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2012年軟考系統(tǒng)分析師經(jīng)典教程:程序語(yǔ)言

  2、程序語(yǔ)言知識(shí)

  2.1 程序語(yǔ)言

  程序語(yǔ)言分為低級(jí)語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言兩個(gè)大類。

  低級(jí)語(yǔ)言:又稱為面向機(jī)器語(yǔ)言,它是特定的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所固有的語(yǔ)言。

  ◆ 機(jī)器語(yǔ)言:雖然執(zhí)行效率高,但編寫出來的程序可讀性很差,程序難以修改和維護(hù)。

  ◆ 匯編語(yǔ)言:匯編語(yǔ)言是機(jī)器語(yǔ)言的一種提升,它使用了一些助記符號(hào)來表示機(jī)器指令中的操作碼和操作數(shù)。但它仍然是一種和計(jì)算機(jī)的機(jī)器語(yǔ)言十分接近的語(yǔ)言,使用起來仍然不太方便。

  ◆ 高級(jí)語(yǔ)言:與人們的自然語(yǔ)言比較接近,使用起來很方便,也極大的提高了程序設(shè)計(jì)的效率。

  下面簡(jiǎn)單介紹了幾種高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn):

  Fortran:第一個(gè)被廣泛用于進(jìn)行科學(xué)計(jì)算的高級(jí)語(yǔ)言。

  Algol: 早期研制出來的高級(jí)語(yǔ)言。有嚴(yán)格的文法規(guī)則,用巴科斯范BNF來描述語(yǔ)言的文法,是一個(gè)分程序結(jié)構(gòu)的語(yǔ)言。(最近嵌套原則和存儲(chǔ)器使用效率高)

  Cobol:面向事務(wù)處理的高級(jí)語(yǔ)言。在數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面使用廣泛。

  Pascal:具有相當(dāng)強(qiáng)的表達(dá)能力,特別是對(duì)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)功能的表達(dá)極具優(yōu)勢(shì)。

  C :當(dāng)今最通用的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。C是一種較低級(jí)的語(yǔ)言,提供了指針和地址操作的能力,但正是因?yàn)樗倪@一特點(diǎn),才使它更具靈活性。C與UNIX操作系統(tǒng)緊密相關(guān)。

  Prolog:邏輯型語(yǔ)言的代表。它是建立在關(guān)系理論和一階謂詞邏輯理論基礎(chǔ)上的。Prolog程序由一些俗稱事實(shí)和規(guī)則的Horn子句組成,具有很強(qiáng)的推理功能,適用書寫自動(dòng)定理證明、專家系統(tǒng)、自然語(yǔ)言理解等問題的程序。

  LISP:典型的函數(shù)型程序語(yǔ)言。它以λ演算為基礎(chǔ)。它廣泛的用于問題求解等人工智能領(lǐng)域。

  面向?qū)ο蠹夹g(shù)具有3個(gè)最重要的特征:封裝性、繼承性和多態(tài)性。

  ◆ 封裝性:指隱藏類對(duì)象內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜細(xì)節(jié),將類以變量類型的形式提供給用戶,從而有效地保護(hù)內(nèi)部所有數(shù)據(jù)不受外部破壞。

  ◆ 繼承性:指一個(gè)類(父類)再加上某些新的特征生成另外一個(gè)新類(子類),子類具有父類的全部特征,從而增強(qiáng)了類的共享機(jī)制,實(shí)現(xiàn)了軟件的可重用性,簡(jiǎn)化了軟件的開發(fā)工作。

  ◆ 多態(tài)性:指將同一處理過程或函數(shù)應(yīng)用于不同的變量(參數(shù)),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和過程的功能重載,從而簡(jiǎn)化編碼。

  下面簡(jiǎn)單介紹一下幾種面向?qū)ο笳Z(yǔ)言。

  C++:是在C語(yǔ)言的基礎(chǔ)上發(fā)展起來與C兼容的語(yǔ)言。是目前最流行的面向?qū)ο笳Z(yǔ)言,主要增加了類功能和從其他類中繼承類對(duì)象的功能。

  Smalltalk:典型的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言,引入了類和對(duì)象。

  Java: 由SUN公司開發(fā)的一種面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言。其主要特點(diǎn)是可移植性好,可用于各種平臺(tái),尤其適合網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行。

  數(shù)據(jù)類型和控制結(jié)構(gòu):

  對(duì)于不同的程序語(yǔ)言,其提供的數(shù)據(jù)類型都不相同。數(shù)據(jù)是程序操作的對(duì)象,使用時(shí)都需要分配內(nèi)存空間,它們都具有以下的屬性。

  數(shù)據(jù)名稱:由用戶通過標(biāo)示符命名;

  類型: 說明數(shù)據(jù)占用內(nèi)存的大小和存放方式;

  存儲(chǔ)類: 說明數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的位置和生存期;

  作用域: 說明數(shù)據(jù)可以使用的范圍;

  生存期: 說明數(shù)據(jù)占用內(nèi)存的時(shí)間。

  數(shù)據(jù)從不同角度可分成不同的類別:

  純量數(shù)據(jù)類型(基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型)和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)類型:其中純量數(shù)據(jù)類型包括(實(shí)型、整型、布爾型、指針,雙精度型和枚舉型);而結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)類型包括(聯(lián)合、數(shù)組、復(fù)型和記錄)。

  按作用域分:全局量和局部量。

  按生存期分:自動(dòng)生存期(auto)、靜態(tài)生存期(static)和動(dòng)態(tài)生存期。

  按程序運(yùn)行期數(shù)據(jù)值是否改變:常量和變量。

  按類型分:void、標(biāo)量、函數(shù)和聚合。

  ◇ 標(biāo)量又可分為算術(shù)、枚舉和指針;

  ◇ 聚合可分為數(shù)組、結(jié)構(gòu)體和共用體。

  按構(gòu)造方式分:基本類型和派生類型(主要參考C語(yǔ)言)。

  基本類型是void、char、int、float、double和枚舉類型,以及其變種short、long、signed和unsigned。

  派生類型包括指針、數(shù)組、函數(shù)、結(jié)構(gòu)體(struct)和共用體(union)。其中,最后兩種為用戶類型。

  程序語(yǔ)言中的控制結(jié)構(gòu)為數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)上的運(yùn)算組合成程序提供了基本框架,主要包括3種控制結(jié)構(gòu),即

  ◇ 順序:

  ◇ 選擇:if語(yǔ)句

  ◇ 重復(fù):while語(yǔ)句

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