大学计算机基础—程序设计基础(理工类)详解.ppt

第八章 程序设计基础 --大学计算机教学部 第十章 程序设计基础 8.1 程序与程序设计 8.1 程序与程序设计 8.1.1 程序与程序设计 计算机是依靠硬件和软件的配合进行工作的，硬件是计算机系统的基础，软件附着在硬件上，指挥和控制硬件工作。 那么，软件是什么呢？ 8.1 程序与程序设计 8.1.1 程序与程序设计 那么什么是计算机程序呢？ 事实上，为了能让计算机解决实际问题并完成预定功能，人们需要按照解题步骤和功能要求，从计算机的指令系统中选出相关的指令并进行编排(称为编程)，形成一组有序的指令集合。 所以，计算机程序就是计算机为完成某一任务所必须执行的一系列指令的集合。 而用程序设计语言(也称计算机语言)来编写计算机程序的过程就叫程序设计。 8.1 程序与程序设计 8.1.2 程序设计语言的发展 计算机程序设计语言经历了从机器语言、汇编语言到高级语言的发展历程。 8.1 程序与程序设计 8.1.2 程序设计语言的发展 1.机器语言 机器语言是计算机诞生和发展初期使用的语言。机器语言程序是由０和１的二进制代码按一定规则组成的，并能被机器直接理解和执行的指令集合。 例如，计算A=8+12的机器语言程序如下： 818000 0000800 :把8放入累加器A中 008180 0000180 :12与累加器A中的值相加，结果 仍放入A中 111880 :结束，停机 8.1 程序与程序设计 8.1.2 程序设计语言的发展 1.机器语言 机器语言编写的程序不仅难读、难懂、难修改，而且不同机器使用的指令系统也不尽相同，所以现在已经没有人使用机器语言直接编程了。 当然，机器语言也有其优点，编写的程序代码不需要翻译，因此占用空间少，执行速度快。 8.1 程序与程序设计 8.1.2 程序设计语言的发展 2.汇编语言 汇编语言开始于20世纪50年代初。为了克服机器语言的缺点，人们将机器指令的代码用英文助记符来表示，例如用ADD表示加、JMP表示程序跳转等。 例如，计算A=8+12的汇编语言程序如下： MOV 　A , 8 : 把8放入累加器A中 ADD 　A , 12 : 12与累加器A中的值相加，结果仍放入A中 HLT : 结束，停机 8.1 程序与程序设计 8.1.2 程序设计语言的发展 2.汇编语言 汇编语言克服了机器语言难读、难懂的缺点，同时又保持了其编程质量高，占存储空间少，执行速度快的优点。故在编写系统软件和过程控制软件时，仍经常采用汇编语言。 但汇编语言仍然是面向机器的语言。使用汇编语言编程需要直接安排存储，规定寄存器和运算器的动作次序等。此外，不同计算机的指令长度、寻址方式、寄存器数目等都不一样，所以汇编语言程序的通用性较差。 8.1 程序与程序设计 8.1.2 程序设计语言的发展 2.汇编语言 汇编语言编写的程序(源程序)，必须经过汇编程序(一种语言处理程序)翻译成计算机所能识别的机器语言后，才能被计算机执行 。 8.1 程序与程序设计 8.1.2 程序设计语言的发展 3.高级语言 从最初与计算机交流的痛苦经历中，人们意识到，应该设计一种这样的语言，它接近于数学语言或自然语言，同时又不依赖于计算机硬件，编出的程序能在所有计算机上通用。经过努力，1954年，第一个完全脱离机器硬件的高级语言FORTRAN语言问世了。 高级语言的表示形式近似于自然语言，对各种公式的表示近似于数学公式。而且，一条高级语言语句的功能往往相当于十几条甚至几十条汇编语言的指令，程序编写相对比较简单。因此，在工程计算、数据处理等方面，人们常用高级语言来编写程序。 8.1 程序与程序设计 8.1.2 程序设计语言的发展 3.高级语言 用高级语言编写的程序称为高级语言源程序，也不能直接执行，必须经过语言处理程序的解释或编译后才能执行。 8.1 程序与程序设计 8.1.2 程序设计语言的发展 4.非过程化的程序语言 人们称高级语言是第３代语言，其特点是面向过程。面向过程是指用户在程序中不但要说明解决什么问题，还要告诉计算机如何去解决。 第4代语言(Fourth－Generation Language，4GL)。 其特点是面向应用。 只需要告诉程序你要干什么，程序就能自动生成算法，自动进行处理，这就是非过程化的程序语言。 8.1 程序与程序设计 8.1.3 常见的程序设计语言 　　第一个高级程序设计语言是FORTRAN语言,它是由美国IBM公司在20世纪50年代开发出来的。之后,随着计算机应用的发展,先后出现了COBOL、BASIC、PASCAL、C、C++、Java等