第一章程序设计语言PPT课件
合集下载
C语言第1章C语言程序设计ppt课件
份额。 • 在信息产业最为发达的美国，印度占据其软件销
售市场份额高达60％以上
8
• 印度“硅谷”班加罗尔，可能就在一群横 七竖八躺在马路边的流浪者的正上方，赫 然悬挂着一幅巨大的某某．COM网络公司 的广告牌。
9
中印软硬件对比
2000年上半年 中国
印度
硬件与通信产品 86.12亿美元 出口额
55.9亿美元
20
四、 C语言的特点
1、C语言简洁、紧凑、方便、灵活 C语言一共只有32个关键字，9种控制语句，程序书写自由，
主要用小写字母表示。 #include "stdio.h" void main() {
int a,b, s; scanf("%d,%d",&a,&b); s=a*b; printf("s is %d\n",s);
的目标代码效率低10へ20%。
27
• 8、C语言适用范围大，可移植性好 C语言有一个突出的优点就是适合于多种操 作系统，如DOS、UNIX，也适用于多种机 型。
28
五、 简单的C语言程序介绍
用C语言编写的程序称为C语言源程序， 简称为C程序。
29
【例1.1】输出一行信息。
#include <stdio.h>育 从50年代起在全国陆续建起了6个“印度理工学院” （IIT）。 我国计算机方面的专门人才只有15万人，比印度要少 20万人。
• 语言 几乎人人懂英语是印度发展信息产业上的独有优势。
• 成本 印度编程人员的工资只有发达国家的1／8到1／5
12
1.4 我国软件的发展
• 巨大的内需 • 基础设施不错 • 社会的稳定
}
售市场份额高达60％以上
8
• 印度“硅谷”班加罗尔，可能就在一群横 七竖八躺在马路边的流浪者的正上方，赫 然悬挂着一幅巨大的某某．COM网络公司 的广告牌。
9
中印软硬件对比
2000年上半年 中国
印度
硬件与通信产品 86.12亿美元 出口额
55.9亿美元
20
四、 C语言的特点
1、C语言简洁、紧凑、方便、灵活 C语言一共只有32个关键字，9种控制语句，程序书写自由，
主要用小写字母表示。 #include "stdio.h" void main() {
int a,b, s; scanf("%d,%d",&a,&b); s=a*b; printf("s is %d\n",s);
的目标代码效率低10へ20%。
27
• 8、C语言适用范围大，可移植性好 C语言有一个突出的优点就是适合于多种操 作系统，如DOS、UNIX，也适用于多种机 型。
28
五、 简单的C语言程序介绍
用C语言编写的程序称为C语言源程序， 简称为C程序。
29
【例1.1】输出一行信息。
#include <stdio.h>育 从50年代起在全国陆续建起了6个“印度理工学院” （IIT）。 我国计算机方面的专门人才只有15万人，比印度要少 20万人。
• 语言 几乎人人懂英语是印度发展信息产业上的独有优势。
• 成本 印度编程人员的工资只有发达国家的1／8到1／5
12
1.4 我国软件的发展
• 巨大的内需 • 基础设施不错 • 社会的稳定
}
C语言经典课件第1章PPT教学课件
件
2020/12/10
10
1.3 简单的C程序介绍
例子1
主函数
把函数 体括起 来
#include <stdio.h>
void main( ) {
换行符
printf (“This is a program. \n”);
}
执行结果： This is a program.
2020/12/10
11
程序说明
8
1.2 C语言的特点
1.语言简洁、紧凑，使用方便、灵活
2.运算符丰富（34种运算符）
3.数据结构丰富，具有现代化语言的各种数据结构
4.具有结构化的控制语句
5.语法限制不太严格，程序设计自由度大
6.C语言能进行位操作，能实现汇编语言的大部分 功能，可以直接对硬件进行操作 7.生成目标代码质量高，程序执行效率高
Ｃ规定，分号表示一条语句结束。
#include <stdio.h>是编译前预处理命令，要使用标准 库中的printf()函数，需要通过这一行告诉编译系统。
2020/12/10
12
例子2
#include <stdio.h>
void main( )
{ int a,b,sum; /*声明部分，定义3个变量*/ a=123;b=456; /*下面3行为C语句*/
main( )表示”主函数”，C程序总是从这里开始执行， 必须有并且只能有一个main( )函数。void表示这个函数 不返回任何值。
{ }中括起部分是函数体，分别表示函数体的开始和结束。
函数体中，调用库函数printf( ) ，输出一个字符串，原 样输出的字符串用双引号括起。＼ｎ是换行符，表示把光 标移到下一行起始位置。
1-程序设计语言概述-PPT课件
5/29
注意事项：至少可以有两种分解方式： 自顶向下逐步求精的精髓，就是简化问题求解步骤，即复杂 注意事项： 1.) 按日程分解，即第一天/第二天比赛项目、…； 问题可分为简单的几步，每一步骤又是简单的几步，如此， 应注意每次分解出子目标 2.) 按类别分解，田径（短跑、长跑、…）、体操、…； /子步骤或者不宜过多。为什么？ 直至某一步骤可通过一条指令 /过程 /成熟算法来完成。 自顶向下逐步求精 —— 示例 1：组织一场运动会 哪种方式较好，为什么？
目录
第 1章 第 2章 第 3章 第 4章 第 5章 第 6章 第 7章 第 8章 第 9章 第10章 第11章
程序设计语言概述 程序设计语言的基本成分 程序设计方法概述 面向对象语言基础 类的管理及常用工具类 异常处理和断言 线程 GUI编程基础和applet I/O流 网络通信 泛型与集合框架
程序设计语言重要属性
1.2.2 类型系统
类型系统是程序设计语言最为核心的成分之一。
涉及数据如何组织、分类，新类别怎样构造，类型
如何使用，以及类型安全等方面。
主要讨论
分类和构造 强类型和弱类型 静态语言和动态语言
12/29
1.2
程序设计语言重要属性
1.2.2 类型系统
分类和构造
3/29
1.1 程序的含义和程序设计策略
1.1.1 程序的含义
“程序”并非计算机领域的专有名词 我们每天都接触和设计各种程序 数据类型很重要！
计算机程序有自己的特点 数据类型 计算机程序的定义：
计算任务的处理对象和处理规则的描述。
对数据 核心特点有二： 数据 的处理 每日例行程序：起床 -洗漱-吃饭 -上学 1 、表达计算：需要描述数据和处理数据的成分； 术语的名字常与其含义密切相关。程序，program， 设计程序：制定训练计划、组织词句表达某种思想 2、由计算机理解和执行：需程序描述符合计算机特点， 本意为：计划、节目单，即按照某种顺序做事。 程序设计：为满足特定需求，将一组动作设定次序 如用内存存储数据、含义的唯一性、机械计算……。
注意事项：至少可以有两种分解方式： 自顶向下逐步求精的精髓，就是简化问题求解步骤，即复杂 注意事项： 1.) 按日程分解，即第一天/第二天比赛项目、…； 问题可分为简单的几步，每一步骤又是简单的几步，如此， 应注意每次分解出子目标 2.) 按类别分解，田径（短跑、长跑、…）、体操、…； /子步骤或者不宜过多。为什么？ 直至某一步骤可通过一条指令 /过程 /成熟算法来完成。 自顶向下逐步求精 —— 示例 1：组织一场运动会 哪种方式较好，为什么？
目录
第 1章 第 2章 第 3章 第 4章 第 5章 第 6章 第 7章 第 8章 第 9章 第10章 第11章
程序设计语言概述 程序设计语言的基本成分 程序设计方法概述 面向对象语言基础 类的管理及常用工具类 异常处理和断言 线程 GUI编程基础和applet I/O流 网络通信 泛型与集合框架
程序设计语言重要属性
1.2.2 类型系统
类型系统是程序设计语言最为核心的成分之一。
涉及数据如何组织、分类，新类别怎样构造，类型
如何使用，以及类型安全等方面。
主要讨论
分类和构造 强类型和弱类型 静态语言和动态语言
12/29
1.2
程序设计语言重要属性
1.2.2 类型系统
分类和构造
3/29
1.1 程序的含义和程序设计策略
1.1.1 程序的含义
“程序”并非计算机领域的专有名词 我们每天都接触和设计各种程序 数据类型很重要！
计算机程序有自己的特点 数据类型 计算机程序的定义：
计算任务的处理对象和处理规则的描述。
对数据 核心特点有二： 数据 的处理 每日例行程序：起床 -洗漱-吃饭 -上学 1 、表达计算：需要描述数据和处理数据的成分； 术语的名字常与其含义密切相关。程序，program， 设计程序：制定训练计划、组织词句表达某种思想 2、由计算机理解和执行：需程序描述符合计算机特点， 本意为：计划、节目单，即按照某种顺序做事。 程序设计：为满足特定需求，将一组动作设定次序 如用内存存储数据、含义的唯一性、机械计算……。
第1章-程序设计和C语言-谭浩强第五版PPT课件
2021
32
32
例1.3求两个整数中的较大者。
➢解题思路： 用一个函数实现求两个整数中的较大者 在主函数中调用此函数并输出结果
2021
#include <stdio.h>
int main( )
33
{
int max(int x,int y);
int a,b,c;
scanf(”%d,%d”,&a,&b);
2021
1.3 C语言的发展及其特点 12
12
C语言主要特点：
4、具有结构化的控制语句 如if…else语句、while语句、do…while语 句、switch语句、for语句 用函数作为程序的模块单位，便于实现程序的 模块化 C语言是完全模块化和结构化的语言
2021
1.3 C语言的发展及其特点 13
40
#include <stdio.h>
int main( )
40
{
int max(int x,int y);
2021
1.3 C语言的发展及其特点 8
8
C语言是一种用途广泛、功能强大、使用灵活的过程 性(procedural)编程语言，既可用于编写应用软件， 又能用于编写系统软件。因此C语言问世以后得到迅 速推广。
2021
1.3 C语言的发展及其特点 9
9
C语言主要特点： 1、语言简洁、紧凑，使用方便、灵活。 只有37个关键字、9种控制语句 程序书写形式自由，源程序短
C语言主要特点： 8、生成目标代码质量高，程序执行效率高。
2021
1.4最简单的C语言程序
17
17
1.4.1 最简单的C语言程序举例 1.4.2 C语言程序的结构
32
32
例1.3求两个整数中的较大者。
➢解题思路： 用一个函数实现求两个整数中的较大者 在主函数中调用此函数并输出结果
2021
#include <stdio.h>
int main( )
33
{
int max(int x,int y);
int a,b,c;
scanf(”%d,%d”,&a,&b);
2021
1.3 C语言的发展及其特点 12
12
C语言主要特点：
4、具有结构化的控制语句 如if…else语句、while语句、do…while语 句、switch语句、for语句 用函数作为程序的模块单位，便于实现程序的 模块化 C语言是完全模块化和结构化的语言
2021
1.3 C语言的发展及其特点 13
40
#include <stdio.h>
int main( )
40
{
int max(int x,int y);
2021
1.3 C语言的发展及其特点 8
8
C语言是一种用途广泛、功能强大、使用灵活的过程 性(procedural)编程语言，既可用于编写应用软件， 又能用于编写系统软件。因此C语言问世以后得到迅 速推广。
2021
1.3 C语言的发展及其特点 9
9
C语言主要特点： 1、语言简洁、紧凑，使用方便、灵活。 只有37个关键字、9种控制语句 程序书写形式自由，源程序短
C语言主要特点： 8、生成目标代码质量高，程序执行效率高。
2021
1.4最简单的C语言程序
17
17
1.4.1 最简单的C语言程序举例 1.4.2 C语言程序的结构
《C语言程序设计》课件 《C语言程序设计》课件 第1章-欢迎进入C语言世界
<<C语言程序设计>>
Page 13
1.1 程序宏观框架结构及构成
1.1.2 程序的构成
1．标识符 〔2〕预定义标识符
预定义标识符是指已经被C语言系统预先定义好了的具有特定含义 的标识符
如程序代码中的函数名printf、scanf，以及预处理命令define、 include。
<<C语言程序设计>>
Page 18
1.2 程序开发过程及环境
1.2.1程序开发过程 1.2.2程序开发环境
<<C语言程序设计>>
Page 19
1.2 程序开发过程及环境
1.2.1程序开发过程
用C语言编写的程序称为源程序，不能被计算机直接识别 和执行，需要一种担任翻译工作的程序，即编译程序。通 过编译程序把C语言程序代码转换为计算机能够处理的二 进制目标代码。
#include <stdio.h>
//包含标准输入输出头文件
void main( )
//主函数
{ int a,b,c;
//定义整型变量，长a宽b周长c
printf("请输入矩形的长和宽："); //调用输出函数，显示提示语
scanf("%d%d",&a,&b);
//数据输入，从键盘输入a、b值
c=2*(a+b);
【引例1】程序编写如同写作文一样，有其标准的框架结构？ 【引例2】编写好的程序如何在计算机中运行？
<<C语言程序设计>>
Page 3
1.1 程序宏观框架结构及构成
1.1.1程序框架结构 1.1.2 程序的构成
《C语言程序设计》课件
3 表达式
探讨C语言中的表达式，包括算术表达式和逻辑表达式。
控制流语句
if语句
介绍if语句的用法和 语法结构，以及如 何进行条件判断。
switch语句
解释switch语句的 工作原理和用法， 以处理多个条件分 支。
for循环
讨论for循环的语法 和使用方法，以便 重复执行特定的代 码块。
while循环
《Ｃ语言程序设计》PPT 课件
探索C语言程序设计的基本概念、结构和关键要点，为学习者打下坚实的基础。 通过简洁而实用的演示，带您深入了解C语言的奥秘。
概述C语言程序设计
基本概念
介绍C语言的基本概念， 如变量、数据类型和控制 流语句。
程序结构
详细解释C语言程序的基 本结构，包括预处理、编 译、汇编、链接和执行的 过程。
详解while循环的用 法，以便在满足特 定条件时重复执行 代码。
函数
1
函数概念
介绍函数的概念和作用，以及如何定义和声明函数。
2
函数调用和传参
解释如何调用函数并将参数传递给函数，以实现代码的模块化。
3
递归函数
讨论递归函数的原理和应用，以及递归的优缺点。
数组
数组定义
解释如何在C语言中定义数组， 以及如何进行初始化和访问数 组元素。
多维数组
探索多维数组的概念和用法， 以处理更复杂的数据结构。
数组指针
详细解释数组指针的概念和用 法，以访问和操作数组元素。
字符串
字符数组
介绍字符串的表示方法和处理方法，包括字符数组和字符串函数。
字符串常量
讨论字符串常量的定义和使用，以及转义字符的作用。
字符串函数
探索常用的字符串函数，如strcpy、strcat和strlen。
探讨C语言中的表达式，包括算术表达式和逻辑表达式。
控制流语句
if语句
介绍if语句的用法和 语法结构，以及如 何进行条件判断。
switch语句
解释switch语句的 工作原理和用法， 以处理多个条件分 支。
for循环
讨论for循环的语法 和使用方法，以便 重复执行特定的代 码块。
while循环
《Ｃ语言程序设计》PPT 课件
探索C语言程序设计的基本概念、结构和关键要点，为学习者打下坚实的基础。 通过简洁而实用的演示，带您深入了解C语言的奥秘。
概述C语言程序设计
基本概念
介绍C语言的基本概念， 如变量、数据类型和控制 流语句。
程序结构
详细解释C语言程序的基 本结构，包括预处理、编 译、汇编、链接和执行的 过程。
详解while循环的用 法，以便在满足特 定条件时重复执行 代码。
函数
1
函数概念
介绍函数的概念和作用，以及如何定义和声明函数。
2
函数调用和传参
解释如何调用函数并将参数传递给函数，以实现代码的模块化。
3
递归函数
讨论递归函数的原理和应用，以及递归的优缺点。
数组
数组定义
解释如何在C语言中定义数组， 以及如何进行初始化和访问数 组元素。
多维数组
探索多维数组的概念和用法， 以处理更复杂的数据结构。
数组指针
详细解释数组指针的概念和用 法，以访问和操作数组元素。
字符串
字符数组
介绍字符串的表示方法和处理方法，包括字符数组和字符串函数。
字符串常量
讨论字符串常量的定义和使用，以及转义字符的作用。
字符串函数
探索常用的字符串函数，如strcpy、strcat和strlen。
大学课程《C语言程序设计基础》PPT课件：第1章
第1章 C语言程序设计概述
机器语言是计算机能够直接识别的语言，它是一组二进 制编码指令。在计算机应用初期，人们用机器语言编写程序。 但是机器语言是冗长的二进制代码，难理解、难记忆、难编 程，只有少数计算机专业人员才会使用。随着计算机应用技 术的发展，计算机语言一直朝着“人性化”的方向发展，先 后出现了汇编语言和不同种类的高级语言。
第1章 C语言程序设计概述
1.2.1 数据结构与算法 数据结构与算法具有密切的联系。数据结构是加工对象，
算法则是对数据结构加工处理的方法。不同的数据结构可能 需要采取不同的算法，不同的算法可以对不同的数据进行加 工处理。
1．数据结构
何谓数据结构？数据结构在程序中如何表示？
数据结构指的是数据的组织形式，例如，字符数组、方 程组系数矩阵、人员的基本信息表、反映部门组织机构关系 的树形图、反映网络结构及信息的网状图等都是不同的数据 结构。
组织和存储数据的目的是能被计算机处理，即对数据施 加各种运算。因此，可以在逻辑结构上定义运算集合，而在 存储结构上实现这些运算。
第1章 C语言程序设计概述
2．算法
何谓算法？算法如何表示？
所谓算法，是解决某一问题所采取的方法和步骤。程序 设计中的算法把解决问题的每一步骤具体化为计算机的操作， 即算法解决计算机在什么情况下应该“做什么”和“怎样做” 的问题。
第1章 C语言程序设计概述
高级语言的种类很多，不同的语言各有不同的特点与使 用场合，但从原理上看，各种语言都包含一些相同的功能和 结构。对初学者来说，只要选择有代表性的语言，掌握了程 序设计语言的规律和内在功能结构，就很容易学习和应用其 他语言。现在一般都把C语言作为程序设计的入门语言。
第1章 C语言程序设计概述
计算机程序设计语言ppt课件
发展历程
从机器语言、汇编语言到高级语 言，计算机程序设计语言经历了 从低级到高级、从具体到抽象的 发展过程。
编程语言分类及特点
分类
根据编程范式的不同，编程语言可分为命令式语言、函数式语言、逻辑式语言 等；根据运行方式的不同，可分为编译型语言和解释型语言。
特点
各类编程语言具有不同的特点，如命令式语言强调状态和变量的变化，函数式 语言强调函数的作用和计算过程的不变性，逻辑式语言则强调逻辑推理和证明 。
。
未来编程语言发展趋势预测
多模态编程语言的兴起
支持文本、语音、图像等多种输入方式的编程语言，提高编程的 便捷性和普适性。
自适应编程语言的发展
能够根据不同应用场景和需求自动调整和优化代码结构和性能的编 程语言。
跨平台、跨语言编程的普及
实现不同平台和语言之间的无缝对接和互操作性，提高开发效率和 代码复用率。
03
04
函数库与模块 化设计思想
05
高级编程技巧与方法探讨
面向对象编程思想及实践
类的设计与实现：属性、方 法、构造函数和析构函数
面向对象编程（OOP）的基 本概念：类、对象、封装、
继承和多态
01
02
03
访问控制修饰符：public、 private、protected和默认
访问级别
继承与多态的实现方式：方 法重写、方法重载和接口实
量子计算对编程语言影响展望
量子编程语言的兴起
01
Q#、Quipper等量子编程语言为量子计算提供了高效的开发环
境。
量子算法与经典算法的融合
02
通过将量子算法与经典算法相结合，实现更高效的计算任务。
量子计算对并行计算和分布式计算的影响
从机器语言、汇编语言到高级语 言，计算机程序设计语言经历了 从低级到高级、从具体到抽象的 发展过程。
编程语言分类及特点
分类
根据编程范式的不同，编程语言可分为命令式语言、函数式语言、逻辑式语言 等；根据运行方式的不同，可分为编译型语言和解释型语言。
特点
各类编程语言具有不同的特点，如命令式语言强调状态和变量的变化，函数式 语言强调函数的作用和计算过程的不变性，逻辑式语言则强调逻辑推理和证明 。
。
未来编程语言发展趋势预测
多模态编程语言的兴起
支持文本、语音、图像等多种输入方式的编程语言，提高编程的 便捷性和普适性。
自适应编程语言的发展
能够根据不同应用场景和需求自动调整和优化代码结构和性能的编 程语言。
跨平台、跨语言编程的普及
实现不同平台和语言之间的无缝对接和互操作性，提高开发效率和 代码复用率。
03
04
函数库与模块 化设计思想
05
高级编程技巧与方法探讨
面向对象编程思想及实践
类的设计与实现：属性、方 法、构造函数和析构函数
面向对象编程（OOP）的基 本概念：类、对象、封装、
继承和多态
01
02
03
访问控制修饰符：public、 private、protected和默认
访问级别
继承与多态的实现方式：方 法重写、方法重载和接口实
量子计算对编程语言影响展望
量子编程语言的兴起
01
Q#、Quipper等量子编程语言为量子计算提供了高效的开发环
境。
量子算法与经典算法的融合
02
通过将量子算法与经典算法相结合，实现更高效的计算任务。
量子计算对并行计算和分布式计算的影响
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.2 程序设计语言的发展简史 1.3 对程序语言影响的主要因素 1.4 好语言的特征 1.5 程序设计语言的基本计算模型 1.6 语言标准 1.7 编程环境
4
1.1 为什么学习程序设计语言？
增强设计高效率算法的能力；(如 递归）
提高对现存程序语言的运用能力； 增加有用程序结构的词汇表； 可以对程序语言有更好的选择； 更容易学习新语言； 更容易设计出一种新语言；
控制等领域。
12
+
命令式语言：寄存器 为一系列的“盒子”
13
应用式语言（函数式语言）
–以数据为驱动的强调程序（函数）执行的初始状态 和处理（输出）结果。
–不是将计算看成连续的机器状态的转换，而是看成 为了得到答案而应用于数据的连续的函数转换。其 一般语法形式为：
functionn(…function2(function1(data))…)
2
[重点和难点]： 本章的重点是：程序设计语言的基本概念；好的 程序语言的基本特征； 本章的难点是：程序设计语言的一般计算模型；
[知识点]： 程序；算法；数据结构；机器语言；汇编语言； 高级语言；翻译；可读性；可维护型；使用代价； 计算模型；
3
第1章 程序语言设计问题
1.1为什么学习程序设计语言（学习程序语言 有何作用）？
5）程序的易验证性：语义和语法的简单性是简 化程序验证的一个基本要素。
6）编程环境：集成化的编程环境。如VB、VC、 VJ、JBuilder、Delphi等。
10
7) 可移植性：能将一台机器上开发的程序在另一 台机器上运行。如Java程序。
8）使用代价
– 程序执行代价：运行时占用系统资源代价。如 今，不是关心的主要问题。
– 翻译的代价：翻译的速度和占用系统资源代价， 对于教学性的语言较为强调。
– 程序创建、测试和使用的代价：程序员设计、
编码、调试、修改、集成、测试和使用时投入
的总时间与工作量。这是目前最关心的代价之 一。如Perl，Smalltalk
– 程序维护的代价：在程序的使用过程中对程序
反复修改、修复和升级扩充所花费的代价。这
返回
7
1.3 对程序语言影响的主要因素
1）计算机性能：计算机性能价格比在不断提 高，嵌入了OS，使用高级语言成为可能。
2）应用：从军事、科技、商业、工业领域—> 计算机游戏、个人计算机，乃至各个领域。
3）编程方法：简单程序—>复杂程序； 技巧性—>可读性。
4）实现方法：设计新的数据结构和算法， 实现高效性—>可维护性。
正交性的好处：需要记忆的特殊情况较少，易于学 习和编程。缺点：可能包含逻辑不连贯性的特征组 合。
9
3）应用的自然性：使得程序结构能够反映出算 法的逻辑结构基础。理想情况下，能够将程序 设计直接转化成正确的反映算法结构的程序语 句(自然语言描述的算法可直接转化成程序语句)。
4）抽象性的支持：能够支持抽象性的数据结构 （如包含有“学生、班级、教师、教室”等成 员的记录Record，结构Struct等）以及抽象的 操作（如给一个班级分配教室）。程序员的一 项重要工作就是：设计抽象类、实现抽象类。
+
=
程序 算法 数据结构
返回
5
1.2 程序语言发展简史
机器语言—>汇编语言—>高级语言;
基于数字计算的语言，如Fortran;
基于商业语言，如COBOL; 人工智能语言，如LISP; 系统语言，如C语言;
} 机器语言低级语言汇编语言翻译 高级语言 执行语言
6
语言的应用领域
商业：COBOL,C++,Java,Excel,Delphi 科学：Fortran,C,C++,Java,Delphi,Basic 系统：C,C++,Java,Ada 人工智能：LISP,Prolog 出版：Tex,Postscript,Word 处理：Unix shell,TCL, Perl, Javascript
–类似于命令式语言，但语句不是连续的，启用条件 决定语句的 执行顺序。其一般语法形式为：
启用条件1
动作1
启用条件2
动作2
……
–该模型可看作是应用于数据的一个过滤器集合。通 过使用过滤器来改变状态。其操作过程如图所示。
网络教学
Programming Language Design and Implementation
程序设计语言
1
第1章 程序语言设计问题
[学习目标]：初步掌握程序语言的基本概念，了 解程序语言的发展；了解编程环境对语言的影响。 -理解学习程序设计语言的作用； -了解几种语言的特点； -了解对程序语言影响的主要要素； -了解语言标准问题； -学习程序设计语言的基本计算模式；
–该模型可看成是一个以原始数据作为输入，对内存 进行操作以产生答案的透镜。其操作过程如图所示
–模型的优点：较好的灵活性和可靠性。 –语言实例：侧重于人工智能的LISP,ML语言等。 –应用领域：人工智能。
14
应用式语言：改变 内存中数据的访问方式
透镜
+
15
基于规则语言（逻辑编程语言）
–以条件作为驱动而执行相应动作的语言。规则=条 件+动作
5）理论研究：采用形式化的数学方法进行语 言数据结构、算法等设计、实现方面的研究。 6）标准化：强调可移植性。
返回
8
1.4 好语言的特征
1）透明性、简单性和统一性：从语法上的区别就能 体现语义上的区别。
2）正交性：是指能将一种语言的各种特征以所有可 能的情况加以组合，并且每一种组合均有意义。例， 假设某种语言（如C）提供了能够产生值的表达式， 而且也提供了条件语句以计算一个表达式的值是真 或假。如果任何一个表达式在条件语句中都能使用 （和计算），那么这种语言中的这两个特征，即表 达式和条件语句就具有正交性。
是目前最关心的代价之一。
返回11
1.5 程序设计语言的基本计算模型
命令式语言（过程式语言）
–是命令驱动和面向语句的语言。 –程序由一系列的语句组成，其一般语法形式为：
语句1； 语句2； ……
–每条语句执行的结果是的计算机改变一个或多个存 储单元的值，即进入一个新的状态。其操作过程如 图所示。
–模型的优点：效率较高。 –语言实例：C,Pascal,Fortran,COBOL等。 –应用领域：科学计算、系统设计、商业应用、工业
4
1.1 为什么学习程序设计语言？
增强设计高效率算法的能力；(如 递归）
提高对现存程序语言的运用能力； 增加有用程序结构的词汇表； 可以对程序语言有更好的选择； 更容易学习新语言； 更容易设计出一种新语言；
控制等领域。
12
+
命令式语言：寄存器 为一系列的“盒子”
13
应用式语言（函数式语言）
–以数据为驱动的强调程序（函数）执行的初始状态 和处理（输出）结果。
–不是将计算看成连续的机器状态的转换，而是看成 为了得到答案而应用于数据的连续的函数转换。其 一般语法形式为：
functionn(…function2(function1(data))…)
2
[重点和难点]： 本章的重点是：程序设计语言的基本概念；好的 程序语言的基本特征； 本章的难点是：程序设计语言的一般计算模型；
[知识点]： 程序；算法；数据结构；机器语言；汇编语言； 高级语言；翻译；可读性；可维护型；使用代价； 计算模型；
3
第1章 程序语言设计问题
1.1为什么学习程序设计语言（学习程序语言 有何作用）？
5）程序的易验证性：语义和语法的简单性是简 化程序验证的一个基本要素。
6）编程环境：集成化的编程环境。如VB、VC、 VJ、JBuilder、Delphi等。
10
7) 可移植性：能将一台机器上开发的程序在另一 台机器上运行。如Java程序。
8）使用代价
– 程序执行代价：运行时占用系统资源代价。如 今，不是关心的主要问题。
– 翻译的代价：翻译的速度和占用系统资源代价， 对于教学性的语言较为强调。
– 程序创建、测试和使用的代价：程序员设计、
编码、调试、修改、集成、测试和使用时投入
的总时间与工作量。这是目前最关心的代价之 一。如Perl，Smalltalk
– 程序维护的代价：在程序的使用过程中对程序
反复修改、修复和升级扩充所花费的代价。这
返回
7
1.3 对程序语言影响的主要因素
1）计算机性能：计算机性能价格比在不断提 高，嵌入了OS，使用高级语言成为可能。
2）应用：从军事、科技、商业、工业领域—> 计算机游戏、个人计算机，乃至各个领域。
3）编程方法：简单程序—>复杂程序； 技巧性—>可读性。
4）实现方法：设计新的数据结构和算法， 实现高效性—>可维护性。
正交性的好处：需要记忆的特殊情况较少，易于学 习和编程。缺点：可能包含逻辑不连贯性的特征组 合。
9
3）应用的自然性：使得程序结构能够反映出算 法的逻辑结构基础。理想情况下，能够将程序 设计直接转化成正确的反映算法结构的程序语 句(自然语言描述的算法可直接转化成程序语句)。
4）抽象性的支持：能够支持抽象性的数据结构 （如包含有“学生、班级、教师、教室”等成 员的记录Record，结构Struct等）以及抽象的 操作（如给一个班级分配教室）。程序员的一 项重要工作就是：设计抽象类、实现抽象类。
+
=
程序 算法 数据结构
返回
5
1.2 程序语言发展简史
机器语言—>汇编语言—>高级语言;
基于数字计算的语言，如Fortran;
基于商业语言，如COBOL; 人工智能语言，如LISP; 系统语言，如C语言;
} 机器语言低级语言汇编语言翻译 高级语言 执行语言
6
语言的应用领域
商业：COBOL,C++,Java,Excel,Delphi 科学：Fortran,C,C++,Java,Delphi,Basic 系统：C,C++,Java,Ada 人工智能：LISP,Prolog 出版：Tex,Postscript,Word 处理：Unix shell,TCL, Perl, Javascript
–类似于命令式语言，但语句不是连续的，启用条件 决定语句的 执行顺序。其一般语法形式为：
启用条件1
动作1
启用条件2
动作2
……
–该模型可看作是应用于数据的一个过滤器集合。通 过使用过滤器来改变状态。其操作过程如图所示。
网络教学
Programming Language Design and Implementation
程序设计语言
1
第1章 程序语言设计问题
[学习目标]：初步掌握程序语言的基本概念，了 解程序语言的发展；了解编程环境对语言的影响。 -理解学习程序设计语言的作用； -了解几种语言的特点； -了解对程序语言影响的主要要素； -了解语言标准问题； -学习程序设计语言的基本计算模式；
–该模型可看成是一个以原始数据作为输入，对内存 进行操作以产生答案的透镜。其操作过程如图所示
–模型的优点：较好的灵活性和可靠性。 –语言实例：侧重于人工智能的LISP,ML语言等。 –应用领域：人工智能。
14
应用式语言：改变 内存中数据的访问方式
透镜
+
15
基于规则语言（逻辑编程语言）
–以条件作为驱动而执行相应动作的语言。规则=条 件+动作
5）理论研究：采用形式化的数学方法进行语 言数据结构、算法等设计、实现方面的研究。 6）标准化：强调可移植性。
返回
8
1.4 好语言的特征
1）透明性、简单性和统一性：从语法上的区别就能 体现语义上的区别。
2）正交性：是指能将一种语言的各种特征以所有可 能的情况加以组合，并且每一种组合均有意义。例， 假设某种语言（如C）提供了能够产生值的表达式， 而且也提供了条件语句以计算一个表达式的值是真 或假。如果任何一个表达式在条件语句中都能使用 （和计算），那么这种语言中的这两个特征，即表 达式和条件语句就具有正交性。
是目前最关心的代价之一。
返回11
1.5 程序设计语言的基本计算模型
命令式语言（过程式语言）
–是命令驱动和面向语句的语言。 –程序由一系列的语句组成，其一般语法形式为：
语句1； 语句2； ……
–每条语句执行的结果是的计算机改变一个或多个存 储单元的值，即进入一个新的状态。其操作过程如 图所示。
–模型的优点：效率较高。 –语言实例：C,Pascal,Fortran,COBOL等。 –应用领域：科学计算、系统设计、商业应用、工业