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程式語言與Java的基礎 1-1 程式語言的基礎 1-2 Java的基礎 1-3 Java語言的開發環境 1-4 建立Java語言的開發環境 1-1 程式語言的基礎 1-1-1 程式、軟體與應用程式 1-1-2 程式語言的種類 1-1-3 低階語言 1-1-4 高階語言 1-1-5 程式是如何執行 1-1 程式語言的基礎 「程式語言」（Programming Languages）如同人與人之間溝通的語言，它是人類告訴電腦如何工作的一種語言，即人類與電腦之間進行溝通的語言。 以技術角度來說，程式語言是一種將執行指令傳達給電腦的標準通訊技術。 1-1-1 程式、軟體與應用程式-程式 「程式」（Programs）是使用指定程式語言所撰寫沒有混淆文字、數字和鍵盤符號組成的特殊符號，這些符號組合成指令和敘述，再進一步編寫成程式碼，程式碼可以告訴電腦解決指定問題的步驟。 簡單的說，程式就像是一個轉換器，當從電腦鍵盤或滑鼠取得輸入資料後，執行程式就可以將資料轉換成有用的資訊，如下圖所示： 1-1-1 程式、軟體與應用程式-軟體與應用程式 「軟體」（Softwares）是一種電腦執行的應用程式或作業系統，通常軟體是一個或多個程式的泛稱，或整套應用程式。 「應用程式」（Applications）是一種處理指定工作的電腦程式，例如：數學計算分析、文書處理、試算表和程式語言整合開發工具等。 1-1-2 程式語言的種類-說明 程式語言隨著電腦科技的進步，已經延伸出龐大的族群。在程式語言的分類上，使用發展世代來區分可以分為五世代，如下表所示： 1-1-3 低階語言-說明 低階語言（Low Level Languages）是一種偏向電腦容易了解的程式語言，簡單的說，它是電腦看得懂的程式語言。所以執行效率高，但是使用者並不易學習。主要的低階語言有兩種： 機器語言。 組合語言。 1-1-3 低階語言-機器語言 機器語言（Machine Language） 機器語言的程式是使用0和1二進位來表示的程式碼，電腦可以直接執行機器語言的程式碼，所以執行效率最高，如下所示： 0111 0001 0000 1111 1001 1101 1011 0001 1-1-3 低階語言-組合語言 組合語言（Assembly Language） 組合語言是使用簡單符號的指令集來代表機器語言0和1表示的二進位程式碼。其建立的程式碼只需使用「組譯程式」（Assemblers）就可以轉換成機器語言，然後在電腦上執行。組合語言是一種十分接近機器語言的程式語言，如下所示： MOV AX 01 MOV BX 02 ADD AX BX 1-1-4 高階語言-說明 高階語言（High Level Languages）是一種接近人類語言的程式語言，或稱為半英文（Half-english）的程式語言。因為電腦不能馬上看的懂，所以需要進一步翻譯，在轉換成機器語言後，其轉換的程式碼通常比直接使用機器語言撰寫的冗長，所以效率較低，但是非常適合使用者學習。 目前常見的高階語言有：BASIC、C/C++、C#、Java、FORTRAN、COBOL和Pascal等。 1-1-4 高階語言-編譯語言 編譯程式（Compilers） C/C++等程式語言屬於編譯語言，編譯程式需要檢查完整個程式檔案的程式碼，在完全沒有錯誤的情況下，才會翻譯成機器語言的程式檔案，其主要功能有兩項，如下所示： 檢查程式錯誤。 將程式翻譯成機器語言的程式檔案。 1-1-4 高階語言-直譯語言 直譯程式（Interpreters） 早期BASIC語言（例如：BASICA、QuickBasic等）和目前網頁技術的「腳本」（Scripts）語言，例如：VBScript和JavaScript都屬於直譯語言。 直譯程式在處理程式碼時，並不會輸出可執行檔案，而是直接一個指令一個動作，一列一列的執行程式碼，相對的，其執行效率低，但是非常適合在系統開發階段的程式除錯。 1-1-5 程式是如何執行-說明 程式在電腦實際執行的過程對於高階程式語言來說，例如：BASIC或PASCAL等並非十分重要。不過，對電腦執行程式有一定的認識，在設計程式時仍然有十分大的助益。 不論使用高階或低階程式語言，其建立的程式最後都會編譯成電腦看的懂的機器語言，這些指令是CPU支援的「指令集」（Instruction Set）。不同CPU支援不同的指令集，換句話說，雖然高階語言有很多種，但是CPU只懂一種語言，也就是其能執行的機器語言。 1-1-5 程式是如何執行-圖例 1-1-5 程式是如何執行-執行程式 CPU執行機器語言程式是依序將儲存在記憶體的機器語言指令「取出和執行」（Fetch-and-execute）。 簡單的說，CPU就是從記憶體