《计算机基础理论》第二讲

第二讲,计算机软件基础,目标及主要内容,1、编程语言概述编程语言历史编程语言软件分类2、计算机是如何工作的计算机发展的重要思想理论基础计算机的工作过程,编程语言概述,编程语言历史编程语言软件分类,编程语言历史,通过读穿孔卡执行预定义的任务为分析机编写了初级程序逻辑代数(布尔代数或二进制逻辑)证明了数学和逻辑的关系逻辑是数学而不是哲学的一部分。基于继电器的二进制可编程计算机称为ABC计算机的二进制计算机(100%电子化)。,开始进入信息时代,使用直接指令对计算机编程真空管取代了使用继电器晶体管发明之后，真空管便被淘汰了重新发明二进制微积分学,程序设计语言的发展,机器语言汇编语言高级语言（BASICFORTRANPASCALCPROLOG.）第四代语言第五代语言,机器语言,它是用二进制代码(0和1)组成的，用不同的二进制代码组合表示机器的不同指令。机器语言中的每一条指令，代表了机器可执行的一个基本操作。占用的内存空间小，运行效率高。程序难写、难记、难读，容易出错，不易修改不同型号计算机的机器语言各不相同，适用性差。指令由操作码和地址码两部分组成,机器语言2-2,示例：,汇编语言,是用一些特定的符号代替机器语言的二进制数代码-助记符用汇编语言编写的程序称为源程序，它必须通过汇编程序翻译成机器语言的目标程序汇编语言比机器语言易读、易改，比高级语言快得多，适用于实时控制和实时处理,汇编语言2-2,高级语言,它是接近人们自然语言和数学语言的、面向问题的程序设计语言，容易学习和掌握，并且通用性强。把高级语言编写的源程序，转换成相应的机器语言目标程序，有两种不同方式：编译方式解释方式,编译方式,将高级语言源程序经过编译程序全部翻译成机器指令后，再将机器指令组成的目标程序交给计算机执行,解释方式,运行高级语言源程序时，由事先装入计算机的解释程序逐句翻译，解释一句，执行一句(同步翻译)，即边翻译边执行，不产生整个目标程序。这种方式占内存空间小，但运行速度慢,人工智能,当今人工智能发展的驱动力是对与人工智能相关的所有新事物的要求。这对开发人员是否能提供超越于人的思路的解决方法造成了极大的压力。一些涉及人工智能的编程语言有：LISP(1958)Algol(1960)Simula(1967)Prolog(1970)Smalltalk(1979）,第四代语言,第四代语言的应用集中在执行日常任务，例如屏幕窗体、请求数据、修改数据和移动数据等。在硬件的技术方面有相对比较少的涉及，所以涉及底层开发的知识较少。,第五代语言,某些构建编程环境的软件公司常常误用此术语。20世纪90年代，通过使用声音、移动图像和代理为语言进一步发展打下了基础。最终用户使用的软件将是基于知识机器人-代理的原则。它能够根据最终用户和界面的交互操作，自主地修改程序段从而创建新的代理。,典型的编程语言,目前世界上大约有200多种高级语言。典型的有：ASSEMBLER（汇编程序）BASIC，1964FORTRAN语言C语言；C+，1986COBOL，1960LISP，1960MODULAOCCAMPASCAL，1975Simula，1962Smalltalk，1983SNOBOLSQL,BASIC,1964,初学者通用符号指令代码BASIC语言设计的目的是供计算科学的学生使用，它使用的语句很简单，能够像英语指令一样读解,C,1969,1969-1973年间，贝尔实验室的DennisRichey和DavidKerningham开发了C语言。C语言易于人们的阅读和理解。由于此语言具有快速和简洁的特点，因此在系统程序员和商业软件制造商之间非常流行。,C语言的示例,/*Welcome.c*/main()printf(“欢迎来到计算机技术世界！n);,C+，1967,为了方便现实世界对象的建模，Simula提供了一种新的语言功能，称为类，它可以通过继承机制进行扩展。这些功能为面向对象编程(OOP)打下基础，这是一种通过类和继承强调对象建模的新编程方法使用面向对象功能扩展C语言,C语言的功能和面向对象编程的优点相结合，C+迅速从无人知晓变为十分流行,COBOL,1960,CommercialBusinessOrientedLanguage(面向商业的通用语言)主要针对具有大量输出需求的管理应用程序1968ISO将COBOL-68标准化ANSI(美国国家标准化组织)于1974年定义了ANS-COBOL-74并于1985年定义了ANS-COBOL-85。,SQL,StructuredQueryLanguage,结构化查询语言SQL是在20世纪70年代由IBM(圣何塞实验室)开发的，并在80年代得到标准化。当前商业系统使用的标准版本是SQL2(SOL-92)用于数据库系统的数据处理等,主流语言,现在，在一些大型项目开发中，运用较多的是sun公司的JAVA语言和微软公司的.NET语言，我们应该更关注这两门语言的发展，在未来的很长一段时间，这两门语言都将是语言界中的主流语言,软件分类,系统软件操作系统各种语言处理程序系统支持和服务程序数据库管理系统应用软件用户程序应用软件包,软件分类结构,计算机是如何工作的,计算机发展的重要理论思想基础计算机的三条设计原则图灵机存储程序工作原理计算机的工作过程,计算机的三条设计原则,以二进制的逻辑基础来实现数字运算，以保证精度利用电子技术来实现控制，逻辑运算和算术运算，以保证计算速度采用把计算功能和二进制数更新存储的功能相分离的机构,图灵机,是一个构思模型，它由三部分组成读写存储机构一个控制器一条可以无限延伸的带子一个可以在带子上左右移动的读写头,存储程序工作