[计算机软件技术基础2-1程序设计语言.ppt

第二章 程序设计语言 2.1 高级程序设计语言概述 程序的表达手段是程序设计语言。程序设计语言是人-机交换信息的媒体；是表达软件（程序）的工具；是人-人交换信息的工具。软件的开发和使用，协作开发、使用修改都要读程序，程序设计语言必须规范化和标准化。 DATA SEGMENT XX DB X YY DB ？ DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS：CODE，DS：DATA START：MOV AX，DATA MOV DS，AX MOV AL，XX CMP AL，0 JGE BIGR MOV AL，0FFH MOV YY，AL HLT JE EQUT BIGR： MOV AL，01H MOV YY，AL HLT EQUT：MOV YY，AL HLT CODE ENDS ENDSTART main ( ) { int x,y； cin x； if(x0) y=1 else if(x=0) y=0 else y=-1 cout x,y； } 2.2 高级程序设计语言实现计算的方式 机器只知道根据机器语言指令来执行程序，高级语言程序必须通过翻译变成机器语言程序，这个工作一般由翻译程序自动完成的。把一种语言翻译成另一种语言的程序叫做翻译器（如C++翻成C）。把高级语言程序翻译成机器语言程序有两种做法：编译和解释，相应的翻译程序分别叫做编译器和解释器。 2.2.1 编译器工作原理 第一步 词法分析。一个高级语言程序是编译（程序）器的输入。编译器逐行扫描程序，首先是识别符号串：关键字、字面量、标识符（变量名、数据名）、运算符、注释行、特殊符号（续行、语句结束、数组等）这六类符号，分别归类等待处理。这个过程就是词法分析（Lexical Analysis）。 第二步作语法分析（Syntax Analysis）。这时一个语句就作为一串记号（token）流由语法分析器处理。按照语言的文法检查每个语法分析树，判定是否为合乎语法的句子。如果是合法句子就以内部格式把这个语法树保存起来，否则报错。这样直至检查完整个程序。 第三步做语义分析（Semantic Analysis ）。对各句子的语法树做检查：运算符两边类型是否相兼容；作哪些类型转换（例如实数向整数赋值要取整）；是否控制转移到不该去的地方；是否有重名或者使语义含糊的记号等。如果有错转到出错处理，否则生成中间代码。 第四步 中间代码生成．中间代码是向目标码即机器语言的代码过渡的一种编码，其形式尽可能和机器的汇编语言相似，以便下一步的代码生成。中间码不涉及具体机器的操作码和地址码。采用中间码的好处是可以在中间码上作优化。 第五步 优化。对中间码程序做局部优化和全局优化，使运行更快，占用空间最小。局部优化是合并冗余操作、简化计算，例如x : ＝0；可用一条“清零”指令替换．全局优化包括改进循环、减少调用次数和快速地址算法等。 第六步 代码生成。由代码生成器生成目标机器的目标码（或汇编）程序，要作数据分段、选定寄存器等工作，然后生成机器可执行的代码。 第七步 连接加载：高级语言源程序经编译后得到目标码程序，但它还不能立即装入机器执行，一般情况下它是不够完整的。如程序中用到abs ( ) , sin （ ）这些函数，可直接调用，不需求绝对值、求正弦的程序，已作为目标码存放在机器中。编译后得到的目标模块还需进行连接．连接程序（即Linker）找出需要连接的外部模块并到模块库中找出被调用的模块，调入内存并连接到目标模块上，形成可执行程序。把执行程序加载（Loading）到内存中合适的位置，即可执行。 2.2.2高级语言程序的解释执行 对高级语言源程序采取解释执行的方式．解释执行需要有一个解释器（Interpreter ) ，它将源代码逐句读入。先作词法分析，建立内部符号表；再作语法和语义分析，即以中间码建立语法树，并作类型检查。完成检查后把每一语句压入执行堆栈，压入后立即解释执行。 操作系统的命令、BASIC 、VB 、Prolog 、LISP 、Java 、Java Script 、Post script 都是解释执行的，各种应用软件提供的界面语言（一般都很小）多半是解释执行的。解释器不大，工作空间也不大，能根据程序执行情况决定下一步做什么是它的优点，解释执行难于优化、效率较低，是