高级语言软件开发能力培养

*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,本章学习目标,高级语言的分类、特点和选择,常用编程语言的特点,Turbo C,的基本结构和语句,面向对象的编程方法,高级语言编程技术与编程风格,本章目录,4.1,计算机程序和高级语言,4.2,常用编程语言简介,4.3,面向对象编程语言简介,4.4,面向人工智能的语言简介,4.5,编程的风格与原理,4.1,计算机程序和高级语言,人们用以同计算机“交谈”的语言，称为计算机语言。计算机语言的种类非常多，总的来说可以分成机器语言、汇编语言和高级语言三大类。,计算机所能识别的语言只有机器语言，即由,0,和,1,构成的代码。但通常人们编程时不采用机器语言，因为它非常难于记忆和识别。目前通用的编程语言有两种形式：汇编语言和高级语言。,高级语言所编制的程序不能直接被计算机识别，必须经过转换才能执行。按转换方式可将它们分为两类：解释类和编译类。,4.1.1,程序设计语言的特点,1,名字说明,2,类型说明,3,初始化,4,程序对象的局限性,5,程序模块,6,循环控制结构,7,分支控制结构,8,异常处理,9,独立编译,4.1.2,程序设计语言的选择,适宜的程序设计语言能使根据设计去完成编码时困难最少，可以减少程序测试量，并且可以得到易于阅读和维护的程序。由于软件系统的绝大部分成本用在生命周期的测试和维护阶段，所以易于测试和维护是极其重要的。,汇编语言的优点是目标程序执行速度快，缺点是编程量大、困难，程序不易调试。,采用高级语言编程效率高，编写的程序易于阅读、测试、调试和维护。,4.1.2,程序设计语言的选择,具体选择开发语言时可以考虑：,应该有理想的模块化机制，以及易读性的控制结构和数据结构：为了使程序容易测试和维护以减少生命周期的总成本；,编译程序能够尽可能多地发现程序中的错误：为了便于调试和提高软件可靠性；,有良好的独立编译机制：为了降低软件开发和维护的成本,4.2,常用编程语言简介,4.2.1 BASIC,语言,4.2.2 FORTRAN,语言,4.2.3 COBOL,语言,4.2.4 PASCAL,语言,4.2.5 C,语言,4.2.6 Turbo C,的基本结构,4.2.1 BASIC,语言,Beginners All-Purpose Symbolic Instruction Code,“初学者通用符号指令编码”,一种易学易用的高级语言，从,FORTRAN,语言简化而来的，最初是美国,Daltmouth,学院为便于教学而开发的会话语言。它自,1965,年诞生以来，其应用已远远超出教学范围，并于,1977,年开始了标准化工作。,语言特点：,简单易学，基本,BASIC,只有,17,种语句，语法简单，结构分明，容易掌握；具有人机会话功能，程序易于修改与调试，非常适合初学者学习运用。,4.2.2 FORTRAN,语言,1954,年问世，,1957,年由,IBM,公司正式推出，最古老的高级程序语言之一,Formula Translator,的缩写,含义：“公式翻译”,允许使用数学表达式形式的语句来编写程序，主要用于科学计算方面。简单易学，至今仍富有强大的生命力。缺点是不便于进行结构化程序的设计和编写。,4.2.3 COBOL,语言,Common Business Oriented Language,“面向商业的通用语言”,1960,年推出,特点:,按层次结构来描述数据，具有完全适合现实事务处理的数据结构、具有更接近英语自然语言的程序设计风格，易读性强，世界上标准化最早的语言，通用性强。由于,COBOL,的这些特点，使其成为数据处理方面应用最为广泛的语言。,4.2.4 PASCAL,语言,沃思（,N.Wirth,）教授于,20,世纪,60,年代末在瑞士苏黎士联邦工业大学创立的,是系统地体现结构程序设计思想的第一种语言，适用于数值计算和数据处理。,特点：结构清晰，便于验证程序的正确性，简洁、精致；控制结构和数据类型都十分丰富，表达力强、实现效率高、容易移植。,4.2.5 C,语言,适合于作为系统描述语言，可用于编写系统软件和应用软件。,学习C+语言的基础，掌握了C语言就容易学习 C+。,Turbo C 是美国Borland 公司的产品，其中使用了全然一新的集成开发环境，即使用了一系列下拉式菜单，将文本编辑、程序编译、连接以及程序运行一体化，大大方便了程序的开发。,4.2.6 Turbo C,的基本结构,1Turbo C程序的一般组成部分,（,1,）程序一般用小写字母书写。,（,2,）大多数语句结尾必须要用“,;,”作为终止符，否则,Turbo C,不认为该语句结束。,（,3,）每个程序必须有一个而且只能有一个称作主函数的,main(),函数。,（,4,）每个程序体（主函数和每个子函数，如上例中的,main(),函数和,lgc(),函数）必须用一对花括号“,”和“,”括起来。,4.2.6 Turbo C,的基本结构,（,5,）一个较完整的程序大致包括：包含文件（一组,#include,语句）、用户函数说明部分、全局变量定义、主函数和若干子函数。在主函数和子函数中又包括局部变量定义、若干个,Turbo C,库函数、控制流程语句、用户函数的调用语句等。,（,6,）注释部分包含在“,/*,”和“,*/,”之间，在编译时它被,Turbo C,编译器忽略。,Turbo C,源程序的一般形式为：,包含文件,子函数类型说明,全局变量定义,main(),局部变量定义,sub1(),局部变量定义,subN(),局部变量定义,4.3,面向对象编程语言简介,什么是对象？,一个对象是一个数据类型。对象就像记录一样，是一种数据结构。按最简单的理解，可以将对象理解成一个记录。但实际上，对象是一种定义不确切的术语，它常用来定义抽象的事务，是构成应用程序的项目，其内涵远比记录要丰富。在本节中，对象可被理解为可视化部件如按钮、标签、表等。,对象的三个特征：,封装性、继承性、多态性。,4.3,面向对象编程语言简介,4.3.1 Visual Basic,语言,4.3.2 Visual C+语言,4.3.3 Java和J+语言,4.3.4 Delphi语言,4.3.5 .NET Framework概述,4.3.7 C#语言,4.3.1 Visual Basic,语言,Microsoft,公司提供的,Windows,环境下的面向对象的可视化开发工具,“,Visual”,指的是开发图形用户界面GUI（Graphical User Interfaces）的方法。不需编写大量代码去描述界面元素的外观和位置，而只要把预先建立的对象添加到屏幕上的某处即可。,Visual Basic功能强大，很容易在应用程序内通过 Internet 或 Intranet访问文档和应用程序，或者创建 Internet 服务器应用程序。,4.3.2 Visual C+,语言,C+,包含了,C,的全部特征、属性等优点。同时添加了对面向对象编程（,OOP,）的完全支持。,Visual C+由Microsoft C/C+演化而来的，从Microsoft C/C+8.0开始改称为Visual C+，发展到今天的Visual C+.NET。,最主要的技术特点：,可视化编程和支持面向对象的编程技术.,4.3.3 Java,和,J+,语言,Java,和,J+,是以,C+,为基础的但更适于网络应用的面向对象的高级语言。,Java和J+尤其适于生成网页上栩栩如生的图画和称为applet的Java应用程序，其中包含用户定制的像按钮、复选框和文字输入框之类的网页控件。,Java是一种独立于平台的语言，Java程序不但能在微机上运行而且可运行在Macintosh和UNIX机上。J+提供给程序员的工具要求Windows的支持。,4.3.4 Delphi,语言,Borland,公司推出的可视化编程环境，一种方便、快捷的,Windows,应用程序开发工具。,语言基础是PASCAL，Delphi编程环境自动为Delphi应用程序生成应用程序框架，这一框架正是应用程序的“骨架”。在骨架上即使没有附着任何东西，仍可以严格地按照设计运行。编程人员所要做的工作只是在“骨架”中加入程序代码，以实现自己的目的。,Delphi就是Visual Pascal，使用的是面向对象的PASCAL（Object Pascal）。,4.3.4 Delphi,语言,打开一个新的空窗体，加入一个,memo,部件和四个按钮，并排列整齐。改变按钮部件的,Name,属性，分别命名为,Cut,，,Copy,，,Paste,，,Clear,。可以发现：当,Name,属性发生改变时，,Caption,属性将发生相应的变化。在,Caption,属性前加标“,&,”号设立加速键，即称为图,4.1,的窗体。,4.3.4 Delphi,语言,为每一个按钮建立如下的事件处理过程,执行此程序。,可以在备注部件中输入文本，在进行了文本的标记后，可以任意地进行剪切、拷贝、粘贴和清除。当按钮被按动时，就调用相应的过程进行处理。,4.3.5 .NET Framework,概述,Visual Studio,的重大升级版本，主要包括,Visual Basic.NET,、,Visual C+.NET,和,C#,三个开发工具。,.NET的两个主要组成部分是Microsoft.NET Framework SDK（软件开发工具包）和Visual Studio IDE（集成开发环境）。IDE用来开发程序，而Framework则用于运行程序。,.NET Framework为开发和运行在不同平台、不同语言编写的应用程序以及XML Web服务提供了一个平台。.NET Framework由公共语言运行库、类库以及ASP.NET组成，ASP.NET是基于组件的动态服务器页面。,4.3.5 .NET Framework,概述,图,4.2,用,.NET,公共语言运行库编译和执行程序的步骤,托管,源代码,目标计算机的本机代码,遵循CLS的,语言编译器,语言语言,JIT,编译器,PE,MSIL和,元数据,4.3.6,Visual Basic.NET,语言,Visual Basic.NET,（又称,Visual Basic 7.0,或,VB 7.0,）是,Microsoft,公司在,Visual Basic 6.0,之后推出的最新版本，集成在,Visual Studio.NET,中，与,Visual C+.NET,以及,C#,组成了,.NET,构架。,Visual Basic.NET,新增加了许多新的面向对象的特性比如继承、重载等等。语言的新特点也包括了对进程的控制和底层结构的操作，这些新特性使得,Visual Basic.NET,再次成为程序员关注的焦点。,4.3.7 C#,语言,C#,是一种以,.NET,为基础的语言。,.NET,平台提供了一个运行,C#,语言的环境，叫做,CLR,（,Common Language Runtime,），,CLR,和,Java,的虚拟机十分相似。,CLR,管理着代码的执行，并且提供了跨语言集成、跨语言异常处理和良好的安全性等服务。,C#,是,Visual Studio.NET,中的一个组成部分。,4.3.7 C#,语言,图4.3 C#源程序的编译过程,4.4,面向人工智能的语言简介,4.4.1 LISP语言,4.4.2 Prolog语言,4.4.1 LISP,语言,一种计算机的表处理语言,也是函数型语言。,最初作为书写字符与表的递归函数的形式系统出现的，1958年由美国麻省理工学院的人工智能小组提出，是为问答系统设计的一种语言。,LISP语言一般为解释型语言，但也有了编译型的LISP语言，并已经有了专用的LISP机。,4.4.2 Prolog,语言,Prolog（Programming in Logic）是逻辑型语言。逻辑程序设计首先由英国爱丁堡大学的Robert Kowalski从理论方面提出.,Prolog由