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高級程式設計語言原理;第一章

程式設計語言研究;什麼是語言：

語言是資訊交流工具。有如下幾種定義：

1、Webster字典定義

Anartificiallyconstructedprimarilyformalsystemofsignsandsymbols(assymboliclogic)includingrulesfortheformationofadmissibleexpressionsandfortheirtransformation

基於一組記號與符號由人工構造的（基本上是）形式化的系統（如符號邏輯），包括合法運算式的形成規則和轉換規則。

2、Longman字典定義

Anysystemofsigns,movements,etc.,usedtoexpressmeaningsorfeelings

任何表情達意的記號系統。;3、英漢雙解電腦辭典定義（清華大學出版社）

Asetofcharacters,conventionsandrules,thatisusedforconveyinginformation.Thethreeaspectsoflanguagearepragmatics,semanticsandsyntax

一種用於傳遞資訊之字元、約定和規則的集合。語言的三個方面是語用、語義和語法。

4、中國大百科全書，電子學與電腦卷

語言的基礎是一組記號和一組規則，根據規則由記號構成之記號串的總體就是語言。

5、徐家福：軟體語言及其實現

語言是基於一組記號與一組規則、根據規則由記號構成之記號串的總體。任何語言均包括語法、語義和語用三個方面。

;語言的作用

描述作用、交流作用和標誌作用（軟體語言可作為計算技術發展的里程碑標誌）

語言是人類生活的必要工具，不同的語言被使用於不同的領域和方面

在計算領域，也存在不同層次的語言，本書所論及的是實現層次的語言，即程式設計語言。

程式設計語言=字元集+規則集（用於組合字元）

任何用於描述演算法和數據結構的一套符號系統均可稱為程式設計語言

本課程研究的對象：

主要考慮那些在電腦上實現的程式設計語言;術語所界定的範圍：

術語“程式設計語言”並沒有一個公認的範圍定義

通常這個術語是指高級語言

電腦上語言的層次：;程式設計語言的四個基本特徵：

1、用戶不需要具有機器代碼的知識，只需學習特定的程式設計語言，並獨立於任何特定的機器代碼而使用。這並不意味著用戶可以完全忽略實際的電腦，如：需知道浮點數的表示或使用某些機器資源。

2、程式設計語言必須有較大程度的機器獨立性（完全的機器獨立性）。???意味著必須有較大潛力，使得根源程式可運行在具有不同機器代碼的兩臺電腦上，不需要完全重寫。

3、當根源程式翻譯成機器代碼時，通常對每個執行單元有多個機器指令，如：A=A+B需多個機器指令來實現

4、程式設計語言的記號比機器語言更接近於被求解的問題。如：A=A+B比其機器翻譯更易於理解。;1.1為什麼研究程式設計語言;1、提高開發有效演算法的能力

很多語言提供的特性如果被合適地使用，會給程式員帶來益處，但如被不合適地使用，將可能導致大量電腦時間浪費或使程式員出現耗時的邏輯錯誤。

有可能一個長期使用某一語言的程式員也並不理解該語言的所有特性。

如遞歸特性：是一個非常便利的程式設計語言特性

如正確、合適使用，可得到優美和高效演算法的直接實現。

如不正確使用，將可能導致執行時間的天文數字增長。

如果程式員不知道遞歸蘊含的設計問題和實現困難，將難於使用這種結構；對遞歸原理和實現技術的瞭解可使程式員瞭解在特定語言中的遞歸的相對代價並通過其理解確定其使用是否合適。

新的程式設計方法不斷在文獻中引入，如OO程式設計，邏輯程式設計和併發程式設計的使用均需要對實現這些概念的語言的詳細瞭解和掌握。;2、改善對現行程式設計語言的使用

通過對語言特性的實現細節的瞭解，可大大增加書寫高效的程式的能力。

如：

對數據結構，諸如數組、串、表、記錄等，如何被創建和操作的瞭解

對遞歸的實現細節的瞭解

以及對對象類如何被創建的瞭解

將對書寫高效程式有很大幫助;3、增加可使用的有用的程式設計結構的辭彙量

語言對思維既有幫助，也有限制

人們使用語言去表達思想，但語言也控制人如何思維，用字句中沒有直接表達的方式來思維是十分困難的。

在解決一個問題時，要尋找合適的數據和程式結構，通常人們首先考慮他熟悉的語言中可直接表達的結構。

研究各種語言提供的結構和這些結構被實現的方式，程式員可增加其編程辭彙。

對實現技術的瞭解非常重要。如要使用一個結構，該結構在語言中沒有直接提供，程式員必須提供自己的實現（使用語言提供的基本結構）。

如副程