第一章 程序設(shè)計(jì)概述

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1、1.程序設(shè)計(jì)語言2.程序與程序設(shè)計(jì)3.算法的基本概念和特征4.程序設(shè)計(jì)方法5.習(xí)題一第一章程序設(shè)計(jì)概述5《FORTRAN90程序設(shè)計(jì)》課多媒體課件1.1程序設(shè)計(jì)語言/概述任何一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都是按照人們用某種程序設(shè)計(jì)語言編寫的程序進(jìn)行工作,人們通過程序設(shè)計(jì)語言編寫的程序來指揮和控制計(jì)算機(jī)運(yùn)行。程序設(shè)計(jì)語言是人與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交流的有效工具,伴隨計(jì)算機(jī)誕生而誕生,伴隨計(jì)算機(jī)發(fā)展而發(fā)展,在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展過程中,發(fā)揮了巨大作用。對(duì)于計(jì)算機(jī)來說，如果說CPU是計(jì)算機(jī)心臟，那么程序設(shè)計(jì)語言及其程序就是其靈魂。了解和掌握程序設(shè)計(jì)語言和程序設(shè)計(jì)方

2、法是駕馭和運(yùn)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重要一環(huán)。概述分類概念描述示例1.1程序設(shè)計(jì)語言WORD軟件程序設(shè)計(jì)語言計(jì)算機(jī)人人第一章程序設(shè)計(jì)概述1.1程序設(shè)計(jì)語言/分類目前，程序設(shè)計(jì)語言種類很多，各有特色，但本質(zhì)相同。程序設(shè)計(jì)語言屬于人工語言、形式語言、非自然語言。程序設(shè)計(jì)語言分：低級(jí)語言（機(jī)器語言、匯編語言）、高級(jí)語言。源程序、目標(biāo)程序、匯編程序、編譯程序之關(guān)系。1.1程序設(shè)計(jì)語言程序設(shè)計(jì)語言低級(jí)語言高級(jí)語言機(jī)器語言匯編語言機(jī)器語言目標(biāo)程序高級(jí)語言源程序匯編語言程序機(jī)器語言目標(biāo)程序編譯程序匯編程序概述分類概念描述示例第一章程序設(shè)計(jì)概述語言示例比較本

3、課程36課時(shí)，雙周上機(jī)第一章程序設(shè)計(jì)語言概述0010001100000010-----將2送累加器A0000001100000011-----將3與累加器相加,結(jié)果在累加器00110111-----將累加器數(shù)取反,求反碼00010111-----將累加器數(shù)加1,求補(bǔ)碼,結(jié)果為-50000001100000100-----將4與累加器相加,結(jié)果-1在累加器00110111-----將累加器數(shù)取反,求反碼00010111-----將累加器數(shù)加1,求補(bǔ)碼,結(jié)果為100000010-----將累加器數(shù)1從總線輸出MOVA,2H-----將2

4、送累加器AADDA,3H-----將3與累加器相加,結(jié)果在累加器CPLA-----將累加器數(shù)取反,求反碼INCA-----將累加器數(shù)加1,求補(bǔ)碼,結(jié)果為-5ADDA,4H-----將4與累加器相加,結(jié)果-1在累加器CPLA-----將累加器數(shù)取反,求反碼INCA-----將累加器數(shù)加1,求補(bǔ)碼,結(jié)果為1OUTLBUS,A-----將累加器數(shù)1從總線輸出PRINT*，2+3-4-----計(jì)算2+3-4，并輸出END機(jī)器語言程序匯編語言程序高級(jí)語言程序1.1程序設(shè)計(jì)語言/概念程序設(shè)計(jì)語言有嚴(yán)格的詞法、語法和語義規(guī)定，不能有二義性、歧異性

5、和不確定性。詞法、語法和語義是程序設(shè)計(jì)語言三個(gè)最基本概念。詞法：組成合法語句的基本單位稱為單詞,構(gòu)成合法單詞的規(guī)則稱為詞法。詞法通常采用嚴(yán)格的形式化描述(如BNF,即巴科斯范式,本書采用此法描述),也有采用語法圖描述。程序設(shè)計(jì)語言規(guī)定了一組描述詞法的規(guī)則,稱為詞法規(guī)則。如：語句“PRINT*,sum,ave”中的“PRINT”、“*”、“,”、“sum”、“ave”都是合法單詞,如果將“PRINT”改寫成“PRN”,由于“PRN”不是FORTRAN語言的合法單詞。語法：具有特定含義的符號(hào)串或句子稱為語句,構(gòu)成合法語句的規(guī)則稱為語法。

6、語法通常采用嚴(yán)格的形式化描述(如BNF,即巴科斯范式,本書采用此法描述),也有采用語法圖描述。程序設(shè)計(jì)語言規(guī)定了一組描述語法的規(guī)則,稱為語法規(guī)則。如：語句“PRINT*,sum,ave”就是符合語法規(guī)則的合法語句,如果將其改寫成“PRINT,*,sum,ave”就不是一個(gè)合法語句。語義：合法語句的實(shí)際含義稱為該語句的語義。語義通常采用自然語言描述。程序設(shè)計(jì)語言規(guī)定了每一個(gè)語句的語義。對(duì)語義的理解是否準(zhǔn)確,直接影響程序的可靠性和正確性。如FORTRAN語言規(guī)定PRINT語句語義是輸出,如果理解為輸入,則程序?qū)a(chǎn)生錯(cuò)誤。概述分類概念描述

7、示例第一章程序設(shè)計(jì)概述1.1程序設(shè)計(jì)語言1.1程序設(shè)計(jì)語言/描述程序設(shè)計(jì)語言的詞法和語法一般采用形式化描述,語義一般采用自然語言描述。形式化描述有BNF(即巴科斯范式)，它是一種特定的形式體系,可看作是描述形式化語言的形式化語言,它定義了一組描述語言的規(guī)則。通常稱BNF為元語言,稱程序設(shè)計(jì)語言為對(duì)象語言,稱規(guī)則為產(chǎn)生式,稱規(guī)則中使用的不屬于對(duì)象語言的符號(hào)為元語言符號(hào)(或連接詞),稱屬于對(duì)象語言的符號(hào)為終結(jié)符,稱定義產(chǎn)生式的符號(hào)為非終結(jié)符。BNF中的元語言符號(hào)如表1-1所示。例如:描述FORTRAN語言“標(biāo)識(shí)符”的一組產(chǎn)生式規(guī)則是：<

8、標(biāo)識(shí)符>→<字母>{<字母>∣<數(shù)字>∣“_”}<字母>→“大寫英文字母”∣“小寫英文字母”<數(shù)字>→“0”∣“1”∣“2”∣“3”∣“4”∣“5”∣“6”∣“7”∣“8”∣“9”元語言符號(hào)含義→定義為∣或者()括號(hào)內(nèi)對(duì)象一定其中之一