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1、第4章程序设计和软件开发4.1高级语言产生4.1.1从机器语言到高级语言程序是计算机完成某个任务的一系列操作步骤。为了让计算机解决一个实际问题，必须事先用计算机语言编制好程序。编制程序可以使用机器语言、汇编语言和高级语言。1．机器语言因为机器指令是二进制代码，用机器语言编写程序就是要编出由一条条二进制代码组成的程序。2．汇编语言为了克服机器语言的缺点，人们发明了汇编语言。汇编语言是在机器语言的基础上符号化而成的，即采用英文单词或缩写表示的“助记符”来代表机器指令。由于计算机只能识别机器语言，因此需要将汇编语言程序翻译成机器语言程序(目标程序)才能执行
2、。如图4-1所示。图4-1汇编语言源程序的执行过程【例4.1】已知三角形的三条边长分别是3、4、5地址单元中，计算三角形的周长。求这个三角形周长机器语言程序和相应的汇编语言程序如图4-2所示。。图4-2机器语言程序和汇编语言程序3．高级语言汇编语言程序仍然需要熟悉计算机指令，编写程序仍然非常繁琐。为了克服汇编语言的缺陷，提高编写和维护程序的效率，一种接近于普通的数学语言和自然语言(主要指英语)的程序设计语言应允而生了，这就是高级语言。用高级语言编写的程序称为“源程序”。目前比较流行的高级语言有C、C++、Java、C#、VisualBasicl等。【
3、例5.2】用C语言实现计算三角形的周长。设三角形的3条边的长度为整数。86计算三角形的周长的C语言程序如下：#includevoidmain(){unsignedintlength,a,b,c;//声明存放三角形3条边和周长变量printf("a,b,c=");//显示输入提示信息“a,b,c=”scanf("%d,%d,%d",&a,&b,&c);//输入三角形的3条边长到a,b,c变量中length=a+b+c;//计算周长printf("thegirthis:%d",length);//在屏幕上显示周长计算结果}由于计算机
4、只能执行机器语言程序，因此用高级语言编写的“源程序”也必须翻译成机器语言程序，计算机才能执行。负责完成翻译任务的称为“编译程序”。高级语言源程序的编译连接执行过程如图4-3所示。图4-3编译执行过程4.1.2高级语言开发环境用户通过文本编辑器（例如：Windows附件中的记事本）录入高级语言程序形成“源程序”文件。例如，上面的“计算三角形的周长的C语言程序”可以保存为ex4-2.c文件。“源程序”文件通过编译器把高级语言程序翻译成机器语言程序，然后进行连接后形成可执行的文件，运行可执行的文件即可实现程序的功能。通过高级语言集成开发环境（IDE）软件，
5、可以编写程序、编译、连接和运行均在其中完成。例如：Turboc2.0、VisualC++6.0都是C语言的集成开发环境。下面以VisualC++6.0集成开发环境（如图4-4所示）介绍C语言开发过程。运行编写程序连接编译86图4-4C语言的开发环境VisualC++6.01.编写程序单击“新建文本文件”按钮，输入“编写程序”程序，保存为“ex52.c”文件。2.编译、连接单击“Compile”，编译“ex52.c”源程序文件为机器语言文件；单击“Build”，将编译形成文件进行“连接”形成可执行的文件。3.运行在编译连接后，单击“BuildExecu
6、te”，运行可执行文件。系统显示：a,b,c=用户输入：3,4,5系统显示：thegirthis：12运行结果如图4-5所示。图4-5运行的结果4.2高级语言程序设计基础程序是对解决问题的步骤的描述。编写程序的前提是已经知道如何解决这个问题，例如：求一元二次方程ax2+bx+c=0的实数根。如果没有中学数学的知识，当然就不知道如何解决这个问题，编写解决这个问题的程序就无从谈起。4.2.1算法算法就是解决问题的方法。算法需要描述出来，别人才能知道，自己编写程序也才比较容易。描述算法有多种方法，例如：文字写出来，用流程图表达等。1.算法文字描述例如：求一
7、元二次方程ax2+bx+c=0（设a≠0）的实数根。对应算法描述如下：第1步：输入系数a、b、c。第2步：计算d=b2-4ac。第3步：若d>0计算xl=，x2=；输出两个实数根为xl和x2，转第6步；否则，转第4步。86第4步：若d<0，则输出“没有实数根”，转第6步；否则转第5步。第5步：计算xl=x2=，输出“两个相同的实数根”为xl，转第6步。第6步：结束。用文字描述简单算法应该是可以的，但是描述复杂算法就不那么方便了，人们想出了多种办法，其中流程图就是比较常用的一种。1.算法流程图描述“流程图”又称为“框图”，它用标准的图形元素来描述算法步
8、骤，结构一目了然。组成流程图的常用图形元素如图4-6所示。图4-6组成流程图的常用图素例如：求“一元二次方程
