计算机科学导论第3章 程序设计语言概要.ppt

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1、第3章程序设计语言学习目标了解计算机程序设计语言、编译原理的基本知识。掌握程序的概念、高级语言程序设计的基本内容。第3章程序设计语言3.1程序设计语言概述3.1.1程序程序就是能够实现特定功能的一组指令序列的集合。其中，指令可以是机器指令、汇编语言指令，也可以是高级语言的语句命令，甚至还可以是用自然语言描述的运算、操作命令等。3.1.2计算机程序设计语言程序设计语言使得人们能够与计算机进行交流，其种类非常繁多，总来说可以分为低级语言和高级语言两大类。低级语言低级语言包括两种类型：机器语言和汇编语言。(1)机器语言机器语言面向机器，可以由CPU直接识别和执行。不同的机器能够识别的

2、机器语言是不相同的。机器语言指令都是用一串0、1构成的二进制位串来表示的。指令系统是机器提供的机器指令的集合用二进制编码表示的指令，称为机器指令，或称为机器码。用机器指令编写的程序称为机器语言程序，或称为目标程序，这是计算机能够直接执行的程序。机器语言难以阅读和理解，编写和修改都比较困难，而且通用性较差。3.1.2计算机程序设计语言(2)汇编语言汇编语言也称符号语言。指令助记符是指令英文名称的缩写，容易记忆。所谓汇编语言，就是采用字母、数字和符号来代替由一个个0和1构成的指令操作码、寄存器、数据和存储地址等，并在程序中用它们代替二进制编码数，这样编写出来的程序就称为符号语言程序

3、或汇编语言程序。大多数情况下，一条汇编指令直接对应一条机器指令，少数对应几条机器指令。汇编语言具有一个本质上与机器语言一一对应的指令系统。汇编语言的实质和机器语言是相同的。3.1.2计算机程序设计语言低级语言的特点机器语言和汇编语言都是低级语言。它们具有许多相同的特征。都与特定的计算机硬件系统紧密相关，来自于特定系统的指令系统，可移植性差。对程序员专业知识要求高，要求对计算机硬件的结构和工作原理非常熟悉。每条指令的功能比较单一，程序员编写源程序时指令非常繁琐。由于直接针对特定硬件编程，所以最终的可执行代码非常精炼，并且执行效率高。两者主要的区别在于：机器语言编写的程序无需翻译或

4、编译，CPU能够直接识别和执行。而汇编语言源程序必须经过汇编才能得到目标程序。3.1.2计算机程序设计语言汇编与汇编程序计算机CPU只能“识别”和“执行”机器语言，虽然汇编语言比机器语言更容易使用和阅读，但CPU不能“识别”和“执行”，需要汇编语言程序“翻译”成计算机能够识别的机器语言程序，该程序称为汇编程序，又称汇编语言翻译程序或汇编器，是一种把用汇编语言编写的汇编语言源程序翻译成机器语言程序的系统程序。3.1.2计算机程序设计语言高级语言(1)高级语言的产生一个问题：如何解决程序的可移植性，即：程序员编写的源程序如何可以从一台计算机很容易地转到另一台计算机上工作。为了解决这

5、些问题，人们引入了高级语言来编写程序。所谓高级语言是一种由表达各种意义的“词”和“公式”，按照一定的“语法规则”来编写程序的语言，又称为程序设计语言或算法语言。高级语言之所以“高级”，就是因为它使程序员可以完全不用与计算机的硬件打交道，可以不必了解机器的指令系统。3.1.2计算机程序设计语言(2)高级语言的常见类型BASIC语言FORTRAN语言COBOL语言PASCAL语言C语言C++和C＃语言其他高级语言基于视窗类操作系统的，如VisualBasic、VisualC++、Delphi、PowerBuilder、Java等3.1.2计算机程序设计语言高级语言的优点:语句的功能

6、强，程序员编写的源程序比较短，容易学习，使用方便，可移植性较好，便于推广和交流。高级语言的缺点:编译程序比汇编程序复杂，而且编译出来的目标程序往往效率不高，目标程序的长度比有经验的程序员所编写的同样功能的汇编语言程序要长一半以上，运行时间也要长一些。因此，在很多对时间要求比较高的系统，如某些实时控制系统或者大型计算机控制系统中，低级语言，主要是汇编语言，仍然得到了一定的应用。3.1.2计算机程序设计语言3.1.3高级语言程序设计的基本内容用高级语言编写的源程序能提高程序员的开发效率，高级语言程序设计依赖于各自特定的语句和语法。在高级语言中，语句是构成源程序的基本单位。高级语言的

7、共同特性1．高级语言的基本符号高级语言的语法成分都是由基本符号组成的，基本符号可以分为单字符和多字符两种。单字符基本符号由单个字符组成，在高级语言中通常包括下列几种单字符基本符号。字母：大写英文字母A～Z，小写英文字母a～z，共52个符号。数字：0～9，共10个数字符号。3.1.3高级语言程序设计的基本内容特殊字符:+(加)、-(减)、*(乘)、/(除)、^(乘方)、=(等号)、((左括号)、)(右括号)、＞(大于)、＜(小于)、，(逗号)、(空格)等。多字符是由两个或两个以上的字符组成，如