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1、第5章 计算机程序设计 本章导读： 本章主要介绍程序设计基础知识、程序设计的一般过程和程序设计语言，重点介绍了面向过程程序设计、面向对象程序设计和可视化程序设计的特点，并结合C、C+、Java、VB等语言介绍这些程序设计方法的具体应用。 本章主要知识点： 程序设计基础知识 面向过程程序设计的特点及其应用面向对象程序设计的特点及其应用 可视化程序设计的特点及其应用 第5章 计算机程序设计5.1 概述 5.2 面向过程程序设计5.3 面向对象程序设计5.4 可视化程序设计 5.1 概述返回本章目录返回本章目录5.1.1 程序设计基础5.1.2 程序设计的一般过程5.1.3 程序设计语言5.1.4
2、程序设计发展概况5.1.1 程序设计基础 计算机之所以能自动连续地进行工作，最根本的原因计算机之所以能自动连续地进行工作，最根本的原因就在于就在于“存储程序存储程序”和和“程序控制程序控制”。 “ “存储程序存储程序”就是把计算机处理问题的步骤用计就是把计算机处理问题的步骤用计算算机能够识别的指令编写出来，并送入计算机内部的存储器机能够识别的指令编写出来，并送入计算机内部的存储器存储起来。存储起来。 “ “程序控制程序控制”就是把事先存储好的程序从存储器就是把事先存储好的程序从存储器取取出来，送入出来，送入CPUCPU执行，计算机才能按照人的意图自动完成执行，计算机才能按照人的意图自动完成指定
3、的工作。指定的工作。 因此，程序就是为解决某一问题而编写的语句集合，因此，程序就是为解决某一问题而编写的语句集合，是将一个实际问题的具体操作用某种程序设计语言描述出是将一个实际问题的具体操作用某种程序设计语言描述出来的指令序列。编写程序的过程就是程序设计。来的指令序列。编写程序的过程就是程序设计。 程序设计语言就是计算机能够理解和执行的特殊语言程序设计语言就是计算机能够理解和执行的特殊语言。 返回本节目录返回本节目录5.1.2 程序设计的一般过程返回本节目录返回本节目录 程序设计就是分析问题、编写程序、调试程序的过程。用计算程序设计就是分析问题、编写程序、调试程序的过程。用计算机解决实际问题的
4、基本过程如下图所示。机解决实际问题的基本过程如下图所示。 程序设计步骤如下：程序设计步骤如下： （1 1）分析要解决的问题，明确任务）分析要解决的问题，明确任务 （2 2）分析问题，）分析问题，建立数学模型建立数学模型，并选择合适的解决方案，并选择合适的解决方案 （3 3）确定数据结构和算法：数据结构）确定数据结构和算法：数据结构 算法算法 = = 程序程序 （4 4）编写程序）编写程序 （5 5）调试程序）调试程序 （6 6）整理资料，交付使用）整理资料，交付使用 分析问题确定解决方案确定具体算法编写程序调试程序整理文档5.1.3 程序设计语言 程序设计语言可分成机器语言、汇编语言和高程序设
5、计语言可分成机器语言、汇编语言和高级语言。前两类依赖于计算机硬件，因机器而异级语言。前两类依赖于计算机硬件，因机器而异又称为低级语言，而高级语言与计算机硬件基本无又称为低级语言，而高级语言与计算机硬件基本无关，是目前使用非常广泛的程序设计语言。关，是目前使用非常广泛的程序设计语言。 1.1.机器语言机器语言 机器语言是一种用二进制数机器语言是一种用二进制数“0 0”和和“1”1”表示表示计算计算机各种操作的程序设计语言。一条机器指令能够控机各种操作的程序设计语言。一条机器指令能够控制计算机执行一种操作。计算机能够直接理解和执制计算机执行一种操作。计算机能够直接理解和执行使用机器语言编写的程序，
6、执行速度快，占用内行使用机器语言编写的程序，执行速度快，占用内存少；但难于记忆，编程困难，可读性差，容易出存少；但难于记忆，编程困难，可读性差，容易出错。机器语言是面向机器的语言，可移植性极差。错。机器语言是面向机器的语言，可移植性极差。 5.1.3 程序设计语言 2. 2. 汇编语言汇编语言 汇编语言是一种用助记符来表示各个基本操汇编语言是一种用助记符来表示各个基本操作的程序设计语言。如用作的程序设计语言。如用ADDADD表示加法操作，表示加法操作，SUBSUB表示减法操作等。表示减法操作等。 汇编语言的出现，大大减少了程序编写、阅汇编语言的出现，大大减少了程序编写、阅读、修改、维护等方面的
7、工作量，但汇编语言也读、修改、维护等方面的工作量，但汇编语言也是一种面向机器的语言，计算机不能直接执行，是一种面向机器的语言，计算机不能直接执行，通用性和可移植性差，必须经过汇编程序翻译成通用性和可移植性差，必须经过汇编程序翻译成机器语言程序后才能在计算机上执行，需要程序机器语言程序后才能在计算机上执行，需要程序员对计算机内部结构非常了解。员对计算机内部结构非常了解。 xor ah,ah ; (ah)=0 int 13h ; 13H中断调用 mov ah,80h jmp 0000:7c00 ;跳转5.1.3 程序设计语言返回本节目录返回本节目录 3. 3. 高级语言高级语言 高级语言是一种用接
8、近自然语言和数学语言的高级语言是一种用接近自然语言和数学语言的语法、符号描述基本操作的程序设计语言。语法、符号描述基本操作的程序设计语言。 高级语言编写的程序不依赖于具体的机器，程序高级语言编写的程序不依赖于具体的机器，程序员编程时无需关心计算机内部的细节，从而大大提高员编程时无需关心计算机内部的细节，从而大大提高了编程效率。计算机不能直接执行使用高级语言编写了编程效率。计算机不能直接执行使用高级语言编写的程序，需用专门的翻译程序将其转换成机器语言程的程序，需用专门的翻译程序将其转换成机器语言程序后才能执行。序后才能执行。 目前，使用较广泛的高级语言有目前，使用较广泛的高级语言有C C、C+C
9、+、VisualVisual Basic Basic、Visual C+Visual C+、Power BuilderPower Builder、JavaJava、DelphiDelphi、ASPASP、JSPJSP、PHPPHP、Visual Visual FoxproFoxpro等。等。 5.2 面向过程程序设计返回本章目录返回本章目录5.2.1 概述5.2.2 基于C语言的面向过程程序设计 5.2.1 概述 面向过程程序设计有三种基本结构：顺序结构、选择结构和循环结构，又称“结构化程序设计”。程序一般由一个主程序（或主函数）和若干个子程序(或函数)组成。它把数据和过程分离成两个相互独立的
10、实体，程序员必须时刻注意所处理的数据，对不同数据作相同处理或对相同数据作不同处理，都要重新编程，程序的可重用性不好。 面向过程程序设计中过程的实现取决于数据结构。如果一个数据结构发生变化，将导致许多函数和过程重写。有时几个关键的数据结构发生变化，将导致整个软件系统的结构崩溃。5.2.2 基于C语言的面向过程程序设计 C语言是国际上广泛流行的程序设计语言，适合作为系统描述语言，既可用来写系统软件，也可用来写应用软件。特点如下： （1）是一种高级语言，但它又提供了低级语言的功能。 （2）提供丰富的数据类型，可以实现各种数据结构。 （3）提供了丰富的运算符，表达式类型多样化。 （4）是结构化的程序设
11、计语言。 （5）生成的目标代码质量高，程序执行效率高。 （6）可移植性好，可以用于各种类型的计算机和操作系统中。 （7）有预处理功能，提高了程序的可读性和可移植性。 （8）语法限制不太严格，程序设计自由度大。 返回本节目录返回本节目录5.3 面向对象程序设计返回本章目录返回本章目录5.3.1 概述5.3.2 基于C+的面向对象程序设计5.3.3 基于Java的面向对象程序设计5.3.1 概述 传统程序设计方法的程序缺乏可交换性，程序效率低，可靠性差，程序维护困难。面向对象程序设计是一种通过模仿人类思维方式(包括概括、分类、抽象、归纳等）来建立现实世界模型的方法，是崭新的程序设计思想体系。它通过
12、数据抽象，将许多对象中共性的数据和操作这些数据所需要的算法抽取出来。它将数据及数据的操作封装在一起，作为一个相互依存、不可分割的整体来处理，并采用信息隐藏技术，将对象及对象的操作抽象成一种新的数据类型“类”，并考虑不同对象之间的联系和类的重用性。 在面向对象程序设计中，首要的任务就是确定所需要的类，每个类应设置足够的操作，并利用继承机制共享其相同的特性。面向对象程序设计的最大优点是允许“继承”，即在某个类的基础上可以派生出新类。 5.3.2 基于C+的面向对象程序设计 C+继承了C语言的全部内容，并在C语言的基础上增加了面向对象程序设计的内容。C+既支持传统的面向过程程序设计，又支持新型的面向
13、对象程序设计。因此，C+成为面向对象程序设计的主流语言。 5.3.3 基于Java的面向对象程序设计返回本节目录返回本节目录 Java是一种广泛使用的网络编程语言，简单，面向对象，解释执行不依赖于机器的结构，具有可移植性、安全性，并且提供了并发机制，是多线程的。Java语言的特性使它可以最大限度地利用网络，Java的小应用程序（Applet）是动态、安全、跨平台的网络应用程序，可在网络上传输而不受CPU和环境的限制。JavaApplet嵌入HTML语言，通过主页发布到Internet。 5.4 可视化程序设计5.4.1 概述5.4.2 基于Visual Basic的可视化程序设计 返回本章目录
14、返回本章目录5.4.1 概述 可视化程序设计简单说就是“所见即所得”，即在设计时，根据头脑中所想象的应用程序界面，通过鼠标以“手绘”的方式在屏幕上“画”出程序界面，而不是编制大量的代码然后再编译生成界面，底层的一些程序代码可以由开发平台自动生成。 可视化程序设计一般为用户提供大量的界面元素或称为控件对象。用户只要利用鼠标把这些控件对象拖动到适当位置，然后设置它们的大小、形状、属性等，就可以设计出自己所想要的应用程序界面。5.4.2 基于Visual Basic的可视化程序设计 Visual Basic是由微软公司于1991年推出的可视化程序设计语言。“Visual Basic”的意思就是“可视化的BASIC语言”，它是对BASIC语言的扩充，既保留了BASIC语言易学易用的优点，又充分利用Windows提供的图形环境，提供了一套崭新的可视化设计工具，采用面向对象的事件驱动编程机制，大大简化了Windows程序界面的设计工作。用户可以用它来编写各种Windows应用程序，设计出丰富多彩的应用程序界面。 目前Visual Basic的最新版本是Visual Basic 6.0（简称VB6.0），其功能十分强大，可以很方便地设计较小的应用程序，也可以胜任大型的数据库管理系统、Internet应用程序、多媒体应用程序等复杂程序设计任务，满足不同的开发需要。 返回本节目录返回本节目录
