第6講-由機(jī)器語言到高級(jí)語言-程序編寫編譯

第6講-由機(jī)器語言到高級(jí)語言-程序編寫編譯算法解決問題的步驟程序計(jì)算機(jī)能夠理解與執(zhí)行的步驟計(jì)算機(jī)語言步驟書寫的規(guī)范、語法規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)的集合是人和計(jì)算機(jī)都能理解的語言。導(dǎo)語：為什么需要計(jì)算機(jī)語言?機(jī)器語言匯編語言高級(jí)語言6.1由機(jī)器語言到高級(jí)語言計(jì)算7+10并存儲(chǔ)的程序機(jī)器語言：用二進(jìn)制和編碼方式提供的指令系統(tǒng)所編寫程序的語言被稱為機(jī)器語言10000110000001111000101000001010100101110000011011110100所有程序都需轉(zhuǎn)換成機(jī)器語言程序，計(jì)算機(jī)才能執(zhí)行指令系統(tǒng)：CPU用二進(jìn)制和編碼提供的可以解釋并執(zhí)行的命令的集合。10000110000001111000101100001010操作碼地址碼問：用機(jī)器語言編寫程序存在什么問題呢？6.1.1機(jī)器語言、匯編語言與匯編程序1、機(jī)器語言指令系統(tǒng)機(jī)器語言計(jì)算7+10并存儲(chǔ)的程序匯編語言源程序：是用匯編語言編出的程序。匯編程序:

是將匯編語言源程序翻譯成機(jī)器語言程序的程序。用符號(hào)編寫程序==翻譯==機(jī)器語言程序MOVA,7ADDA,10MOV(6),AHLT1000011000000111MOVA,7操作碼地址碼怎樣解決機(jī)器語言編寫程序所存在的困難?2、匯編語言：是用助記符號(hào)編寫程序的語言。匯編語言匯編語言程序處理過程—匯編符號(hào)化程序機(jī)器不能直接執(zhí)行怎么辦?MOVA,7ADDA,10MOV(6),AHLT匯編程序匯編語言源程序助記符號(hào)機(jī)器語言程序二進(jìn)制和編碼10000110000001111000101100001010100101110000011011110100由匯編程序自動(dòng)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換執(zhí)行匯編語言轉(zhuǎn)換規(guī)則{

助記符號(hào)，機(jī)器指令}用助記符號(hào)書寫程序的規(guī)范、語法規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)的集合是人和計(jì)算機(jī)都能理解的語言機(jī)器指令的集合是計(jì)算機(jī)能夠理解并執(zhí)行，但人理解困難的語言機(jī)器語言編制完成7+10并存儲(chǔ)的匯編語言程序完成7+10并存儲(chǔ)的機(jī)器語言程序執(zhí)行計(jì)算7+10并存儲(chǔ)的程序Result=7+10;Return高級(jí)語言源程序：是用高級(jí)語言編出的程序。編譯程序：是將高級(jí)語言源程序翻譯成機(jī)器語言程序的程序。6.1.2高級(jí)語言與編譯器為什么還要提出高級(jí)語言?1、高級(jí)語言：是用類似自然語言的語句編寫程序的語言。高級(jí)語言高級(jí)語言和匯編語言的差別在哪里?高級(jí)語言：機(jī)器無關(guān)性；一條高級(jí)語言語句往往可由若干條機(jī)器語言語句實(shí)現(xiàn)且不具有對(duì)應(yīng)性匯編語言：機(jī)器相關(guān)性；匯編語言語句和機(jī)器語言語句有對(duì)應(yīng)性高級(jí)語言編譯器如何實(shí)現(xiàn)呢?2、高級(jí)語言編譯器匯編程序匯編語言源程序助記符號(hào)轉(zhuǎn)換執(zhí)行轉(zhuǎn)換規(guī)則{助記符號(hào)，機(jī)器指令}編譯程序高級(jí)語言源程序變量/表達(dá)式/語句機(jī)器語言程序二進(jìn)制和編碼10000110000001111000101100001010100101110000011011110100轉(zhuǎn)換執(zhí)行高級(jí)語言編譯規(guī)則機(jī)器語言編制Result=7+10ReturnMOVA,7ADDA,10MOV(6),AHLT自動(dòng)轉(zhuǎn)換自動(dòng)轉(zhuǎn)換執(zhí)行轉(zhuǎn)換匯編器編譯器編譯計(jì)算機(jī)語言與編譯器--一種抽象-自動(dòng)化機(jī)制示例用高級(jí)語言進(jìn)行問題求解符號(hào)化,計(jì)算化再語義化自然/社會(huì)問題程序化執(zhí)行化算法的結(jié)果機(jī)器級(jí)程序--機(jī)器指令運(yùn)算器和控制器(CPU)-執(zhí)行算法自然/社會(huì)問題的求解結(jié)果產(chǎn)生用0/1編碼：指令和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：0/1存與取0/1化信號(hào)化存儲(chǔ)高級(jí)語言程序編譯執(zhí)行化小結(jié)匯編語言程序程序執(zhí)行匯編程序執(zhí)行6.2高級(jí)語言(程序)的

基本構(gòu)成要素認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)語言程序6.2高級(jí)語言(程序)的基本構(gòu)成要素K=0;ForI=1to100Step1{If

I<=50

&&I>30{K=K+I;

}}保留字變量常量語句表達(dá)式“

保留字”為編譯器識(shí)別和處理語句而確定的一些特定符號(hào)算術(shù)表達(dá)式示例。算術(shù)表達(dá)式的結(jié)果是一數(shù)值；A1+(B2–x1+76)*3(B2+yy4)/L3–xx3比較表達(dá)式示例。比較表達(dá)式的計(jì)算結(jié)果是邏輯“真”或“假”；Grade<90Grade>=70N4<A1+B2+20

//注：A1+B2+20為算術(shù)表達(dá)式，計(jì)算完后再與N4的值進(jìn)行比較

邏輯表達(dá)式示例。邏輯表達(dá)式的計(jì)算結(jié)果是邏輯“真”或“假”；(x1>=A1)&&(B2<>y2)將表達(dá)式的計(jì)算結(jié)果賦值給一變量：賦值語句M=X>Y+50；M=(X>Y)AND(X<Y)；K=K+(5*K)；6.2.1常量、變量與表達(dá)式A1+(B2–x1+76)*3(+A1(*(+(-B2x1)76)3)G5=1;G6=2;G7=3;G8=4;G9=5; G9=G9+G8; G9=G9+G7; G9=G9+G6; G9=G9+G5; 6.2.2語句與程序控制G5=1;G6=2;G7=3;G8=4;G9=5; G9=G9+G8; G9=G9+G7; G9=G9+G6; G9=G9+G5; G5G6G7G8G9程序執(zhí)行示例123459121415順序結(jié)構(gòu)1、順序結(jié)構(gòu)2、分支結(jié)構(gòu)

IF

條件表達(dá)式{

(條件為真時(shí)運(yùn)行的)程序語句序列1}ELSE

{

(條件為假時(shí)運(yùn)行的)程序語句序列2}IfD1>D2

{

D1=D1-5;}Else{

D1=D1+10;}Y=50;Z=80;X=30;X=Z+Y; IfY>Z

{X=X-Y;}Else{X=X-Z;}X=X+Y; IfX>Z{X=Y;}X=X-Z;IfX>Y{X=X-Y;}分支結(jié)構(gòu)6.2.2語句與程序控制Y=50;Z=80;X=30;X=Z+Y; IfY>Z

{X=X-Y;}Else{X=X-Z;}X=X+Y; IfX>Z{X=Y;}X=X-Z;IfX>Y{X=X-Y;}XYZ3050801305010050-30分支結(jié)構(gòu)6.2.2語句與程序控制3、循環(huán)結(jié)構(gòu)

(1)有界循環(huán)結(jié)構(gòu)-ForFor

(計(jì)數(shù)器變量=

起始值

To

結(jié)束值

[增量表達(dá)式])

{

循環(huán)體的程序語句序列}Next[計(jì)數(shù)器變量]Sum=0; ForI=1to5Step1{Sum=Sum+I;}NextI//繼續(xù)其他語句Sum=0; ForI=1to10000Step2{Sum=Sum+I;} NextI SumI01123364105156循環(huán)結(jié)構(gòu)6.2.2語句與程序控制3、循環(huán)結(jié)構(gòu)

(2)條件循環(huán)結(jié)構(gòu)

–DoWhileDo

{循環(huán)體的程序語句序列}While(條件表達(dá)式)；X=1;Y=2;Sum=0;Do{ Sum=X+Y;X=X+1;Y=Y+1;}While(Sum<=10)//其他語句 XYSum1202333454575696711循環(huán)結(jié)構(gòu)6.2.2語句與程序控制(3)條件循環(huán)結(jié)構(gòu)-WhileDoWhile(條件表達(dá)式)

Do

{循環(huán)體的程序語句序列}X=1;Y=2;Sum=0;While(Sum<0)Do{ Sum=X+Y;X=X+1;Y=Y+1;}<其他語句> 6.2.2語句與程序控制XYSum120循環(huán)結(jié)構(gòu)常量變量賦值語句算術(shù)表達(dá)式比較表達(dá)式邏輯表達(dá)式表達(dá)式小結(jié)-1分支結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)高級(jí)語言自然/社會(huì)問題自然/社會(huì)問題的求解結(jié)果符號(hào)化計(jì)算化再符號(hào)化高級(jí)語言程序機(jī)器語言程序計(jì)算機(jī)器執(zhí)行程序執(zhí)行自動(dòng)化小結(jié)-2自然/社會(huì)問題的自動(dòng)化求解過程6.2.3函數(shù)與函數(shù)調(diào)用——用高級(jí)語言構(gòu)造程序1、函數(shù)intSum(int

m,int

n)

{

…

S=m+n;

returnS; }函數(shù)名()函數(shù)返回值的類型形式參數(shù)，即在函數(shù)體中所使用的變量函數(shù)體：實(shí)現(xiàn)函數(shù)功能的程序段落6.2.3函數(shù)與函數(shù)調(diào)用函數(shù)是程序構(gòu)造的重要手段，你知道嗎?數(shù)學(xué)上的函數(shù)只是一個(gè)符號(hào)表達(dá)，而計(jì)算機(jī)程序中的函數(shù)則是一段可以執(zhí)行的程序函數(shù)的定義形式參數(shù)函數(shù)體，實(shí)現(xiàn)函數(shù)功能的程序語句序列以形式參數(shù)作為需要處理的對(duì)象。當(dāng)被調(diào)用時(shí)，用實(shí)際參數(shù)替換相應(yīng)的形式參數(shù)進(jìn)行程序執(zhí)行。函數(shù)的調(diào)用實(shí)際參數(shù)函數(shù)的調(diào)用實(shí)際參數(shù)函數(shù)是一種抽象，用一個(gè)名字代表一個(gè)程序段落6.2.3函數(shù)與函數(shù)調(diào)用?數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)，如三角函數(shù)、指數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)、開方函數(shù)等；例如sin(α)，Log(x)等；?數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換函數(shù)，如字母大小寫變換、數(shù)值型數(shù)字和字符型數(shù)字相互轉(zhuǎn)換等；?字符串操作函數(shù)，如取子串、計(jì)算字符串長度等；例如，Len("abcd")；?輸入輸出函數(shù)，如輸入輸出數(shù)值、字符、字符串等；例如，Printf(…),Scanf(…)等；?文件操作函數(shù)，如文件的打開、讀取、寫入、關(guān)閉等；?其它函數(shù)，如取系統(tǒng)日期、繪制圖形等。2、系統(tǒng)提供的函數(shù)類別6.2.3函數(shù)與函數(shù)調(diào)用longintFact(intn){longintx; If(n>1){x=Fact(n-1); /*遞歸調(diào)用*/returnn*x;}elsereturn1;/*遞歸基礎(chǔ)*/}程序示例-1：階乘的遞歸程序如下示意6.2.3函數(shù)與函數(shù)調(diào)用你忘記了遞歸和迭代嗎?程序示例-2：階乘的迭代程序如下示意longintFact(intn){intc；longp=1;forc=1tonstep1{p=p*c；}/*迭代*/returnp;}ProductCounter初始值1循環(huán)第1次11循環(huán)第2次12循環(huán)第3次23循環(huán)第4次64循環(huán)第5次245循環(huán)第6次12066.2.3函數(shù)與函數(shù)調(diào)用你忘記了遞歸和迭代嗎?3、程序構(gòu)造方法

方法1----由粗到細(xì)為控制復(fù)雜性，先以函數(shù)來代替瑣碎的細(xì)節(jié)，著重考慮函數(shù)之間的關(guān)系，以及如何解決問題在前一階段考慮清楚后或編制完成后，再編寫其中的每一個(gè)函數(shù)。而函數(shù)的處理同樣采取這種思路6.2.3函數(shù)與函數(shù)調(diào)用程序是構(gòu)造的，通常由一個(gè)或多個(gè)函數(shù)構(gòu)成?函數(shù)的定義及調(diào)用示例

方法2----也可以由細(xì)到粗上一層次的函數(shù)依據(jù)下層函數(shù)來編寫，確認(rèn)正確后再轉(zhuǎn)至更上層問題處理首先編寫一些基礎(chǔ)性的函數(shù)，并確定其正確后，再處理上一層次的問題。6.2.3函數(shù)與函數(shù)調(diào)用程序是構(gòu)造的，不是編的?函