程序設計語言理論
時間：2024-01-21 23:45:01 | 來源：信息時代
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低級程序設計語言 低級程序設計語言提供的語句是計算機所能進行的基本操作，如：數(shù)據(jù)傳送指令；算術運算指令；邏輯運算指令；串操作指令；控制轉移指令；條件轉移指令；控制指令；位操作指令等，這些操作和我們日常用語差別很大。理解它們需要對計算機結構有一定的了解。
1、 機器語言 計算機所能直接接受的只能是‘0’、‘1’這樣的二進制信息，因此最初的計算機代碼的操作碼、操作數(shù)都是用二進制形式表示的，利用機器語言編寫程序，要求程序設計人員熟記計算機的全部指令，工作量大、容易出錯又不容易修改。同時各種計算機系統(tǒng)的機器指令也不一定相同，所編制的程序只適用于特定的計算機系統(tǒng)。因此，利用機器語言編寫程序對非專職程序設計人員幾乎是不可能的。
2、 匯編語言 由于機器語言編寫程序困難很大，出現(xiàn)了用符號來表示二進制指令代碼的符號語言，稱為匯編語言。匯編語言用容易記憶的英文單詞縮寫代替約定的指令例如用MOV表示數(shù)據(jù)的傳送指令、IN表示從給定的端口輸入數(shù)據(jù)到目的操作數(shù)中，OUT表示將源操作數(shù)的內容通過目的操作數(shù)指明的地址輸出；用ADD表示加法指令，SUB表示減法指令等等。匯編語言的出現(xiàn)使得程序的編寫方便了許多，并且編寫的程序便于檢查和修改。
匯編語言仍然是面向機器的程序設計語言，與具體的計算機硬件有著密切的關系，匯編語言指令與機器語言指令基本上是一一對應的，利用匯編語言編寫程序必須了解機器的某些細節(jié)，如累加器的個數(shù)、每條指令的執(zhí)行速度、內存容量等等，因此匯編程序的編寫、閱讀對非計算機專業(yè)的技術人員來說，依然存在著很大的障礙，下面是一個利用80386/80286
從上面的程序可以看到，利用匯編語言編寫程序，編程人員必須了解計算機系統(tǒng)的累加器、各種寄存器、存儲單元，對計算機的硬件資源有一定的了解。
§3.1.2高級程序設計語言 所謂高級程序設計語言是接近于自然語言或數(shù)學語言的計算機語言。利用高級語言編寫程序，編程者不需要掌握過多的計算機專業(yè)知識，特別適合于非計算機專業(yè)的專業(yè)技術人員利用計算機技術解決本專業(yè)的問題，高級語言的產生，大大擴展了計算機的應用范圍，推動了各行各業(yè)的發(fā)展。高級語言分為過程化語言和非過程化語言。
§3.2 面向過程的程序的程序設計基本特征 所謂計算機程序，就是把完成某項任務的具體步驟，利用計算機語言提供的語句（指令）描述出來，形成的語句序列。
過程化的程序設計語言是接近于數(shù)學語言的計算機語言。利用過程化程序設計語言設計程序，完成一定的任務，無論所完成的任務簡單或者復雜，都必須將具體的步驟描述清楚。例如，利用高級語言編寫程序完成兩個整數(shù)相加的程序，必須描述以下步驟
定義三個變量x，y，z分別用來存放被加數(shù)、加數(shù)與和
將加數(shù)、被加數(shù)分別輸入到變量x，y中
計算x+y的值，并將結果存入變量z中
把變數(shù)z的值輸出
程序結束
完成某項任務的具體步驟通常稱為算法，所以過程化的程序設計語言也稱算法語言。
§3.2.1 過程化語言的種類 過程化程序設計語言有很多種，每一種語言都有各自的特點，較為常用的有以下幾種：
FORTRAN語言：FORTRAN語言是最早、最常用的科學和工程計算語言，采用了結構化的程序設計思想，其程序結構是分塊結構。一個FORTRAN程序由一個主程序塊和若干個子程序塊組成，程序的執(zhí)行從主程序開始，主程序可以調用子程序，子程序也可以調用子程序。FORTRAN語言提供高精度的數(shù)據(jù)類型，特別適用于工程計算；并且FORTRAN程序的結構比較簡單，可以分塊書寫，分塊編譯，使用起來靈活、方便。
BASIC語言：BASIC語言是適合于廣大初學者的一種計算機語言，其語句結構簡單。BASIC語言采用了結構化的程序設計思想，一個BASIC程序由一個主程序塊和若干個子程序塊組成。程序的執(zhí)行從主程序開始，主程序可以調用子程序，子程序也可以調用子程序。BASIC語言可以實現(xiàn)遞歸調用，有較強的作圖功能，具有良好的編輯環(huán)境，友好的用戶接口，可以使用鍵盤和鼠標，有功能豐富的聯(lián)機‘幫助’系統(tǒng)，提供‘分步’和‘跟蹤’等調試工具，可以說BASIC語言功能全、編程簡單，程序容易理解，特別適用于幫助初學者進入計算機應用大門。
PASCAL語言：PASCAL語言是一種典型的系統(tǒng)結構化語言，PASCAL語言的出現(xiàn)和結構化程序設計技術的發(fā)展，推動了編譯程序工程技術的發(fā)展。PASCAL語言強調概念清晰，實現(xiàn)簡化，方便用戶；具有豐富的數(shù)據(jù)類型，便于用戶組織和處理各種形式的數(shù)據(jù)。
C語言：C語言是一種短小精悍的計算機程序設計語言，它根據(jù)結構化程序設計原則設計并實現(xiàn)。C語言具有豐富的數(shù)據(jù)類型；為結構化程序設計提供了各種控制結構和數(shù)據(jù)結構；具有豐富的運算符和表達式，能實現(xiàn)匯編語言中的大部分功能；C語言還有豐富的標準函數(shù)庫，調用這些標準函數(shù)可以操作計算機的硬件、進行動態(tài)地址的分配、繪圖等功能，因此C語言具有表達力強、編譯出的目標程序質量高、語言簡單靈活、易于實現(xiàn)等特點，有時C語言被稱為是介于高級語言與低級語言之間的中級語言。C語言不僅可以用來寫操作系統(tǒng)、編譯程序，也可以用來編寫寫各種應用軟件，C語言已成為當今最流行的程序設計語言。
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