-128127(0255),比较操作,int,整型,4B,-21474836482147483647,算术和比较操作,long int,长整型,4(8)B,-21474836482147483647,算术和比较操作,float,单精度浮点型,4B,6位有效数字，,2.0 x 10,-38,2.0 x 10,38,算术和比较操作,double,双精度浮点型,8B,12位有效数字，,2.0 x 10,-308,2.0 x 10,308,算术和比较操作,（基本数据类型,是大部分CPU能直接支持的数据类型，也称为内部类型，是不可分解的）,复合数据类型,通过类型构造符把1个或多个更简单的类型复合而成的数据类型,常见的复合数据类型有：,数组（含：字符数组字符串）,结构(记录),指针,集合,枚举,联合(变体记录),程序员定义的其它数据类型(,定制类型,),数据类型的概念在各种程序设计语言中几乎都有，目的是实现信息的隐蔽，将程序员不必了解的细节都封装在数据类型中,例如使用浮点数类型时，可不必了解浮点数在CPU中如何表示，如何完成运算，只需了解其数学特性即可,int I;int*p=,3,指针变量p,变量i,算术运算符：+-*/%+-,关系运算符：=!=,逻辑运算符：！&|,位运算符 ：|&,赋值运算符：=及其扩展,条件运算符：?:,逗号运算符：,指针运算符：*&,求字节数 ：sizeof,强制类型转换：(类型）,分量运算符：.-,下标运算符：,其它 ：()-,运算成分：运算符和表达式,“表达式”,由变量、常量、函数、运算符和括号组成,，它用来计算一个值。例如，,sin(45*3.14/180)+(exp(10)+log(10)/sqr(x+y+1),用来计算下面公式的值：,程序语言中的控制成分,控制成分用来提供一种基本框架，在此基本框架的支持下，将数据和对数据的运算组合成程序,三种控制结构：,由一组顺序执行的计算操作(或语句)组成,顺序结构,A,B,由一个条件()和两个供选择的操作(或语句)和组成,P,A,B,真,假,条件选择结构,由一个条件()和一个供重复执行的操作(或语句)组成,P,A,假,真,重复结构,例：C语言的9种控制语句,If(,P,),A,;else,B,实现条件选择结构,for(,P1；P2；P3,),A,实现重复结构,while(,P,),A,实现重复结构,do,A,while(,P,)实现重复结构,switch 实现条件选择结构,goto 无条件选择结构,return 无条件选择结构,continue,break,例1 两数求和,(C语言程序),/*example1.1 calculate the sum of a and b*/,#include,/*This is the main program */,main(),int a,b,sum;,a=10;,b=24;,sum=a+b;,printf(”sum=%dn,sum);,运算语句,预处理命令,注释,赋值语句,数据类型说明,输出语句,int max(int x,int y),int z;,if(x=y)z=x;,else z=y;,return(z);,函数max的定义,函数的返回值,例2 找两数中较大的数,main(),int a,b,c;,scanf(,%d%d,c=max(a,b);,printf(,”,%dn,c);,主函数,调用函数max进行计算,变量说明,输入语句,输出语句,3.3.3 程序设计语言 处理系统,程序设计语言的翻译程序,把甲语言编写的程序翻译为等价的乙语言编写的程序。其中甲语言程序称为源程序，乙语言程序称为目标程序,翻译程序,源程序,目标程序,常用的有下列几种：,汇编程序,(汇编器),汇编语言源程序,机器语言目标程序,编译程序,(编译器),高级语言源程序,机器语言或汇编语言目标程序,解释程序,(解释器),高级语言源程序,边解释边执行，,不产生目标程序,编译程序与解释程序的区别,解释：解释器直接解释并且执行源语言程序，不产生目标程序（相当于“口译”）,编译：把源程序编译为机器语言目标程序后，再由计算机运行（相当于“笔译”）,源程序,目标程序,编译器,计算机,编译方式,计算机,源程序,解释器,解释方式,BASIC、Visual Basic、VBScript、Java、JavaScript等都是解释执行的语言,C、C+等都是需要编译的语言,编译程序的处理过程,源程序,目标程序,可执行代码,程序库,编译程序,链接程序,.c,.h,.obj,.exe,1.编辑 2.编译 3.链接 4.运行,3.3.4 常用程序设计语言介绍,FORTRAN语言,FORTRAN是FORmula TRANslation（公式翻译）的缩写词，它是一种主要用于数值计算的面向过程的程序设计语言。FORTRAN语言的特点是接近数学公式，简单易用,目前最新的国际标准是FORTRAN2003,BASIC和Visual Basic语言,BASIC语言的特点是简单易学,Visual BASIC(VB)语言是微软公司基于BASIC发展而来的一种程序设计语言，特点是：,是一种可视化的、面向对象的、采用事件驱动方式的结构化高级程序设计语言,具有高效率、简单易学及功能强大的特点,可以高效、快速地开发Windows 环境下功能强大、图形界面丰富的应用软件,Java语言,由SUN Microsystem公司于1995年发布的一种面向对象的、用于网络环境的程序设计语言,基本特征是：,适用于网络分布环境,具有一定的平台独立性,安全性和稳定性好,Java语言受到各种应用领域的重视，取得快速的发展，在Internet上已推出了用Java语言编写的很多应用程序,C语言和C+语言,C语言是19721973年间由ATT公司Bell实验室开发而成,C语言兼有高级语言的优点和汇编语言的效率，有效地处理了简洁性和实用性、可移植性和高效性之间的矛盾,C+语言以C语言为基础发展而成，既有数据抽象和面向对象能力，运行性能高，又能与C语言兼容，因而C+语言迅速流行，成为当前面向对象程序设计的主流语言,计算机软件技术有哪些内容？,程序设计语言,编译技术,软件及实现技术 操作系统,计算机 数据库技术,软件技术 软件工具,软件工程,软件开发方法与技术 程序设计方法,算法和数据结构,