高级语言程序设计概述.pptx

高级语言程序设计;概述;;本章内容导读;计算机的诞生

1946年世界上第一台电子计算机（电子数字积分计算机，ENIAC）诞生。

;冯?诺依曼体系结构

ENIAC诞生的同时，冯?诺依曼提出存储程序的概念，预先将计算机指令序列输入到计算机存储，以自动执行一个计算任务。

冯?诺依曼体系结构确定了现代计算机的体系结构，至今没有改变。

特点

指令和数据采用二进制表示，简化机器的逻辑线路；

指令和数据存储在存储器中；

计算机由运算部件、控制部件、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。

;第一代机器语言（低级语言）：面向机器、可移植性差、效率高但不方便编程。

第二代汇编语言：利用助记符代替二进制代码。

第三代高级语言：面向程序员、可移植性好、执行效率高、便于编程。

第四代面向对象语言

第五代智能语言;1、机器语言;2、汇编语言;3、高级语言;

C语言：系统软件和应用软件

BASIC：初学者入门

FORTRAN或PL/I：科学计算

COBOL：商业和管理等数据处理领域

PASCAL：教学，第一个结构化语言

;算法

解决问题的步骤序列即为算法。

算法必须具备的五个基本特性

可执行性

算法的每一步都是可执行的。

确定性

算法的每一步骤必须明确定义，不能有任何歧义性（非确定性）。

有穷性

一个算法必须在执行有穷步骤之后结束。

有输入信息的说明

有的算法可以没有输入信息，然而绝大多数算法都具有输入信息。

有输出信息的步骤

一个算法应至少有一个输出问题答案的步骤。

;【例1-1】计算1×2×…×9×10的积。

第一种算法（最简单的方法）

步骤1：先求1×2，得到结果2；

步骤2：将步骤1得到的乘积2再乘以3，得到结果6；

步骤3：将6再乘以4，得到结果24；

步骤4：将24再乘以5，得到结果120。

…

步骤9：将362880乘以10，得到结果3628800，即最后结果。

;【例1-1】计算1×2×…×9×10的积。

第二种算法

分析：可以设置被乘数和乘数两个变量，不另设变量存放乘积，直接将每一步骤的乘积放在被乘数的变量中。若设p为被乘数，i为乘数。采用循环算法计算结果，即：

S1：使p=1；

S2：使i=2；

S3：使p×i，乘积仍放在变量p中，可表示为p×i=p；

S4：使i的值加1，即i+1=i；

S5：如果i不大于10，返回重新执行步骤S3以及其后的步骤S4和S5；否则算法结束。最后得到p的值就是10！的值。;算法描述方法

自然语言

通俗易懂，但文字冗长、易产生歧义。

传统流程图

直观形象，但占用篇幅较大，画流程图既费时又不方便。

N-S流程图

比自然语言描述直观、形象、易于理解；比传统流程图紧凑易画，尤其是废除了流程线，整个算法由各个基本结构按顺序组成。

伪代码

用介于自然语言和计算机语言之间的文字和符号描述算法。书写方便，格式紧凑，容易理解，便于向计算机语言（即程序）过渡。

计算机语言

只有用计算机语言编写的程序才能被计算机执行。必须严格遵循所用编程语言的语法规则，不同于伪代码。;【例1-1】算法的伪代码;一个程序包括对数据的描述和对处理问题的方法和步骤的完整而准确的描述。

对数据的描述，即数据结构。C语言中，系统提供的数据结构，以数据类型的形式出现。

对处理问题的方法和步骤的描述，即计算机算法，是程序的灵魂。著名计算机科学家NikiklausWirth提出：

数据结构+算法=程序

实际上，一个程序除了数据结构和算法外，还必须采用结构化程序设计方法进行设计，并采用一种计算机语言表示。;程序设计者使用各种高级语言如C、C++和Java等编写程序，生成的程序称为源程序。

预处理阶段，对源程序中以字符#开头的预处理命令进行处理，例如，将#include命令后面的.h文件内容嵌入到源程序文件中。

编译阶段，对预处理后的源程序进行编译，对源程序进行语法检查，如果有错误则给出错误提示，直到源程序没有任何语法错误，将源程序转换生成一个汇编语言源程序文件。

汇编阶段，对汇编语言源程序进行汇编，生成一个可重定位目标文件，在VisualStudio中以“obj”为扩展名。

链接阶段，将多个可重定位目标文件和标准库函数目标模块合并成为一个可执行目标文件（ExecutableObjectFile），简称为可执行文件，在VisualStudio中以“exe”为扩展名。

;结构化程序设计方法（面向过程的程序设计方法）

荷兰计算机科学家E.W.Dijkstra于1965年提出。

核心思想——模块化

将待开发的程序划分为若干个相互独立