计算机导论课件第7章程序设计语言

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1、第7章 程序设计语言,大学计算机基础教程,程序设计语言是人类与计算机交流的语言，是由字、词和语法规则构成的指令系统。 人类需要计算机完成的任务必须用某种程序设计语言书写出来，然后再交给计算机去执行。 要想让计算机更好地为人类服务，人们必须了解、掌握程序设计语言。,华南理工大学计算机教学团队,2,目录,7.1 程序设计语言的分类,7.2 程序设计过程,7.3 程序设计方法,7.4 程序设计语言基本要素,3,华南理工大学计算机教学团队,7.5 Visual Basic 6.0 集成开发环境,7.6 简单的应用程序设计,7.1 程序设计语言的分类,程序设计语言经过多年的发展，从机器语言、汇编语言，发

2、展到了高级语言。,4,华南理工大学计算机教学团队,7.1.1 机器语言(1),机器语言是面向机器的指令系统，所以计算机可以直接识别，不需要进行任何解释或翻译。 机器语言是严格与机器相关的，每台机器的指令格式和代码所代表的含义都是硬性规定的，对不同型号的计算机来说，机器语言一般是不同的。 由于使用的是针对特定型号的计算机语言，所以，机器语言的运算效率是所有语言中最高的。,华南理工大学计算机教学团队,5,7.1.1 机器语言(2),机器语言程序可读性差。 由于不同型号计算机的指令系统不同，针对一种型号计算机书写的程序，不能直接拿到另一种不同型号的计算机上运行，程序可移植性差。,华南理工大学计算机教

3、学团队,6,7.1.2 汇编语言（1）,汇编语言也是一种面向机器的语言，为了帮助人们记忆，它采用了符号（称为助记符）来代替机器语言的二进制码，所以又称为符号语言。 用汇编语言书写的程序，计算机不能直接识别，需要一种程序将汇编语言翻译成机器语言才能在计算机上执行，这种翻译程序叫做汇编程序（Assembler）。,华南理工大学计算机教学团队,7,7.1.2 汇编语言（2）,华南理工大学计算机教学团队,8,7.1.2 汇编语言（3）,汇编语言比机器语言易于读写、调试和修改，用汇编语言写的程序同机器语言一样，具有执行效率高、占用的内存少等特点，可有效地访问、控制计算机的各种硬件设备。 但汇编语言仍依赖

4、于具体的处理器体系结构，可移植性差。另外，要掌握好汇编语言也不容易，它要求程序员熟悉各种助记符与硬件的关系，所以，不被大多数非专业人士接受。,华南理工大学计算机教学团队,9,7.1.3 高级语言（1）,高级语言是一种比符号语言更自然的语言，适应于不同类型的机器。用高级语言写的源程序也必须转换成机器语言程序，计算机才能执行。这个完成转换工作的程序称为编译程序或编译器（compiler），转换的过程称为编译。 最早出现的高级语言是FORTRAN语言，主要用于科学计算；随后出现的COBOL语言，主要应用于商业领域；接着又出现了很多高级语言，如：(Visual)Basic、Pascal 、C/C+、J

5、ava等，以适应各种不同的应用领域。表7.3所示是一个用BASIC语言写的程序，该程序的功能是实现两个整数相加。,华南理工大学计算机教学团队,10,7.1.3 高级语言（2）,表7.3所示是一个用BASIC语言写的程序，该程序的功能是实现两个整数相加。,华南理工大学计算机教学团队,11,高级语言与具体的计算机相关度低，求解问题的方法描述直观，可读性好。,7.2 程序设计过程（1）,人们用高级语言编写的程序称为“源程序”。 必须将源程序翻译成为机器语言表示的可执行程序，才能在计算机上运行。翻译的方式有两种：一种称为解释方式，另一种称为编译方式。 解释方式是由解释程序（或解释器）对源程序逐语句一边

6、解释，一边执行。这种方式速度慢，便于观察调试程序。 编译方式是由编译程序（或编译器）把源程序全部翻译成二进制代码，然后再执行。编译后的程序称为“目标程序”。每一种高级语言都配有解释器或编译器。,华南理工大学计算机教学团队,12,7.2 程序设计过程（2）,程序员的工作是编写源程序，然后将其转化为可执行（机器语言）程序，交给计算机执行。该过程主要由以下三步构成。 编辑程序 编译程序 执行程序,华南理工大学计算机教学团队,13,7.3 程序设计方法,程序设计的常用方法有结构化程序设计(Structured Programming)方法和面向对象的程序设计(Object-oriented Progr

7、amming)方法。,华南理工大学计算机教学团队,14,7.3.1 结构化程序设计方法（1）,结构化程序设计方法是20 世纪 70 年代由著名的计算机科学家E.W.Dijkstra提出的。它是指按照层次化、模块化的方法来设计程序，从而提高程序的可读性和可维护性。主要思想如下： （1）程序模块化。是指把一个复杂的程序分解成若干个部分，每个部分称为一个模块。 （2）语句结构化。是指每个模块都用顺序结构、选择结构或循环结构来实现流程控制。,华南理工大学计算机教学团队,15,7.3.1 结构化程序设计方法（2）,华南理工大学计算机教学团队,16,7.3.1 结构化程序设计方法（3）,华南理工大学计算机

8、教学团队,17,7.3.1 结构化程序设计方法（4）,（3）自顶向下、逐步求精的设计过程。“自顶向下”是指将复杂、大的问题划分为小问题，找出问题的关键、重点所在，然后用精确的思维定性、定量地去描述问题。“逐步求精”是将现实世界的问题经抽象转化为逻辑空间或求解空间的问题，复杂问题经抽象化处理变为相对比较简单的问题，经若干步抽象（精化）处理，直到求解域中只是比较简单的编程问题，用三种基本程序结构即可实现。 （4）限制使用转向语句goto。因为滥用goto语句将使程序流程无规律，程序可读性差。,华南理工大学计算机教学团队,18,7.3.1 结构化程序设计方法（5）,结构化程序设计方法的优点有： 程序

9、易于理解、使用和维护。 提高了编程工作的效率，降低了程序的开发成本。 支持结构化程序设计的程序设计语言有：pascal语言，c语言等。,华南理工大学计算机教学团队,19,7.3.2 面向对象的程序设计方法,面向对象程序设计方法把程序设计的主要活动集中在建立对象和对象之间的联系上，从而完成所需要的计算。 面向对象程序设计中有几个基本概念：对象、消息、类、封装、继承和多态性。,华南理工大学计算机教学团队,20,7.4 程序设计语言基本要素,程序设计语言也像自然语言一样，由字、词和语法规则构成。不同的程序设计语言，其字、词和语法规则也不一样。本节以 Visual Basic（简称VB）语言为例，简要

10、叙述程序设计语言的基本要素。,华南理工大学计算机教学团队,21,7.4.1 数据类型,数据是信息在计算机内的表现形式，也是程序的处理对象。由于不同类型的数据占用内存单元的大小不同，所以在用高级语言写程序时，要说明数据的类型。 表7.4 VB数据类型表,华南理工大学计算机教学团队,22,7.4.2 变量和常量（1）,1. 常量 所谓常量是指在程序运行期间其值始终保持不变的量。在VB语言中，常量分为两种，分别称为：普通常量和符号常量。 普通常量的类型和值由它本身的书写形式决定。例如：123表示一个十进制整数，“ hello” 表示一个字符串常量。 在程序设计中，经常要用到一些多次出现或难于记忆的常

11、量值。对于这种类型的常量值，可以用标识符来代替，该标识符称为符号常量。,华南理工大学计算机教学团队,23,7.4.2 变量和常量（2）,符号常量必须先定义，后使用。其语法格式为： Const 标识符= 例如：Const AGE=18 定义了符号常量AGE，代表普通常量18 Const G=“good” 定义了符号常量G，代表普通字符串常量” good”,华南理工大学计算机教学团队,24,7.4.2 变量和常量（3）,2. 变量 变量是指在程序的整个运行过程中可根据程序的需要而变化的量。每个变量都有一个名字，称为变量名或变量的标识符。变量所代表的数值按变量的不同类型，占用不同字节数的内存空间来保

12、存。 任何变量都属于一定的数据类型。在VB中，可以显示或隐式地说明变量和它的类型。,华南理工大学计算机教学团队,25,7.4.2 变量和常量（4）,显示说明是指用说明语句定义变量。一般形式如下： Dim As 数据类型 例如： Dim mark As Integer 定义了整型变量mark。 Dim weight As Double 定义了双精度浮点型变量 weight。 隐式说明是指在使用一个变量之前不进行事先声明，使用时系统以该名字自动创建一个变量，并且默认为可变类型。,华南理工大学计算机教学团队,26,7.4.3 运算符与表达式（1）,运算是对数据进行加工。 对基本数据类型的运算常用一些

13、简洁的符号来表示，这些符号称为运算符或操作符。 被运算的对象称为操作数。 通过特定的运算表达一个值的式子称为表达式。 表达式是程序设计语言中的基本语法单位，它由常量、变量、函数、运算符和括号组成。,华南理工大学计算机教学团队,27,7.4.3 运算符与表达式（2）,不同类型的数据可以参与的运算不同。即不同类型数据的操作使用的运算符也不一样。VB 主要有4类运算符。算术运算符、字符串运算符、关系运算符和逻辑运算符。由这4类运算符组成的表达式分别称为算术表达式、字符串表达式、关系表达式和逻辑表达式。,华南理工大学计算机教学团队,28,7.4.3 运算符与表达式（3）,1. 算术运算符与算术表达式

14、算术运算符用来对数值型数据进行计算。VB提供了7个算术运算符。,华南理工大学计算机教学团队,29,运算符的优先级按以下顺序由高到低排列：（1）幂运算 (2) 负运算- （3）乘除运算* / （4）整除运算 (5) 取余运算Mod （6）加减运算 + -,7.4.3 运算符与表达式（4）,2. 字符串运算符 字符串只有一种运算，即 “ 连接”，连接运算符为“+” 或“&”,执行的运算是将两个字符串连接起来生成一个新的字符串 。 用连接运算符连接起来的表达式称为字符串表达式。 例如： ”very” + “good” 的值是 “very good” “very” & “good”的值也是”very

15、good”,华南理工大学计算机教学团队,30,7.4.3 运算符与表达式（5）,3. 关系运算符与逻辑运算符 关系运算和逻辑运算的结果都是逻辑值。 关系运算符又称比较运算符，用来比较两个操作数的大小。 由关系运算符连接起来的表达式称为关系表达式。关系表达式的运算结果是一个逻辑值。VB提供的关系运算符如表7.6所示。,华南理工大学计算机教学团队,31,7.4.3 运算符与表达式（6）,逻辑运算符的左右操作数要求为逻辑值。用逻辑运算符连接起来的式子称为逻辑表达式。VB的逻辑运算符如表7.7 所示。,华南理工大学计算机教学团队,32,逻辑运算符的优先级按以下顺序由高到低排列：Not, And, Or

16、, Xor, Eqv, Imp,7.4.4 程序控制结构（1）,在高级语言中，程序控制结构是由流程控制语句实现的。不同的高级语言，流程控制语句的格式也可能不一样。VB语言的部分流程控制语句如下： 1. 分支语句： 分支语句实现选择结构。 格式为：If Then Else 功能说明：其中是关系表达式或逻辑表达式，当为True时， 执行,否则，执行。其中，Else部分可省。 如：If mark85 Then print “Excellent!” 如果mark85, 则输出 Excellent.,华南理工大学计算机教学团队,33,7.4.4 程序控制结构（2）,2. 循环语句：循环语句实现循环结构。 格式：While Wend 功能说明：其中为关系表达式或逻辑表达式，如果为True，则执行，遇到Wend时，返回到 While语句，继续对进行测试;如果仍为True，则重复上述过程。直到 为False，则不再执行, 而执行Wend后面的语句。该循环语句实现的是当型循环结构。 另外，在VB语言里还有 DoLoop语句和 ForNext 语句也可以实现循环结构。,华南理工大