第8章 (第4节) 程序设计语言和程序设计方法

第8.4程序设计语言和程序设计方法,1,目的,2,程序设计语言发展语言处理程序程序设计一般过程程序设计方法,8.4.1程序设计语言概述,系统软件,4,操作系统,语言处理程序,实用程序,翻译工具作用：将源程序翻译成计算机能识别的机器语言程序。,程序设计语言：机器语言汇编语言高级语言典型的程序设计语言有：FORTRAN、Pascal、C与C+、BASIC、Java、C#等。,汇编程序,编译程序,解释程序,1.机器语言由“0”、“1”二进制代码按一定规则组成的、能被机器直接理解、执行的指令集合。,5,缺点：编程工作量大，难学、难记、难修改；不同计算机的指令系统不同，机器语言通用性差优点：代码不需要翻译，所占空间少，执行速度快。,例如，计算A=15+10的机器语言程序如下：1011000000001111：把15放入累加器A中0010110000001010：10与累加器A的值相加，结果仍放入A中11110100：结束，停机,2.汇编语言,6,使用反映机器指令功能的助记符代替机器语言的符号语言。例如用ADD表示加、SUB表示减、JMP表示程序跳转等等。优点：克服了机器语言难读等缺点，保持了其编程质量高、占存储空间少，执行速度快的优点。缺点：仍然依赖于机器，通用性差。特点：源程序必须通过汇编程序翻译成机器语言。常用于过程控制等编程。,例如，计算A=15+10的汇编语言程序：MOVA，15：把15放入累加器A中ADDA，10：10与累加器A相加，结果存入A中HLT：结束，停机,3.高级语言,7,接近于自然语言和数学公式的程序设计语言。优点：接近算法语言，易学、易掌握，可读性好，可维护性强，可靠性高；可移植性好，重用率高自动化程度高，编程效率高。缺点：源程序要通过翻译程序翻译成机器语言，代码不最优。,例如，计算A=15+10的BASIC语言程序如下：A=15+1015与10相加的结果放入A中PRINTA输出AEND程序结束,8.4.2语言处理程序,8,机器语言源程序,汇编语言源程序,机器语言程序（目标程序）,汇编程序,翻译,低级语言处理程序,高级语言翻译程序,9,高级语言源程序,计算结果,解释程序,数据,高级语言源程序,计算结果,连接程序,数据,目标程序,可执行程序,编译程序,解释方式,编译方式,Basic,C+,程序库,可脱离编译程序和源程序独立存在并反复使用,8.4.3程序设计的一般过程,10,程序设计方法,结构化程序设计面向对象程序设计,11,结构化程序设计思想,最早由荷兰科学家E.W.Dijkstra提出任何程序都基于顺序、选择、循环三种基本的控制结构程序具有模块化特征，每个程序模块具有惟一的入口和出口取消GOTO语句结构化程序的结构简单清晰，可读性好，模块化强。,12,结构化编程主要包括两个方面,提倡采用自顶向下、逐步细化的模块化程序设计原则,每个模块强调采用单入口单出口的三种基本控制结构（顺序、选择、循环），避免使用GOTO语句,13,面向对象程序设计,80年代初面向对象的程序设计(ObjectOrientedProgramming，简称OOP)用面向对象的方法解决问题，不再将问题分解为过程，而是将问题分解为对象。对象：属性、方法和事件“对象消息”的面向对象的程序设计模式有取代“数据结构算法”的面向过程的程序设计模式的趋向。,14,两者区别,结构化的分解突出过程：如何做(Howtodo)？它强调代码的功能是如何得以完成。面向对象的分解突出真实世界和抽象的对象：做什么(Whattodo)？它将大量的工作由相应的对象来完成，程序员在应用程序中只需说明要求对象完成的任务。,15,面向对象程序设计益处,符合人们习惯的思维方法，便于分析复杂而多变化的问题；易于软件的维护和功能的增减；可重用性好，能用继承的方式减短程序开发所花的时间；与可视化技术相结合，改善了工作界面和便于与用户交互。,17,常用高级语言,Fortran：1954年推出，适用于科学和工程计算。C、C+：1972年推出C语言，1983年加入面向对象的概念，改名为C+。语言简练、功能强，适用面广。BASIC：初学者语言，1964年推出；1991年微软推出可视化的、基于对象的VisualBasic开发环境，发展到现在的VB.NET开发环境，则是完全面向对象、功能更强大。Java：1995年推出，是一种新型的跨平台的面向对象设计语言，