计算思维导论课件 第4章.ppt

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1、第四章程序设计语言1一、程序设计的概念程序：计算机的一组指令，经过编译和执行才能最终完成程序的功能。程序设计：计算机解决问题的全过程。4.1程序设计基础程序设计的基本过程：①分析问题，明确任务；②建立数学模型，选择合适的解决方案；③确定数据结构和算法；④编写程序；⑤调试程序；⑥整理文档，交付使用。2二、程序设计方法1.结构化程序设计基本思想：顺序结构选择结构循环结构设计原则：自顶向下逐步求精模块化4.1程序设计基础程序模块1程序模块2程序模块2条件程序模块1成立不成立条件程序模块成立不成立32.面向对象程序设计对象：用来描述客观事物的实体，反映系统为之

2、保存信息和与之交互的能力。每个对象有各自的内部属性和操作方法。4.1程序设计基础属性：频道颜色音量方法：调节频道调节颜色调节音量电视机电视机对象整个程序是由一系列相互作用的对象构成的，对象之间的交互通过发送消息来实现。4类：具有相同的属性和操作方法，并遵守相同规则的对象的集合。类是对象集合的抽象，规定了这些对象的公共属性(即数据结构)和方法(操作数据的函数)。对象是类的一个实例。4.1程序设计基础例如：一个面向对象的图形程序，在屏幕的左下角显示一个半径为2cm的红色圆，在屏幕的中部显示一个半径为3cm的黄色圆，在屏幕的右下角显示一个半径为4cm的蓝色圆

3、。这三个圆的圆心位置、半径大小和颜色均不相同，是三个不同的对象。但是它们有相同的属性(圆心坐标、半径、颜色)和相同的操作(显示图形、移动、缩放等)，因此它们是同一类事物，可以用“Circle类”来定义。OOP特点：封装、继承、多态性54.1程序设计基础三、程序设计语言文章汉语、英语字、词、语法结构写文章程序计算机语言数据表示、表达式语句结构编程序计算机语言：计算机所能够识别的语言程序设计语言＝计算机语言61.语言的分类应用范围通用语言、专用语言系统程序设计语言、科学计算语言事务处理语言、实时控制语言程序设计方法结构化语言模块化语言面向对象语言与硬件的联

4、系程度机器语言汇编语言高级语言→与计算机硬件基本无关依赖于计算机硬件(低级语言)4.1程序设计基础7⑴机器语言从本质上说，计算机只能识别0和1两个数字，因此，计算机能够直接识别的指令是由一连串的0和1组合起来的二进制编码。机器指令＝操作码＋操作数机器语言：指计算机能够直接识别的指令的集合。即以二进制代码表示的机器指令集合，它是计算机能够直接识别和执行的语言。4.1程序设计基础8优点：占用内存少，执行速度快；缺点：面向机器语言，通用性差，不易阅读和记忆，编程工作量大，难以维护。4.1程序设计基础[例题]用Intel8086指令系统来编写机器语言程序，要求

5、完成9+8=？9优点：比机器语言程序容易阅读和修改缺点：面向机器语言，通用性差。4.1程序设计基础⑵汇编语言汇编语言：用符号代替机器指令所产生的语言。例如，8086汇编语言对9+8=?编程10源程序：用汇编语言编写的程序。汇编程序：负责翻译的软件。主要作用→源程序转换成用二进制代码表示的目标程序。连接程序：将目标程序与库文件或其他目标程序连接起来形成可执行程序。4.1程序设计基础汇编语言源程序目标程序可执行程序汇编程序连接程序11⑶高级语言高级语言：用接近自然语言和数学语言的语法、符号描述基本操作的程序设计语言BASIC、FORTRAN、Pascal、

6、COBOL、CVB、VC++、Delphi、Java、C#例如前面9+8=?，用C语言编程：main(){intal;al=9+8;}4.1程序设计基础12优点：符合人类习惯，简单易学通用性强，便于维护源程序：用高级语言编写的程序。翻译程序：将源程序翻译成用二进制代码表示的目标程序。翻译程序的工作方式：①解释方式：边解释边执行②编译方式：写程序、编译程序运行程序4.1程序设计基础13高级语言源程序执行结果解释程序解释方式4.1程序设计基础编译方式可执行程序高级语言源程序编译程序目标程序连接程序142.程序设计语言的选择选择编程语言涉及很多因素：①

7、人的因素：编程小组精通这门语言吗②任务需要：选择的语言能否实现任务的全部功能？能跨平台吗？有数据库接口功能吗？能直接控制声卡等硬件吗？③客户指定，或要通过串行口控制一个外部设备，C＋汇编语言是最明智的选择。了解一些流行的语言，对于做出合理选择会有帮助。4.1程序设计基础154.2程序设计语言的发展一、程序语言的开端(1940-1950)Plankalul：第一个真正意义上的计算机程序设计语言ENIACcodingsystem：第一台电子计算机的编程语言二、百花齐放的阶段(1950-1967)FORTRAN：科学计算领域广泛使用的语言LISP：第一个函数

8、式程序设计语言COBOL：第一个商用语言ALGOL：面向算法设计的高级语言BASIC：面向初学