[工学]种籽团队课程7—程式设计与程式语言简介.ppt

種籽團隊課程(7)—程式設計與程式語言簡介 2004年4月6日 講在程式運作之前…資料在電腦內部的表示法 電腦的硬體(Hardware) 計算機程式的運作方式 Fetch(擷取) Decode(解碼) Excute(執行) Store(儲存) 此過程稱為： Machine Cycle(機器循環週期) CPU（中央處理單元） 二進位儲存的觀念 基數：以 2 位基數，逄 2 進位的數制 使用符號：0，1 共二個 位值：整數－2n，2n-1…… 23，22，21，20 小數－1/2，1/4，……1/2m-1，1/2m 資料的表示與儲存 電腦利用電子裝置來處理資料，而這些電子裝置上的電路只有”通電”與”斷電”兩種狀態，通常我們以1表示開，0表示關。因此，在電腦科學中，便以二進位制做為電腦儲存資料的方式。 資料的儲存單位（1/2） 位元（Bit） 每一個位元只能儲存一個1或0 位元組（Byte） 八個位元合成一組 字組（word） CPU一次能處理的資料位元數 字組越長，CPU處理資料的速度就越快 資料的儲存單位（2/2） 儲存單位的換算 1Kilo Byte（KB）= 1024 bytes = 210 bytes 1Mega Byte（MB）= 1024 KB = 220 bytes 1Giga Byte（GB）= 1024 MB = 230 bytes 1Tera Byte（TB）= 1024 GB = 240 bytes 1000 bytes = 1K 1000 K = 1M 資料表示法(1/2) 資料表示法(2/2) 程式設計與程式語言Telling the computer what to do 程式設計(Programming) Why programming? 解決問題(solving problem. ) Who program the program? The programmer is programming a program! 程式設計師的工作 將問題的解法轉成電腦可認知的程式指令Convert problem solutions into instruction for the computer. 程式設計師必須和「使用者」、「管理者」、「系統分析師」，以及評估你的工作的每個人進行協商，以完成最佳任務。coordination meetings with users, managers, system analysts, and with peers who evaluate your work 程式設計的過程 定義問題（Define) 設計解法(Plan) 寫程式（Coding） 測試 (Test) 編寫維護文件(Document) 程式語言的分層 機器語言 Machine Language 組合語言 Assembly Languages 高階語言 High-Level Languages 非常高階語言 Very High-Level Languages 自然語言 Natural Languages 機器語言 都是二進位數字。 是最低階的語言 ０與１，直接代表電路on 和off 電腦可以直接執行，能有效發揮硬體效能。 每一種電腦有自己的機器語言 人類使用較不便利 組合語言 高階語言 最早於1960年代開始使用. 寫法像英文語法，所以方便使用。 例如: C, BASIC, PASCAL, FORTRAN, COBOL… 主要高階程式語言 依設計特性分類： 程序性語言：依照程式述的先後順序及程程來執行的程式語言。 物件導向語言：以設計個別物件功能的方式來開發程式。將程式視為一些物件的集合，分別對物件進行設計，最後這些物件組合成一個可以解決問題的完整程式。 應用軟體語言：某種應用軟體專屬的程式語言。如VBA、JavaScript、Action Script 程式的組成 程式，是由一行一行的「敘述」組成。 每行敘述必須符合該程式語言的語法規則。 程式敘述：由「常數」、「變數」、「保留字」、函數、運算式、控制結構…組成。 程式的翻譯 用高階語言撰寫的程式，必須透過翻譯程式轉換成機器語言之後，才能讓電腦執行。 直譯：將程式碼逐行翻譯成機器語言指令，並立即執行。 編譯：將程式碼整個一次翻譯成機器語言指令。 程式的基本元素—以C語言為例 /*本程式功能：已知半徑，求圓面積*/ #include stdio.h #include stdlib.h void main( ) { double area; //宣告存放面積的變數 double PI=3.1415926;　 //宣告存放PI的變數