第三章 计算机软件.ppt
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1、第三章 计算机软件,3.1 计算机软件概述 3.2 操作系统 3.3 程序设计语言及其处理系统 3.4 算法,3.3程序设计语言及其处理系统,3.3.1 程序设计语言的分类和成分 3.3.2 常见程序设计语言简介 3.3.3 程序设计语言处理系统,程序设计语言,计算机是无知无觉的机器,它能为我们工作就是因为我们让它执行程序 。 程序如同开会的议程、每周的课程表、音乐家的乐谱,都是事先规定好再执行 。 什么是程序设计语言? 语言的目的是用于通信 程序设计语言用于人与计算机之间的通信 程序设计语言是由人使用但计算机可以理解的一种语言 程序设计语言用于编制程序,表达需要计算机完成什么任务和怎样完成任
2、务,然后交给计算机去完成,2018年10月6日,程序设计语言填补了 人与计算机交流的鸿沟,2018年10月6日,程序设计语言的分类,按照程序设计语言的发展历程,我们把程序设计语言分为三类 :,2018年10月6日,机器语言(1),机器语言就是计算机的指令系统;由二进制 0、1 代码指令构成。 用机器语言编写的程序,可直接被计算机识别并立即执行。 由于不同的计算机具有不同的指令系统,因而在一种类型的计算机上编写的机器语言,在另一种类型的计算机上就不一定能运行。 机器语言程序难编写、难修改、难维护,需要用户直接对存储空间进行分配,编程效率极低。 机器语言只有计算机发明初期使用,目前,已经极少有人使
3、用这种语言编写程序。,2018年10月6日,机器语言(2),计算768+12288-1280的值,需要编写如下三行程序:101100000000000000000011 000001010000000000110000 001011010000000000000101,2018年10月6日,很难看明白,很难修改!,汇编语言 (1),汇编语言用助记符来代替机器指令的操作码和操作数 比机器语言效率高,但仍然不够直观。 汇编语言同样存在着难学难用、容易出错、维护困难等缺点 。 汇编语言的优点: 目标程序占用内存较少运行效率较高 能直接引用计算机的各种设备资源。 它通常用于编写系统的核心部分程序或编写
4、需要耗费大量运行时间和实时性要求较高的程序段。,2018年10月6日,汇编语言 (2),要计算56+71 的值,需要编写的程序如图:,2018年10月6日,将56传送到AX寄存器,将71传送到BX寄存器,将BX中的内容加AX中的内容,结果存在BX中,高级语言,高级语言是面向用户的、基本上独立于计算机种类和结构的语言。 其最大的优点是:形式上接近于算术语言和自然语言(主要是英语)。 高级语言易学易用,通用性强,应用广泛。 例如用高级语言计算56+71的值,只要编写程序“S=56+71”即可。 C、C+、Visual Basic、Java等都是目前较为常用的高级语言。,2018年10月6日,程序设
5、计语言的成分,高级程序设计语言的种类千差万别。但其基本成分都可归纳为四类。,2018年10月6日,程序设计语言的成分,数据成分,用于描述程序所处理的数据对象,如对数据类型和数据结构进行说明等。 运算成分,用于描述程序中的运算,包括运算符和表达式等。 传输成分,用于表达程序中数据的传输,包括输入和输出操作。如赋值语句、I/O语句等 控制成分,用于描述程序的流程控制。,2018年10月6日,控制成分,控制成分为程序设计语言提供一种基本框架,有了这个框架,程序才可能完成各种各样的任务。,2018年10月6日,程序的三类控制结构,3.3.2常见程序设计语言简介,世界上的程序设计语言已有上千种之多,下面
6、介绍几种得到了广泛应用的程序设计语言的主要特点,供大家了解。,2018年10月6日,1、VB语言,VB是Visual Basic的简称。其中,Visual意为“可视化”,指的是一种开发图形用户界面GUI的方法。Basic是“初学者符号指令代码”的缩写。 VB是由微软公司于1991年开发的一种可视化的、面向对象的结构化高级程序设计语言,可用于开发 Windows 环境下的各类应用程序。它简单易学、效率高,且功能强大,是初学编程者首选的理想语言。VB是目前国内高校里开设最广泛的程序设计语言之一。,2018年10月6日,2、C语言、C+和C#,C语言是1972年至1973年间由美国电话电报公司(AT
7、&T)贝尔实验室设计的。 C语言是当代最优秀的程序设计语言之一。 C语言兼有高级程序设计语言的优点和汇编语言的效率,有效地处理了简洁性和实用性、可移植性和高效性之间的矛盾。 C+语言是以C语言为基础发展起来的面向对象程序设计语言。C+语言是对C语言的扩充,运行性能高,因而它非常流行,一直是面向对象程序设计的主流语言。 C#(发音为C Sharp)是微软公司为.NET Framework量身订做的程序语言,C#拥有C/C+的强大功能以及Visual Basic简易使用的特性,且与Java较为相似。,2018年10月6日,3、Java语言,Java语言是由Sun Microsystems公司于19
8、95年推出的一种编程语言,已经成为被广泛应用的网络环境编程语言。 Java语言被美国著名杂志PC Magazine评为1995年十大优秀科技产品。 比尔盖茨不无感慨地说:“Java语言是长时间以来最卓越的程序设计语言”。 现在JAVA的应用领域比较广泛,主要应用领域有:行业和企业信息化、电子政务及办公自动化、嵌入式设备及消费类电子产品和辅助教学等。,2018年10月6日,4、FORTRAN语言,FORTRAN是FORmula TRANslator的缩写,译为“公式翻译器”, 它是一种主要用于数值计算的面向过程的程序设计语言,广泛应用于科学和工程计算领域。 FORTRAN语言是进行大型科学和工程
9、计算的有力工具,它在巨型机上还广为使用。 FORTRAN语言目前最新的版本是FORTRAN 2008。Fortran语言是一种极具发展潜力的语言,在全球范围内流行过程中,在工程计算领域仍然占有重要地位。,2018年10月6日,5、MATLAB语言,MATLAB是Matrix Laboratory(矩阵实验室)的缩写,是美国MathWorks公司出品的,面向向量和矩阵运算的提供可视化等功能的数值计算语言。 在工业界和学术界很流行 MATLAB语言主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。,2018年10月6日,MATLAB绘制的一个三维图形,其他
10、编程语言语言,用于人工智能领域的LISP语言、PROLOG语言 用于飞行器控制软件中的Ada语言等 如果有兴趣,考过一级考试后,可以选择一门编程语言进行学习,参加计算机二级考试,提高自己的计算机水平。,2018年10月6日,3.3.3程序设计语言处理系统,机器语言是用二进制代码编写的,可以直接被计算机识别并执行。而其他语言引入了助记符等符号,计算机是没有办法直接执行的。于是,就需要对这些语言进行适当的转换才可以,这个工作就是由程序设计语言处理系统来完成的。 程序设计语言处理系统(如C语言编译器等)是一种系统软件,它通常包含翻译程序、连接程序和装入程序等。,2018年10月6日,翻译程序是把甲语
11、言编写的程序翻译为等价的乙语言编写的程序。 其中甲语言编写的程序称为源程序,乙语言编写的程序称为目标程序。按照不同的翻译处理方法,翻译程序可分为三类:汇编程序、解释程序和编译程序。,2018年10月6日,1、汇编程序,汇编程序是把汇编语言书写的程序翻译成与之等价的机器语言程序的翻译程序。汇编程序输入的是用汇编语言书写的源程序输出的是用机器语言表示的目标程序。,2018年10月6日,2、解释程序,解释程序是高级语言翻译程序的一种,它将源语言(如BASIC)书写的源程序作为输入,解释一句后就提交计算机执行一句,并不形成目标程序。就像外语翻译中的“口译”一样,说一句翻一句,不产生全文的翻译文本。 由
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