第1章 程序设计语言概论

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1、高级语言程序设计及应用第一章程序设计语言概论1.1程序设计语言的历史在计算机科学与技术学科中，程序设计语言是每一位希望步入这信息科学最主要基础学科光辉殿堂的学生所要首先遇到的课程之一。伴随着计算机的产生和发展，程序设计语言也历经约半个世纪的沧桑岁月。自从1957年FORTRAN语言问世以来，人类已经创造了数以百计的各种各样的程序设计语言，它们又被称为笼统的称为计算机语言或者高级语言。在这些程序设计语言中，有些昙花一现，有些流传至今。如：FORTRAN、COBOL、BASIC、PASCAL、C、ADA、C++、JAVA、ML等至今仍然被

2、人们用于科学计算、商业服务、教学研究、网络应用等各个领域。了解什么是程序设计语言，了解程序设计语言的各个发展阶段以及这些阶段又有那些代表性的程序设计语言，了解这些特定的程序设计语言的产生、发展历史和演变状况，这些对于学习程序设计语言来讲是非常必要的。1.1.1程序设计语言严格说来，计算机语言包括机器语言、汇编语言和高级语言这三类语言。如果不涉及汇编语言，程序设计语言往往就是指高级语言。从某种意义上将，计算机语言从机器语言发展到汇编语言，标志着人类与计算机首次有了基于符号的共同语言。即这种语言（汇编语言）是人类（借助助记符）和计算机（借

3、助汇编程序）都能够理解的语言。它也是人类将符号引入程序设计的开始。由于汇编语言与机器的指令系统直接相关，不同指令系统的计算机有着不同的汇编语言。因此，在汇编语言中数据类型和数据结构具有典型的面向机器的特点。如：用DB、DW、DD等分别定义字节、字和双字，用标号来定义符号地址。汇编语言缺乏类似数学语言那样面向问题的数据类型，使得编程者要具备比较好的计算机硬件基础才能进行汇编语言程序设计，这无疑限制了计算机的广泛使用和发展。高级语言从产生之日起，就将面向问题的数据类型的概念引入程序设计，通过将数据分类成为字符型、整型、浮点型等不同的类型，

4、来刻画、描述不同类型数据。从某种意义上将，从汇编语言到高级语言的发展过程，是人类在程序设计方面从面向机器的数据类型向面向问题的数据类型、或从没有面向问题的数据类型向有面向问题的数据类型的一次飞跃。而高级语言产生、发展、演变，各种各样高级语言的兴起，实质上就是高级语言数据类型的不断完善、不断扩充、不断复杂多样，以及对客观实体描述能力不断增强的一个过程。机器语言是机器指令的集合。而机器指令指计算机的CPU能够识别并处理的二进制代码。由这些二进制代码组成的二进制代码串称为机器程序。以把立即数5传送到累加器的操作为例：在以80X86为CPU的

5、计算机中的二进制代码是：B80005。在以Z80为CPU的计算机中的二进制代码是：3E05汇编语言是一种使用助记符的语言。助记符是一些缩写的英文单词，这些缩写的英文单词都有特定的操作含义。如：MOV或LD表示传送、ADD表示乘法运算等。因此，汇编语言是一种面向机器的计算机语言。用汇编语言编写的程序称为汇编语言程序或源程序。将汇编语言程序翻译成机器语言程序（也称为目标程序）的程序称为汇编程序。仍以把立即数5传送到累加器的操作为例：在以80X86为CPU的计算机中的汇编语言程序是：MOVAX，5。而在以Z80为CPU的计算机中的汇编语言程

6、序是：LDA，5。如果认为高级语言就是我们所要讨论的程序设计语言。那么，什么是程序设计语言？正如将物体向不同平面投影可以得到不同的平面图形一样，不同的人从不同的角度对程序设计语言有不同的理解。计算机的使用者认为程序设计语言是操纵计算机的工具；程序员则认为第1-1页高级语言程序设计及应用它是程序员之间的相互通信和交流的方法；喜欢数学和算法的人则认为它是算法的符号表示。按照RaviSethi的观点，一门通用的程序设计语言应该是能够为各种各样的用户都能提供服务的语言。尽管对程序设计语言的理解和定义多种多样，但是按照一般比较流行的观点，可以认

7、为：程序设计语言是由一些符号所构成，这些符号被用于定义、组织、并完成各种各样的计算任务。人类所使用的语言称为自然语言。它是以语音为物质外壳、以词汇为建筑材料、以语法为结构规律而构成的体系。与此类似，程序设计语言是以具有特定语义的符号为基本构成单位、以语法为程序构成规律、专门用于定义、组织、并完成各种各样的计算任务而形成的体系。什么是程序？什么是程序设计呢？程序是用程序设计语言表示的计算机解题算法或计算机解题任务。程序设计是将解题任务转变成程序的过程。NellDale等人则指出：程序就是要求计算机执行的指令序列。程序设计就是如何计划、安

8、排计算机必须遵循的操作步骤顺序的过程。在程序设计中，往往涉及到数据、变量、对象、值、数据类型等名词。这些名词是程序设计的基础概念。数据数据是客观事物的符号表示。在计算机学科中，数据是指所有能够输入到计算机内、被计算机处理