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編程就是讓計算機為解決某個問題而使用某種程序設計語言編寫程序代碼,並最終得到結果的過程。為了使計算機能夠理解人的意圖,人類就必須要將需解決的問題的思路、方法、和手段通過計算機能夠理解的形式告訴計算機,使得計算機能夠根據人的指令一步一步去工作,完成某種特定的任務。這種人和計算機之間交流的過程就是編程。
從計算機發明至今,隨著計算機硬件和軟件技術的發展,計算機的編程語言經曆了機器語言、彙編語言、麵
文件係統驅動編程
向過程的程序設計語言以及麵
文件係統驅動編程向對象的程序設計語言階段。
機器語言
在計算機係統中,一條機器指令規定了計算機係統的一個特定動作。一個係列的計算機在硬件設計製造時就用了若乾指令規定了該係列計算機能夠進行的基本操作,這些指令一起構成了該係列計算機的指令係統。在計算機應用的初期,程序員使用機器的指令係統來編寫計算機應用程序,這種程序稱為機器語言程序。使用機器語言編寫的程序,由於每條指令都對應計算機一個特定的基本動作,所以程序占用內存少、執行效率高。缺點也很明顯,如:編程工作量大,容易出錯;依賴具體的計算機體係,因而程序的通用性、移植性都很差。
彙編語言
為了解決使用機器語言編寫應用程序所帶來的一係列問題,人們首先想到了使用助記符號來代替不容易記憶的機器指令。這種助記符號來表示計算機指令的語言稱為符號語言,也稱彙編語言。在彙編語言中,每一條用符號來表示的彙編指令與計算機機器指令一一對應;記憶難度大大減少了,不僅易於檢查和修改程序錯誤,而且指令、數據的存放位置可以有計算機自動分配。用彙編語言編寫的程序稱為源程序,計算機不能直接識別和處理源程序,必須通過某種方法將它翻譯成為計算機能夠理解並執行的機器語言,執行這個翻譯工作的程序稱為彙編程序。
使用彙編語言編寫計算機程序,程序員仍然需要十分熟悉計算機係統的硬件結構,所以從程序設計本身上來看仍然是低效率的、煩瑣的。但正是由於彙編語言與計算機硬件係統關係密切,在某些特定的場合,如對時空效率要求很高的係統核心程序以及實時控製程序等,迄今為止彙編語言仍然是十分有效的程序設計工具。
高級語言
高級語言是一類接近於人類自然語言和數學語言的程序設計語言的統稱。按照其程序設計的出發點和方式不同,高級語言分為了麵向過程的語言和麵向對象的語言,如Fortran語言、C語言等都是麵向過程的語言;而以C++、Smalltalk等為代表的麵向對象的語言與麵向過程語言有著許多不同,這些語言支持“程序是相互聯係的離散對象集合”,這樣一種新的程序設計思維方式,具有封裝性、繼承性和多態性等特征。
高級語言按照一定的語法規則,由表達各種意義的運算對象和運算方法構成。使用高級語言編寫程序的優點是:編程相對簡單、直觀、易理解、不容易出錯;高級語言是獨立於計算機的,因而用高級語言編寫的計算機程序通用性好,具有較好的移植性。
用高級語言編寫的程序稱為源程序,計算機係統不能直接理解和執行,必須通過一個語言處理係統將其轉換為計算機係統能夠認識、理解的目標程序才能成為計算機係統執行。
執行原理
計算機對除機器語言以外的源程序不能直接識別、理解和執行,都必須通過某種方式轉換為計算機能夠直接
MINIPRO編程硬件
執行的機器語言。這種將高級
MINIPRO編程硬件程序設計語言編寫的源程序轉換到機器目標程序
的方式有兩種:解釋方式和編譯方式。
解釋方式下,計算機對高級語言書寫的源程序一邊解釋一邊執行,不能形成目標文件和執行文件。
編譯方式下,首先通過一個對應於所用程序設計語言的編譯程序對源程序進行處理,經過對源程序的詞法分析、語法分析、語意分析、代碼生成和代碼優化等階段將所處理的源程序轉換為用二進製代碼表示的目標程序,然後通過連接程序處理將程序中所用的函數調用、係統功能調用等嵌入到目標程序中,構成一個可以連續執行的二進製執行文件。調用這個執行文件就可以實現程序員在對應源程序文件中所指定的相應功能。
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語言的發明
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