计算思维导论课件-第4章.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,程序设计语言,4-,*,/24,一、程序设计的概念,程序,：计算机的一组指令，经过编译和执行才能最终完成程序的功能。,程序设计,：计算机解决问题的全过程。,4.1,程序设计基础,程序设计的基本过程,：,分析问题，明确任务；,建立数学模型，选择合适的解决方案；,确定数据结构和算法；,编写程序；,调试程序；,整理文档，交付使用。,1,二、程序设计方法,1.,结构化程序设计,基本思想,：顺序结构,选择结构,循环结构,设计原则,：自顶向下,逐步求精,模块化,4.1,程序设计基础,程序模块,1,程序模块,2,程序模块,2,条件,程序模块,1,成立,不成立,条件,程序模块,成立,不成立,2,2.,面向对象程序设计,对象,：用来描述客观事物的实体，反映系统为之保存信息和与之交互的能力。每个对象有各自的内部属性和操作方法。,4.1,程序设计基础,属性：,频道,颜色,音量,方法：,调节频道,调节颜色,调节音量,电视机,电视机对象,整个程序是由一系列相互作用的对象构成的，对象之间的交互通过发送消息来实现。,3,1.,语言的分类,应用范围,通用语言、专用语言,系统程序设计语言、科学计算语言,事务处理语言、实时控制语言,程序设计方法,结构化语言,模块化语言,面向对象语言,与硬件的,联系程度,机器语言,汇编语言,高级语言与计算机硬件基本无关,依赖于计算机硬件,(,低级语言,),4.1,程序设计基础,6,机器语言,从本质上说，计算机只能识别,0,和,1,两个数字，因此，计算机能够直接识别的指令是由一连串的,0,和,1,组合起来的二进制编码。,机器指令操作码操作数,机器语言,：指计算机能够直接识别的指令的集合。即以二进制代码表示的机器指令集合，它是计算机能够直接识别和执行的语言。,4.1,程序设计基础,7,优点,：占用内存少，执行速度快；,缺点,：面向机器语言，通用性差，不易阅读和记忆，编程工作量大，难以维护。,4.1,程序设计基础,例题,用,Intel 8086,指令系统来编写机器语言程序，要求完成,9+8=,？,8,优点,：比机器语言程序容易阅读和修改,缺点,：面向机器语言，通用性差。,4.1,程序设计基础,汇编语言,汇编语言,：用符号代替机器指令所产生的语言。例如，,8086,汇编语言对,9+8=?,编程,9,源程序,：用汇编语言编写的程序。,汇编程序,：负责翻译的软件。,主要作用源程序转换成用二进制代码表示的目标程序。,连接程序,：将目标程序与库文件或其他目标程序连接起来形成可执行程序。,4.1,程序设计基础,汇编语言源程序,目标程序,可执行程序,汇编程序,连接程序,10,高级语言,高级语言,：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,BASIC,、,FORTRAN,、,Pascal,、,COBOL,、,C,VB,、,VC+,、,Delphi,、,Java,、,C#,例如前面,9+8=?,，用,C,语言编程：,main()int al;al=9+8;,4.1,程序设计基础,11,优点,：符合人类习惯，简单易学,通用性强，便于维护,源程序,：用高级语言编写的程序。,翻译程序,：将源程序翻译成用二进制代码表示的目标程序。,翻译程序的工作方式,：,解释方式：边解释边执行,编译方式：写程序、编译程序 运行程序,4.1,程序设计基础,12,高级语言源程序,执行结果,解释程序,解释方式,4.1,程序设计基础,编译方式,可执行程序,高级语言源程序,编译程序,目标程序,连接程序,13,2.,程序设计语言的选择,选择编程语言涉及很多因素：,人的因素：编程小组精通这门语言吗,任务需要：选择的语言能否实现任务的全部功能？能跨平台吗？有数据库接口功能吗？能直接控制声卡等硬件吗？,客户指定，或要通过串行口控制一个外部设备，,C,汇编语言是最明智的选择。,了解一些流行的语言，对于做出合理选择会有帮助。,4.1,程序设计基础,14,4.2,程序设计语言的发展,一、程序语言的开端,(1940-1950),Plankalul,：第一个真正意义上的计算机程序设计语言,ENIAC coding system,：第一台电子计算机的编程语言,二、,百花齐放的阶段,(,1950-1967),FORTRAN,：科学计算领域广泛使用的语言,LISP,：第一个函数式程序设计语言,COBOL,：第一个商用语言,ALGOL,：面向算法设计的高级语言,BASIC,：面向初学者的简单易用的高级语言,15,三、,范型发展阶段,(,1968-1978),4.2,程序设计语言的发展,Pascal,：广泛使用的结构化程序设计语言,C,：使用最普遍的系统级程序设计语言,Smalltalk:,第一个面向对象程序设计语言,Prolog,：逻辑式程序设计语言,SQL,：数据应用领域的标准语言,四、,巩固提高阶段,(,1979-1989),C+,：面向对象和系统级程序设计结合,Ada,：美国政府的标准化系统开发语言,Perl,：著名脚本语言,16,五、,互联网时代,(,1990-1999),4.2,程序设计语言的发展,Haskell,：函数式程序设计语言,Python,：著名脚本语言,Visual Basic,：流行,RAD,语言,HTML,：网页语言,Java,：跨平台通用高级语言,Delphi,：基于,Pascal,的,RAD,语言,六、进一步发展的新世纪(,2000-,至今,),.NET,：微软公司的编程平台,C#,：面向对象的运行于,.NET,上的高级语言,17,4.3,命令式程序设计语言,命令式程序设计语言,：通过指明一列可执行的运算及运算的次序来描述计算过程的语言。,结构化程序设计语言：,FORTRAN,、,BASIC Pascal,、,COBOL ALGOL,、,C,面向对象程序设计语言：,Visual Basic C+,、,Java,、,Delphi C#,、,Python,18,4.4,函数式程序设计语言,函数式程序设计语言,：用于函数式程序设计的语言。其中函数是构造程序的基本成分，并提供一些设施用于构造更为复杂的函数。程序人员根据提出的问题去定义求解函数，其中可能包含一些辅助函数。,函数式程序设计语言：,LISP,、,Erlang Ruby,、,Haskell Scala,、,ML,19,4.5,逻辑式程序设计语言,逻辑程序设计语言,：用于逻辑程序设计的语言，包括：顺序逻辑程序设计语言；并行逻辑程序设计语言；约束逻辑程序设计语言。,逻辑程序,设计语言的思路,：将逻辑直接作为程序设计的语言，并将计算作为受控推理。它通过依赖于设定某种特定的建立在事实上的规则来解决问题，而不是通过设定特定的步骤来解决问题。,如：,Prolog,。,20,4.6,标记语言和,Web,开发语言,一、标记语言,SGML,、,HTML,、,XML,二、,Web,开发语言,CGI,、,ASP,、,PHP,、,JSP,JavaScripe,、,AJAX,21,4.7 SQL,语言,SQL,语言,：数据库管理系统中专用的结构化查询语言。,SQL,包含四部分,：,数据查询语言,：,SELECT,数据操纵语言,：,INSERT,、,UPDATE,、,DELETE,数据定义语言,：,CREATE,、,ALTER,、,DROP,数据控制语言,：,COMMIT WORK,、,ROLLBACK WORK,2012.3.7,微软正式发布,SQL Server 2012,此次版本发布口号是,大数据,来替代,云,的概念，微软对,SQL Server 2012,的定位是帮助企业处理每年大量的数据,(Z,级别,),增长。,22,本章小结,网络编程语言：标记语言、,Web,开发语言,数据库查询语言：,SQL,语言,23,