《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》第2章 程序語言

《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論——計(jì)算思維和應(yīng)用技術(shù)》計(jì)算機(jī)第2章

程序語言2.1程序特征2.2程序結(jié)構(gòu)2.3程序員語言介紹2.4軟件開發(fā)方法2.1.3C語言程序結(jié)構(gòu)2.1.4程序解釋與編譯2.1.5程序編輯與運(yùn)行2.1.1程序語言的發(fā)展2.1.2程序語言的類型[增強(qiáng)版]2.1.1程序語言的發(fā)展1、為程序設(shè)計(jì)做出杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家（1）艾倫·佩利與程序設(shè)計(jì)語言艾倫·佩利貢獻(xiàn)：1958年主持設(shè)計(jì)了ALGOL程序語言。在ALGOL60設(shè)計(jì)中，提出語法和語義區(qū)分開來。最早將程序設(shè)計(jì)引入了大學(xué)課堂。1960年代，在卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)建立最早的計(jì)算機(jī)科學(xué)系。1982年，發(fā)表名文《編程箴言》。艾倫·佩利名言：如果你給別人講解程序時(shí)，看到對方點(diǎn)頭了，那你就拍他一下，他肯定是睡覺了。2.1.1程序語言的發(fā)展（2）迪科斯徹與結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)迪科斯徹貢獻(xiàn)：1960年開發(fā)了ALGOL60編譯器；提出“Goto語句有害論”（廣泛用于結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)）；解決“哲學(xué)家就餐”問題（操作系統(tǒng)中信號量算法）；發(fā)明圖論中最短路徑算法（應(yīng)用廣泛的網(wǎng)絡(luò)路由算法）；銀行家算法的創(chuàng)造者（廣泛用于操作系統(tǒng)的算法）。迪科斯徹名言：編程的藝術(shù)就是處理復(fù)雜性的藝術(shù)。簡單是可靠的先決條件。計(jì)算機(jī)會(huì)不會(huì)思考這個(gè)問題就像問潛水艇會(huì)不會(huì)游泳一樣。哲學(xué)家就餐問題2.1.1程序語言的發(fā)展（3）高德納與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)高德納貢獻(xiàn)：創(chuàng)建了算法分析領(lǐng)域；開創(chuàng)了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的最初體系；《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)藝術(shù)》是計(jì)算機(jī)界最受敬重的參考書；提出文學(xué)編程的概念；開發(fā)了KnuthMorrisPratt（字符串查找）算法；開發(fā)了TEX排版軟件，成為科技論文的排版程序。高德納名言：如果我們有再三思考的機(jī)會(huì)，幾乎沒有一件事情是不能被簡化的。計(jì)算復(fù)雜性理論研究計(jì)算模型在各種資源（時(shí)間、空間等）限制下的計(jì)算能力。雖然計(jì)算機(jī)科學(xué)非常美妙，但它也不可能包辦一切！2.1.1程序語言的發(fā)展【擴(kuò)展】中國最早的程序員。中國第一個(gè)程序員：董鐵寶（1956年）中國第一個(gè)女程序員：張綺霞（1957年）計(jì)算所成立的第一個(gè)程序設(shè)計(jì)組（1958年）2.1.1程序語言的發(fā)展【擴(kuò)展】1956年，教育部從上海交通大學(xué)抽調(diào)電機(jī)專業(yè)高年級學(xué)生，到清華大學(xué)轉(zhuǎn)學(xué)新成立的計(jì)算機(jī)專業(yè)，1957年中國第一批計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生畢業(yè)。2.1.1程序語言的發(fā)展2、不同類型程序語言的發(fā)展高級程序語言使得程序設(shè)計(jì)

不再過度地倚賴特定的計(jì)算

機(jī)硬件設(shè)備。最古老的高級程序語言：FORTRANCOBOLALGOLLISP2.1.1程序語言的發(fā)展【案例】第一個(gè)高級程序設(shè)計(jì)語言FORTRAN開發(fā)團(tuán)隊(duì)。2.1.1程序語言的發(fā)展3、為什么有這么多程序語言程序語言已超過上千種（維基百科）；試圖創(chuàng)建一種通用程序語言的嘗試沒有成功。多種程序語言的原因：沒有一種程序語言可以解決所有問題；環(huán)境變化時(shí)，需要新程序語言適用它；編程新手與高手之間的技術(shù)差距非常大；不同程序語言的運(yùn)行效率和開發(fā)成本不相同。2.1.1程序語言的發(fā)展4、程序設(shè)計(jì)語言的學(xué)習(xí)大部分應(yīng)用程序開發(fā)具有初中知識水平即可；程序設(shè)計(jì)中需要記憶的英文單詞并不多；高水平編程需要查閱相應(yīng)的英文技術(shù)文檔：例如，如API（應(yīng)用程序編程接口），例如，SDK（軟件開發(fā)工具包），例如，MSDN（微軟開發(fā)人員網(wǎng)絡(luò)）。學(xué)習(xí)編程語言的方法：多閱讀優(yōu)秀源程序；多練習(xí)編寫程序；多思考如何解決身邊的問題。計(jì)算機(jī)是一臺笨拙的機(jī)器，具有從事令人難以置信的聰明工作的能力，...計(jì)算機(jī)程序員則是一些聰明的人，具有從事令人難以置信的笨拙工作的能力。簡而言之，計(jì)算機(jī)與程序員實(shí)現(xiàn)了完美的配合。

——JamieShiers2.1.1程序語言的發(fā)展5、程序語言的發(fā)展趨勢程序語言結(jié)構(gòu)變化很少，主要成績是設(shè)計(jì)框架和設(shè)計(jì)工具的改進(jìn)。例如，微軟.NETFramework框架有超過1萬個(gè)類和10萬個(gè)方法（子程序）。例如，程序集成開發(fā)環(huán)境包含：指令彩色顯示，指令和函數(shù)提示，錯(cuò)誤提示，自動(dòng)遞進(jìn)，自動(dòng)收縮，集成調(diào)試器和編譯器等。語言抽象級別越高，語言表現(xiàn)力越強(qiáng)大。程序語言發(fā)展趨勢：聲明式編程風(fēng)格，例如，Prolog、SQL、函數(shù)式編程等；動(dòng)態(tài)程序語言，例如，PHP、Python等；并行編程，例如，UPC、Go等。2.1.1程序語言的發(fā)展【案例】程序設(shè)計(jì)語言之間的相互影響。計(jì)算機(jī)《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論——計(jì)算思維和應(yīng)用技術(shù)》計(jì)算機(jī)第2章

程序語言2.1程序特征2.2程序結(jié)構(gòu)2.3程序員語言介紹2.4軟件開發(fā)方法2.1.3C語言程序結(jié)構(gòu)2.1.4程序解釋與編譯2.1.5程序編輯與運(yùn)行2.1.1程序語言的發(fā)展2.1.2程序語言的類型2.1.2程序語言的類型1、程序語言的基本功能程序語言是計(jì)算機(jī)指令執(zhí)行流程的形式化語言。程序語言規(guī)范：數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；指令類型和指令控制；調(diào)用機(jī)制和庫函數(shù)；以及不成文的規(guī)定，如，遞進(jìn)書寫、變量命名等。計(jì)算機(jī)是一臺快速，笨拙的機(jī)器，只有有限的能力。只能進(jìn)行基本的數(shù)學(xué)運(yùn)算與邏輯比較。必須由程序來指示它做什么事。

——GeorgeBeekman2.1.2程序語言的類型2、程序語言的基本組成（1）指令及指令流程控制程序由多條語句組成。語句有規(guī)定的關(guān)鍵字和語法結(jié)構(gòu)。（2）程序語言基本組成數(shù)據(jù)成分，如：數(shù)值、字符、數(shù)組等；運(yùn)算成分，如：四則運(yùn)算、邏輯運(yùn)算等；控制成分，如：選擇、循環(huán)、調(diào)用等；傳輸成分，如：實(shí)參與形參、返回值等。2.1.2程序語言的類型3、程序語言的類型（1）程序語言的分類程序功能：算法描述型語言，如C、Java等；

數(shù)據(jù)描述型語言，如HTML、XML等。

編程難易：低級語言，如匯編語言；

高級語言，如C、Java等。

設(shè)計(jì)風(fēng)格：命令式語言，

結(jié)構(gòu)化語言，

面向?qū)ο笳Z言，

函數(shù)式語言，

腳本語言等；

應(yīng)用領(lǐng)域：通用程序語言，如C、Java等；

專用程序語言，如VHDL、TCL等；

執(zhí)行方式：解釋型語言，

編譯型語言，

編譯+解釋型語言。2.1.2程序語言的類型（2）機(jī)器語言機(jī)器語言是以二進(jìn)制代碼表示的指令集合。優(yōu)點(diǎn)：占用內(nèi)存少、執(zhí)行速度快；缺點(diǎn)：難編寫、難閱讀、難修改、難移植。早期手工編寫的機(jī)器語言程序2.1.2程序語言的類型【案例】機(jī)器語言。指令部份示例1、0000代表加載（LOAD）2、0001代表存儲（STORE）暫存器部份示例1、0000代表暫存器A2、0001代表暫存器B存儲器部份示例1、000000000000代表地址為0的存儲器2、000000000001代表地址為1的存儲器3、000000010000代表地址為16的存儲器4、100000000000代表地址為211的存儲器集成示例1、0000,0000,000000010000代表LOADA,162、0000,0001,000000000001代表LOADB,13、0001,0001,000000010000代表STOREB,164、0001,0001,000000000001代表STOREB,12.1.2程序語言的類型（3）匯編語言匯編語言是用簡單符號（助記符）表示二進(jìn)制代碼指令的語言。匯編語言與機(jī)器語言本質(zhì)上相同。不同CPU（如ARM與Intel的CPU）的機(jī)器指令不同，它們的匯編語言也不同。匯編程序的運(yùn)行2.1.2程序語言的類型【案例】匯編語言與機(jī)器語言指令。匯編指令機(jī)器指令指令說明內(nèi)存地址機(jī)器代碼MOVAL，620010000011010110000將地址為2001的內(nèi)存單元中的數(shù)據(jù)（6），傳送到AL寄存器ADDAL，220030000001000000100將地址2003內(nèi)存單元中的數(shù)據(jù)（2）取出，將AL寄存器中數(shù)據(jù)（6）取出，兩者相加后，結(jié)果仍然保存在AL寄存器MOVSUM，AL2005000000000101000010100010將AL寄存器中的數(shù)據(jù)（8）送到SUM存儲單元HLT200811111000停機(jī)（指程序停止運(yùn)行）2.1.2程序語言的類型【案例】用不同編程語言對2+6進(jìn)行描述。用機(jī)器指令對“2+6”進(jìn)行描述：10110000000001100000010000000010101000100101000000000000用匯編語言對“2+6”進(jìn)行描述：MOVAL，6ADDAL，2MOVVC，AL用高級語言對“2+6”進(jìn)行描述：A=2+62.1.2程序語言的類型（4）高級程序語言高級語言將許多機(jī)器指令合并成一條高級程序指令。2014年流行程序語言如表2-2所示。排名程序語言語言特色1C結(jié)構(gòu)化，處理能力強(qiáng)，可對硬件編程，通用性語言2Java面向?qū)ο?，跨平臺，多線程等，廣泛用于網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)編程3Objective-C面向?qū)ο螅瑪U(kuò)充C語言，蘋果計(jì)算機(jī)和智能手機(jī)編程4C++面向?qū)ο螅δ軓?qiáng)大，過于復(fù)雜，大型系統(tǒng)軟件開發(fā)5PHP腳本語言，易于學(xué)習(xí)，開源免費(fèi)，網(wǎng)絡(luò)Web程序開發(fā)6C#面向?qū)ο?，跨平臺性不佳，網(wǎng)絡(luò)Web程序開發(fā)7VisualBasic面向?qū)ο?，簡單易學(xué)，運(yùn)行效率較低，一般軟件開發(fā)8Python腳本語言，面向?qū)ο?，語法簡潔。系統(tǒng)管理和網(wǎng)絡(luò)程序開發(fā)9Perl腳本語言，操作文本容易，開源免費(fèi)，網(wǎng)絡(luò)Web程序開發(fā)10JavaScript腳本語言，易于學(xué)習(xí)，開源免費(fèi)，網(wǎng)絡(luò)Web程序開發(fā)2.1.2程序語言的類型【擴(kuò)展】IEEESpectrum發(fā)布2014年編程語言排行榜。PC開發(fā)網(wǎng)站開發(fā)手機(jī)開發(fā)嵌入式開發(fā)2.1.2程序語言的類型【擴(kuò)展】2002-2013年編程語言排行變化趨勢。2.1.2程序語言的類型【擴(kuò)展】CodeForge網(wǎng)站2014年中國程序員調(diào)查報(bào)告。男女比例：男性80%，女性20%；喜歡語言：C++(24.5%)，C(21.7%)，Java(12.3%)，C#(10.8%)，Matlab#(8.4%)。地區(qū)分布：廣東(14.9%)，北京(13.2%)，江蘇(7.6%)，上海(6.4%)，山東(5.3%)，浙江(5.3%)，陜西(4.9%)，湖北(4.7%)，四川(4.4%)。程序員年齡：

20-29占33.5%，30-39占36.3%，40-49占10.6%，50-59占1.7%。使用操作系統(tǒng)：Win7占61.3%，WinXP占20.2%，Win8占12.%，MacOS占3.3%，Linux占2%。2.1.2程序語言的類型【擴(kuò)展】K網(wǎng)站2013年令人討厭的編程語言排行榜。2.1.2程序語言的類型【擴(kuò)展】K網(wǎng)站2013年令人討厭的編程語言排行榜。（10）Python上榜理由：用代碼縮進(jìn)指定塊結(jié)構(gòu)；大量冒號和下劃線；模塊、變量名沖突等。如何避免：不要去Google、Yahoo或NASA工作。（9）LabVIEW（儀器編程語言）上榜理由：相當(dāng)抽象，將簡單問題變得極其復(fù)雜。如何避免：遠(yuǎn)離儀器控制或工業(yè)自動(dòng)化編程工作。（8）JavaScript上榜理由：區(qū)分大小寫；跨瀏覽器需要不同實(shí)現(xiàn)；缺乏調(diào)試功能；奇怪的繼承規(guī)則。如何避免：不要去當(dāng)Web開發(fā)人員。（7）TCL（腳本語言，用于快速原型開發(fā)、腳本編程、GUI、測試）上榜理由：語法太簡單；缺乏指針；將數(shù)組存儲為字符串；混亂的變量范圍。如何避免：不要去Cisco、AOL或任何AOLserver平臺的公司工作。（6）COBOL（商業(yè)通用語言，一種功能很強(qiáng)而又極為冗長的語言）上榜理由：極其繁瑣的語法；版本之間不兼容；缺乏面向?qū)ο缶幊痰?。如何避免：不要去政府、金融領(lǐng)域或軍用企業(yè)工作。2.1.2程序語言的類型【擴(kuò)展】K網(wǎng)站2013年令人討厭的編程語言排行榜。（5）C++上榜理由：龐大的函數(shù)集；手動(dòng)內(nèi)存管理；編譯速度慢。如何避免：不要去Adobe、Google、游戲領(lǐng)域工作。（4）PHP上榜理由：不一致的命名約定；安全漏洞；混和在HTML、CSS中。如何避免：如果從事Web方面的工作，這很難避免。不去Facebook工作即可。（3）Java上榜理由：語法冗長；慢；不容易傳遞函數(shù)；API過度設(shè)計(jì)。如何避免：不要去當(dāng)程序員，不要用AndroidSDK開發(fā)任何應(yīng)用程序。（2）Perl上榜理由：完成一件事有太多種方法；太簡潔；難以閱讀；難以維護(hù)。如何避免：不要去當(dāng)程序員。（1）VisualBasic上榜理由：語法冗長；需要?jiǎng)討B(tài)鏈接庫才能運(yùn)行；面向?qū)ο缶幊逃邢?。如何避免：避免為開發(fā)老舊的Windows應(yīng)用程序。《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論——計(jì)算思維和應(yīng)用技術(shù)》計(jì)算機(jī)第2章

程序語言2.1程序特征2.2程序結(jié)構(gòu)2.3程序員語言介紹2.4軟件開發(fā)方法2.1.3C語言程序結(jié)構(gòu)2.1.4程序解釋與編譯2.1.5程序編輯與運(yùn)行2.1.1程序語言的發(fā)展2.1.2程序語言的類型2.1.3C語言程序結(jié)構(gòu)1、C語言程序案例【例2-2】編寫“hello.c”C語言程序。函數(shù)的一般結(jié)構(gòu)：

[函數(shù)類型]函數(shù)名（函數(shù)參數(shù)表）

/*函數(shù)說明部分*/

{說明語句部分；

執(zhí)行語句部分；

/*函數(shù)體部分*/

}⑴⑵⑶⑷⑸#include<stdio.h>voidmain(){printf("HelloWorld!\n");}/*文件包含的庫函數(shù)*//*主函數(shù)*//*函數(shù)體開始*//*輸出語句*//*函數(shù)體結(jié)束*/頭文件主函數(shù)2.1.3C語言程序結(jié)構(gòu)【例2-3】編制C語言程序，隨機(jī)輸入2個(gè)整數(shù)，輸出其中較大的一個(gè)數(shù)。程序包括一個(gè)主函數(shù)main()和一個(gè)被調(diào)用的自定義函數(shù)max()。⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀#include<stdio.h>voidmain(){intmax();inta,b,c;scanf("%d,%d",&a,&b);c=max(a,b);printf("max=%d\n",c);}intmax(intx,inty){intz;if(x>y)z=x;elsez=y;return(z);}/*頭文件，包含庫函數(shù)<stdio.h>*//*void是函數(shù)類型，main是主函數(shù)名*//*主程序開始，自定義函數(shù)max為整型數(shù)*//*聲明a、b、c變量為整型數(shù)*//*scanf為輸入語句，%d為格式符*//*調(diào)用max自定義函數(shù)，傳遞實(shí)參a，b值*//*顯示“max=”和c值，主程序結(jié)束*/

/*自定義函數(shù)max的x，y為形參*//*{為函數(shù)開始符，變量z為整型數(shù)*//*判斷語句，(x>y)是表達(dá)式*//*z=x、z=y是賦值語句，將y值賦給z*//*將z值返回主函數(shù)main；}為函數(shù)結(jié)束符*/

主函數(shù)(主程序)

自定義函數(shù)(子程序)2.1.3C語言程序結(jié)構(gòu)2、C語言程序的主要結(jié)構(gòu)C語言程序構(gòu)成C語言程序由函數(shù)構(gòu)成；每個(gè)C程序必須有一個(gè)主函數(shù)main；程序由“函數(shù)頭部”和“函數(shù)體”組成。程序注釋C語言中/**/之內(nèi)為程序注釋；程序注釋部分不會(huì)執(zhí)行；程序代碼說明“怎樣做”；程序注釋說明“為什么”這樣做；程序注釋是為了增強(qiáng)程序的易讀性和可維護(hù)性。2.1.3C語言程序結(jié)構(gòu)【案例】C語言程序結(jié)構(gòu)?！队?jì)算機(jī)導(dǎo)論——計(jì)算思維和應(yīng)用技術(shù)》計(jì)算機(jī)第2章

程序語言2.1程序特征2.2程序結(jié)構(gòu)2.3程序員語言介紹2.4軟件開發(fā)方法2.1.3C語言程序結(jié)構(gòu)2.1.4程序解釋與編譯2.1.5程序編輯與運(yùn)行2.1.1程序語言的發(fā)展2.1.2程序語言的類型2.1.4程序解釋與編譯1、程序的解釋執(zhí)行方式程序語言編寫的指令序列稱為“源程序”；源程序必須翻譯成機(jī)器指令，計(jì)算機(jī)才能識別和執(zhí)行；翻譯方式：解釋執(zhí)行方式和編譯執(zhí)行方式。（1）程序的解釋執(zhí)行過程語言解釋器一般包含在軟件或操作系統(tǒng)內(nèi)，如IE瀏覽器，Java虛擬機(jī)等。源程序解釋程序執(zhí)行代碼執(zhí)行結(jié)果2.1.4程序解釋與編譯【案例】程序的執(zhí)行過程。LanguageTranslationProcess源代碼源程序機(jī)器代碼目標(biāo)程序WritteninCetc.LanguageTranslatorProgram

編譯

解釋

匯編IFA=BTHEN1001101111010100101102.1.4程序解釋與編譯【案例】解釋程序的執(zhí)行過程。2.1.4程序解釋與編譯（2）解釋程序的特點(diǎn)解釋程序：如腳本語言PHP、Python等。優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)簡單，交互性較好。缺點(diǎn)：程序運(yùn)行效率低；程序獨(dú)立性不強(qiáng)。測試表明，不同語言程序的運(yùn)行時(shí)間如下：C++CJavaJavaScriptSchemeGoPythonRubyPerlPHP1.051.01.64455060641002.1.4程序解釋與編譯2、程序的編譯執(zhí)行方式1950年代，程序員人工將程序翻譯成機(jī)器碼。葛麗絲·穆雷·霍普首先設(shè)計(jì)了A-0編譯程序。程序編譯完成后，生成的軟件可反復(fù)執(zhí)行?；羝瞻l(fā)現(xiàn)的第一個(gè)程序BUG2.1.4程序解釋與編譯3、程序的編譯過程程序編譯過程：源程序→預(yù)處理→詞法分析→語法分析→語義分析→生成中間代碼→代碼優(yōu)化→生成目標(biāo)程序→程序連接→生成可執(zhí)行程序。以上過程不一定是順序進(jìn)行。2.1.4程序解釋與編譯【案例】

GCC（GUN編譯器集合）編譯過程。2.1.4程序解釋與編譯（1）預(yù)處理編譯器：將預(yù)處理，匯編，編譯，連接等過程集成在一起的軟件。預(yù)處理目的：加快編譯速度。預(yù)處理內(nèi)容：宏定義，文件包含，條件編譯等。（2）詞法分析目的：分析和識別程序語句中的單詞（分詞）。方法：編譯器掃描源程序中的字符串，根據(jù)詞法規(guī)則識別出單詞。單詞類型：語言規(guī)定的關(guān)鍵字或保留字，如：for、if、end等；標(biāo)識符，如：x、i、list等變量名稱；常數(shù)，如：PI值等；運(yùn)算符和分界符，如：+、-、*、/、=、;、{、}等。2.1.4程序解釋與編譯【例2-6】對表達(dá)式：X1=(2.0+0.8)*C1進(jìn)行詞法分析。X1=(2.0+0.8)*C12.1.4程序解釋與編譯（3）語法分析語法分析是生成語法樹，并進(jìn)行語法正確性檢查；語法樹是程序結(jié)構(gòu)的樹形表示；編譯器利用語法樹進(jìn)行語法規(guī)則分析，并且生成中間代碼?！纠?-7】對表達(dá)式：X1=(2.0+0.8)*C1進(jìn)行語法分析。2.1.4程序解釋與編譯【案例】條件語句：ifx==2then{x=a+b}的語法分析樹。2.1.4程序解釋與編譯（4）語義分析和生成中間代碼中間代碼是介于源語言和目標(biāo)語言之間的中間語言形式。目的：便于后面做優(yōu)化處理；中間代碼很容易生成目標(biāo)程序。形式：四元式、三元式、逆波蘭表達(dá)式等?！纠?-8】X1=(2.0+0.8)*C1四元式方式生成的中間代碼如表2-3所示。運(yùn)算符左運(yùn)算對象右運(yùn)算對象中間結(jié)果四元式語義+2.00.8T1T1←2.0+0.8*T1C1T2T2←T1*C1=X1T2

X1←T22.1.4程序解釋與編譯（5）代碼優(yōu)化目的：為了得到高質(zhì)量的目標(biāo)程序。【例2-9】表2-3中第1行是一個(gè)常量表達(dá)式，可以在編譯時(shí)計(jì)算出它的值，并存放在臨時(shí)單元（T1）中，不必生成目標(biāo)指令。優(yōu)化后的中間代碼如表2-4所示。運(yùn)算符左運(yùn)算對象右運(yùn)算對象中間結(jié)果語義說明*T1C1T2T2←T1*C1=X1T2

X1←T22.1.4程序解釋與編譯（6）生成目標(biāo)程序優(yōu)化處理不僅與編譯技術(shù)有關(guān)，而且與機(jī)器硬件關(guān)系密切。例如，充分利用硬件資源，減少對內(nèi)存的訪問次數(shù)；例如，根據(jù)機(jī)器硬件的特點(diǎn)（如多線程等），調(diào)整目標(biāo)代碼。匯編過程實(shí)際上是把中間代碼翻譯成目標(biāo)機(jī)器指令的過程。（7）鏈接程序?qū)⒛繕?biāo)文件和函數(shù)庫連接，生成能執(zhí)行的機(jī)器代碼（軟件）。經(jīng)過上述過程后，源程序最終轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行文件了?！队?jì)算機(jī)導(dǎo)論——計(jì)算思維和應(yīng)用技術(shù)》計(jì)算機(jī)第2章

程序語言2.1程序特征2.2程序結(jié)構(gòu)2.3程序員語言介紹2.4軟件開發(fā)方法2.1.3C語言程序結(jié)構(gòu)2.1.4程序解釋與編譯2.1.5程序編輯與運(yùn)行2.1.1程序語言的發(fā)展2.1.2程序語言的類型2.1.5程序編輯與運(yùn)行1、程序的編程環(huán)境（1）集成開發(fā)環(huán)境的功能IDE（集成開發(fā)環(huán)境）是一個(gè)綜合性工具軟件。大部分IDE是針對特定的程序語言量身打造的，如VisualBasic。IDE功能：程序語言編輯器，程序關(guān)鍵詞檢查器，程序調(diào)試器等；有些IDE包含編譯器或解釋器，如：MicrosoftVisualStudio；有些IDE不包含編譯器，如：Eclipse、SharpDevelop等；其他：類瀏覽器、物件檢視器、物件結(jié)構(gòu)圖等。2.1.5程序編輯與運(yùn)行【案例】MicrosoftVisualStudio集成開發(fā)環(huán)境（IDE）。2.1.5程序編輯與運(yùn)行（2）Code::Blocks集成開發(fā)環(huán)境工具軟件。功能：語法彩色醒目顯示；捆綁了minGW編譯器。可以編寫跨平臺的C/C++程序。支持C、C++、Python、XML、CSS、Matlab，F(xiàn)ortran，批處理文件等。計(jì)算機(jī)2.1.5程序編輯與運(yùn)行2、程序的運(yùn)行平臺（1）程序運(yùn)行的硬件環(huán)境運(yùn)行平臺指程序運(yùn)行時(shí)需要的硬件環(huán)境和操作系統(tǒng)環(huán)境。如，C#、VB等程序，只能支持x86系列CPU硬件環(huán)境。程序運(yùn)行在不同硬件環(huán)境下時(shí)，需要對源程序進(jìn)行重新編譯。如，C程序用VC編譯后，生成的exe文件可以在Windows下運(yùn)行；如果C程序用GCC進(jìn)行編譯，生成的執(zhí)行文件可以在Liunx上運(yùn)行。不同程序?qū)PU和內(nèi)存的要求不相同。2.1.5程序編輯與運(yùn)行（2）程序運(yùn)行的操作系統(tǒng)環(huán)境程序運(yùn)行需要操作系統(tǒng)環(huán)境的支持。如，Windows下的應(yīng)用程序，在Linux系統(tǒng)中不能運(yùn)行；蘋果智能手機(jī)中的程序，在安卓智能手機(jī)中也不能運(yùn)行。程序開發(fā)時(shí)，需要調(diào)用操作系統(tǒng)底層接口程序?qū)崿F(xiàn)某些功能。如，在Windows編程時(shí)，需要調(diào)用各種子程序接口。如窗口，對話框，菜單等。《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論——計(jì)算思維和應(yīng)用技術(shù)》計(jì)算機(jī)第2章

程序語言2.1程序特征2.2程序結(jié)構(gòu)2.3程序員語言介紹2.4軟件開發(fā)方法2.2.3表達(dá)式2.2.4程序控制2.2.5函數(shù)調(diào)用2.2.1數(shù)據(jù)類型2.2.2標(biāo)識符2.2.1數(shù)據(jù)類型1、程序語言的主要數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型的“域”和“操作”域指定該數(shù)據(jù)類型值的集合。如，整型域包含所有整數(shù)：……-2，-1，0，1，2……操作是定義該數(shù)據(jù)類型的行為。如，算術(shù)操作：+、-、*、/等大部分程序語言支持的數(shù)據(jù)類型：整型（整數(shù)）、浮點(diǎn)型（實(shí)數(shù)）、字符型、布爾型（邏輯型）等。2.2.1數(shù)據(jù)類型C語言數(shù)據(jù)類型2.2.1數(shù)據(jù)類型【擴(kuò)展】Java語言數(shù)據(jù)類型2.2.1數(shù)據(jù)類型（1）整型整型表示：int存儲長度：32位系統(tǒng)中為4個(gè)字節(jié)最大值：0～4294967295（232無符號數(shù)）長整型表示：long存儲長度：在32位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中為8個(gè)字節(jié)最大值：263-1，最高位為符號位。2.2.1數(shù)據(jù)類型（2）浮點(diǎn)型有小數(shù)的數(shù)稱為浮點(diǎn)數(shù)，它用來近似地表示數(shù)學(xué)中的實(shí)數(shù)。浮點(diǎn)數(shù)類型：float（單精度浮點(diǎn)型）double（雙精度浮點(diǎn)型）longdouble（長雙精度浮點(diǎn)型）除非進(jìn)行精確的科學(xué)計(jì)算，否則三者的差別無關(guān)緊要。2.2.1數(shù)據(jù)類型（3）字符型字符型常量用英文雙引號（如C語言）或單引號（如Python語言）圍起來。如：''ABC''、''a+b=''、''x1''等。（4）布爾型表示：bool值：true（邏輯真）和false（邏輯假）2.2.1數(shù)據(jù)類型2、常量常量是程序運(yùn)行中始終保持不變的數(shù)值、字符串等。如，3.14（數(shù)值常量），如，“A+B=”（字符串常量），如，“請輸入圓的半徑：”（字符串常量）等。2.2.1數(shù)據(jù)類型3、變量值可以改變的量稱為變量。變量在使用前必須進(jìn)行聲明（定義）。變量屬性變量名變量類型：整型，浮點(diǎn)型，字符型，邏輯型，指針型，日期型等。作用域全局變量局部變量變量初始值2.2.1數(shù)據(jù)類型【擴(kuò)展】全局變量的作用范圍。2.2.1數(shù)據(jù)類型【擴(kuò)展】變量的思維導(dǎo)圖。2.2.1數(shù)據(jù)類型【擴(kuò)展】Java的基本數(shù)據(jù)類型基本型別大小最小值最大值Boolean布爾型----------------Char字符型16bitUnicode0Unicode2^16-1Byte字節(jié)型8bit-128+127Short短整型16bit-2^15+2^15-1int整型32bit-2^31+2^31-1Long長整型64bit-2^63+2^63-1Float浮點(diǎn)型32bitIEEE754IEEE754Double雙精度浮點(diǎn)型64bitIEEE754IEEE754《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論——計(jì)算思維和應(yīng)用技術(shù)》計(jì)算機(jī)第2章

程序語言2.1程序特征2.2程序結(jié)構(gòu)2.3程序員語言介紹2.4軟件開發(fā)方法2.2.3表達(dá)式2.2.4程序控制2.2.5函數(shù)調(diào)用2.2.1數(shù)據(jù)類型2.2.2標(biāo)識符2.2.2標(biāo)識符1、標(biāo)識符命名規(guī)則表示變量、常量、函數(shù)、類型的名稱稱為標(biāo)識符。標(biāo)識符特性：只能由字母、數(shù)字和下劃線組成，不允許空格、漢字和其他特殊字符。第1個(gè)字符不能是數(shù)字，必須是英文字母或下劃線。不能是程序語言中的關(guān)鍵字如：if、then、else、end、for、while、do、int、float、char等。有些程序語言對標(biāo)識符中字母的大小寫敏感。如：C語言認(rèn)為“int”和“Int”不同；而如VB、SQL等程序語言對大小寫不敏感。變量名盡量用小寫字母。如：n1等；常量名以大寫字母開始，如：Pi等。標(biāo)識符盡量做到見名知義，最好以英文全稱或中文全拼音的方式命名。如對年齡變量名的定義可用：intage=0或intnianling=10等。2.2.2標(biāo)識符帕斯卡命名法：單詞首字母大寫如：RaiseIntToPower、LowerLimit、DisplayInfo();等下劃線法：單詞之間用下劃線分隔如：print_employee_paychecks()；匈牙利命名法：變量名＝屬性＋類型＋對象描述如，frmSwitchboard（frm是表單，Switchboard是表單名稱）

駝峰命名法：第1個(gè)單詞小寫，第2個(gè)單詞首字母大寫如，printEmployeePaychecks()；、myFirstName等標(biāo)識符首部其他2.2.2標(biāo)識符2、轉(zhuǎn)義字符以斜杠“\”加字符表示的ASCII符號稱為轉(zhuǎn)義字符。例如，\0、\r、\n等斜杠后的第1個(gè)字符不是它本來的字符，它轉(zhuǎn)移表示為另外一個(gè)含義。例如，“\n”不表示字符“n”，而是表示“換行”打印。需要轉(zhuǎn)義字符的原因：回車符、換行符等沒有代號，只能用轉(zhuǎn)義字符表示；在程序語言中，一些字符被定義為特殊用途，失去了原有意義；例如，程序用“\”作為轉(zhuǎn)義字符的開始，如果程序要用“\”，只能用轉(zhuǎn)義字符。如“\\”；例如，在HTML語言中，“<>”被定義為標(biāo)簽開始，如果使用“<>”符號，只能使用轉(zhuǎn)義字符；例如，C語言中，雙引號被定義為字符串的標(biāo)簽，如果要用雙引號，只能使用轉(zhuǎn)義字符。出于安全原因，數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫前，會(huì)使用轉(zhuǎn)義字符對一些敏感字符進(jìn)行轉(zhuǎn)義，這樣可以避免黑客利用特殊符號進(jìn)行攻擊。2.2.2標(biāo)識符【案例】C語言轉(zhuǎn)義字符。轉(zhuǎn)義字符含義ASCII碼（16進(jìn)制）ASCII碼（10進(jìn)制）\o字符串結(jié)束標(biāo)志(NULL)00H0\n換行(LF)0AH10\r回車(CR)0DH13\t水平跳格(HT)09H9\b退格(BS)08H8\f換頁(FF)0CH12\’單引號27H39\”雙引號22H34\\反斜杠5CH92\?問號字符3FH63\ddd任意字符3位八進(jìn)制3位八進(jìn)制\xhh任意字符2位十六進(jìn)制2位十六進(jìn)制2.2.2標(biāo)識符【擴(kuò)展】ANSIC語言的32個(gè)關(guān)鍵字。auto：自動(dòng)變量double：雙精度浮點(diǎn)型int：整型變量struct：結(jié)構(gòu)體類型break：跳出循環(huán)else：否則（與if連用）long：長整型變量switch:開關(guān)語句case：開關(guān)語句分支enum：枚舉類型register：寄存器變量typedef：數(shù)據(jù)類型別名char：字符型變量extern：變量在其它文件return：子程序返回unsigned：無符號類型const：只讀變量float：浮點(diǎn)型變量short：短整型變量union：共用體類型continue：繼續(xù)(循環(huán))for：循環(huán)語句signed：有符號類型void：無返回值default：默認(rèn)(分支)goto：無條件跳轉(zhuǎn)sizeof：計(jì)算數(shù)據(jù)類型字節(jié)數(shù)volatile：變量在執(zhí)行中可被改變do：循環(huán)體if:條件語句static：靜態(tài)變量while：當(dāng)…時(shí)(循環(huán))2.2.2標(biāo)識符【擴(kuò)展】C語言常用函數(shù)和頭文件。常用數(shù)學(xué)函數(shù)輸入輸出函數(shù)常用頭文件編譯預(yù)處理指令abs：求整數(shù)絕對值Printf：輸出到設(shè)備ctype.h：字符處理#include：文件包含fabs：求實(shí)數(shù)絕對值scanf：從設(shè)備輸入errno.h：錯(cuò)誤處理#define：宏定義sqrt：求x平方根gets：讀取字符串local.h：地區(qū)化#if，#ifdef：條件編譯pow10：求10的p次方open：打開文件math.h：數(shù)學(xué)函數(shù)

pow：求x的y次方Close：關(guān)閉文件signal.h：信號處理

Random：產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)

exit：中止程序運(yùn)行stdio.h：輸入輸出

sin：正弦函數(shù)

stdlib.h：實(shí)用工具

cos：余弦函數(shù)

string.h：字符串處理

tan：正切函數(shù)

time.h：日期和時(shí)間

《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論——計(jì)算思維和應(yīng)用技術(shù)》計(jì)算機(jī)第2章

程序語言2.1程序特征2.2程序結(jié)構(gòu)2.3程序員語言介紹2.4軟件開發(fā)方法2.2.3表達(dá)式2.2.4程序控制2.2.5函數(shù)調(diào)用2.2.1數(shù)據(jù)類型2.2.2標(biāo)識符2.2.3算術(shù)表達(dá)式1、算術(shù)表達(dá)式表達(dá)式是常量、變量、函數(shù)、運(yùn)算符等符號組成的有意義組合式。算術(shù)表達(dá)式是最常用的表達(dá)式。程序語言只能識別按行書寫的數(shù)學(xué)表達(dá)式?！纠?-10】x+y是表達(dá)式；一個(gè)變量x也是一個(gè)表達(dá)式；【案例】x=x+y是賦值語句，不是表達(dá)式，它表示將表達(dá)式x+y的值賦給x。2.2.3算術(shù)表達(dá)式2、邏輯表達(dá)式邏輯表達(dá)式的值是“true”（真）或“false”（假）。一般用數(shù)字“1”表示“真”，數(shù)字“0”表示“假”。多個(gè)關(guān)系表達(dá)式用邏輯運(yùn)算符連接起來的式子稱為邏輯表達(dá)式。邏輯運(yùn)算順序：?。ǚ牵?&（與）→||（或）。復(fù)合表達(dá)式運(yùn)算順序：算術(shù)運(yùn)算→關(guān)系運(yùn)算→邏輯運(yùn)算?！纠?-11】a=5，b=7，c=2，d=1，求表達(dá)式：a+b>c+d&&a>=5||！c>0||d<0的值。運(yùn)算結(jié)果值=true（真）?！纠?-12】判斷變量x是否在5.002和5.004區(qū)間。邏輯表達(dá)式為：x>5.002&&x<5.004。2.2.3算術(shù)表達(dá)式3、模運(yùn)算模運(yùn)算（求余運(yùn)算）：求一個(gè)整數(shù)n除以另一個(gè)整數(shù)p后的余數(shù)。在程序設(shè)計(jì)中，通常用mod表示模運(yùn)算?！纠?-13】7mod3=1，因?yàn)?除以3商2余1，商丟棄，余數(shù)1為模運(yùn)算結(jié)果?！纠?-14】假設(shè)今天是星期五，請問1000天后是星期幾？

（5+1000）mod7=4，1000天后是星期四。2.2.3算術(shù)表達(dá)式4、表達(dá)式中的運(yùn)算符不同的程序語言有不同的運(yùn)算符，符號定義和使用規(guī)則都有區(qū)別。C語言運(yùn)算符類型：算術(shù)運(yùn)算符：加（+）、減（-）、乘（*）、除（/）、模運(yùn)算（%）、自增運(yùn)算（++）、自減運(yùn)算（--）等。關(guān)系運(yùn)算符：大于（>）、小于（<）、等于（==）、大于等于（>=）、小于等于（<=）、不等于（!=）。邏輯運(yùn)算符：與（&&）、或（||）、非（!）。其他運(yùn)算符：賦值運(yùn)算、位操作運(yùn)算、條件運(yùn)算、逗號運(yùn)算、指針運(yùn)算、求字節(jié)數(shù)運(yùn)算、特殊運(yùn)算等。2.2.3算術(shù)表達(dá)式【案例】C語言運(yùn)算符應(yīng)用。運(yùn)算符名稱案例結(jié)果+加5+510-減8-62++自加a=2；b=++a；a=3；b=3++自加a=2；b=a++；a=3；b=2--自減a=2；b=--a；a=1；b=1--自減a=2；b=a--；a=1；b=2*乘3*721/除12/34%求余12%120&&與

||或

!非

^異或

2.2.3算術(shù)表達(dá)式5、表達(dá)式的運(yùn)算順序（1）圓括號（）優(yōu)先級最高，其他次之。多層圓括號遵循由里向外的原則。（2）多個(gè)運(yùn)算符運(yùn)算順序?yàn)椋?/p>

括號→乘方→乘/除→加/減→字符連接運(yùn)算符→關(guān)系運(yùn)算符→邏輯運(yùn)算符（3）優(yōu)先級相同時(shí)，遵循左則優(yōu)先的原則。

如：表達(dá)式x-y+z中，y先與“-”號結(jié)合，執(zhí)行x-y運(yùn)算，然后再執(zhí)行+z的運(yùn)算。（4）優(yōu)先級相同時(shí)，賦值表達(dá)式遵循右則優(yōu)先的原則。

如：表達(dá)式x=y=z中，先執(zhí)行y=z運(yùn)算，再執(zhí)行x=(y=z)運(yùn)算。2.2.3算術(shù)表達(dá)式

2.2.3算術(shù)表達(dá)式6、正則表達(dá)式（1）正則表達(dá)式的概念正則表達(dá)式是字符串處理規(guī)則的表達(dá)式。盡管正則表達(dá)式晦澀難懂，但它功能強(qiáng)大，使用它的領(lǐng)域越來越多。與通配符類似，正則表達(dá)式是用來進(jìn)行文本匹配的工具。（2）正則表達(dá)式的功能用一個(gè)“字符串”描述特征，然后驗(yàn)證另一個(gè)“字符串”是否符合這個(gè)特征。主要功能：驗(yàn)證字符串是否符合指定特征，如驗(yàn)證是否是合法的郵件地址；用來從文本中查找符合指定特征的字符串；替換文本中的字符串；從文本中提取指定的字符串；統(tǒng)計(jì)文本中某些字符的數(shù)量；進(jìn)行字符的翻譯；對字符串進(jìn)行加密處理等。2.2.3算術(shù)表達(dá)式【例2-17】表達(dá)式“bcd”在匹配字符串“abcde”時(shí)，匹配結(jié)果成功；匹配內(nèi)容=“bcd”；匹配位置開始于1，結(jié)束于4?！纠?-18】需要?jiǎng)h除文檔中的空白行時(shí)，正則表達(dá)式為：\n\s*\r“\”是轉(zhuǎn)義字符，“\n”表示匹配一個(gè)換行符；“\s”表示匹配任何空白字符；“*”表示匹配前面的子表達(dá)式0～多次；“\r”表示匹配一個(gè)回車符。（3）程序語言對正則表達(dá)式的支持不是每一種語言都側(cè)重于處理文本。例如，R是統(tǒng)計(jì)語言，處理文本不是它的強(qiáng)項(xiàng)；例如，PHP、Python等程序語言處理文本的功能很強(qiáng)大；例如，C/C++程序語言不支持正則表達(dá)式，但是可通過其他函數(shù)庫程序達(dá)到這一功能。2.2.3算術(shù)表達(dá)式（4）正則表達(dá)式的簡單案例【例2-19】寫出驗(yàn)證用戶名和密碼的正則表達(dá)式。

正則表達(dá)式為：^[a-zA-Z][a-zA-Z0-9_]{6,15}$“^”表示文本匹配開始；“[]”表示選擇方括號中任意一個(gè)字符；“[a-zA-Z][a-zA-Z0-9_]”表示用戶名和密碼中的字符可以為：大小寫英文字母、數(shù)字或下劃線；“{6,15}”表示用戶名和密碼允許6～15個(gè)字符；“$”表示文本匹配結(jié)束。2.2.3算術(shù)表達(dá)式【擴(kuò)展】PHP語言正則表達(dá)式?！队?jì)算機(jī)導(dǎo)論——計(jì)算思維和應(yīng)用技術(shù)》計(jì)算機(jī)第2章

程序語言2.1程序特征2.2程序結(jié)構(gòu)2.3程序員語言介紹2.4軟件開發(fā)方法2.2.3表達(dá)式2.2.4程序控制2.2.5函數(shù)調(diào)用2.2.1數(shù)據(jù)類型2.2.2標(biāo)識符2.2.4程序控制三種基本程序結(jié)構(gòu)：順序、選擇、循環(huán)。1、順序結(jié)構(gòu)執(zhí)行完第1條語句后，接著執(zhí)行第2條語句，直到所有語句執(zhí)行完成。計(jì)算機(jī)2.2.4程序控制2、選擇結(jié)構(gòu)（1）選擇結(jié)構(gòu)的形式選擇結(jié)構(gòu)是判斷某個(gè)條件是否成立，然后選擇程序中的某些語句執(zhí)行。選擇結(jié)構(gòu)用菱形框表示判斷條件，根據(jù)條件是否成立選擇執(zhí)行流向。選擇結(jié)構(gòu)規(guī)則：只能執(zhí)行一個(gè)方向的語句，不能既執(zhí)行A語句又執(zhí)行B語句；A或B可以有一個(gè)為空，即不執(zhí)行任何操作；無論執(zhí)行哪一個(gè)方向，執(zhí)行完A或B語句后，都必須脫離選擇結(jié)構(gòu)。選擇結(jié)構(gòu)一般通過if-then和select-case語句實(shí)現(xiàn)。2.2.4程序控制

if-then-else結(jié)構(gòu)和if-then結(jié)構(gòu)2.2.4程序控制【擴(kuò)展】多級if-then結(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)2.2.4程序控制（2）IF條件語句if語句的基本格式C語言中，if語句以分號；作為結(jié)束符；VB語言以endif作為結(jié)束符。if語句執(zhí)行過程：條件成立時(shí)，執(zhí)行t<語句組1>，否則執(zhí)行<語句組2>。有時(shí)可省略else和<語句組2>，當(dāng)<條件>成立時(shí)，執(zhí)行<語句組1>，否則退出。/*C語言if語句格式*/if<條件>then<語句組1>；

else<語句組2>；'VB語言if語句格式（'為VB注釋符）if<條件>then<語句組1>else<語句組2>endif2.2.4程序控制【例2-21】某超市購物優(yōu)惠規(guī)定：購物不超過100元時(shí)，按9折付款；超過100元時(shí)，超過部分按7折收費(fèi)。算法如下：輸入一個(gè)數(shù)給浮點(diǎn)型變量w；判斷w如果小于100，則x=0.9*w；否則x=0.9*w+0.7*(w-100)；輸出x的值。C程序代碼如下（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）#include<stdio.h>main(){floatw,x;printf("請輸入購物金額\n");scanf("%f",&w);if(w<=100)x=0.9*w;elsex=0.9*100+0.7*(w-100);printf("應(yīng)付款=%10.2f\n",x);}/*頭文件*//*主函數(shù)*//*聲明變量為浮點(diǎn)型*//*顯示提示信息*//*讀取輸入變量*//*如果金額小于等于100，則按9折計(jì)算*//*否則超過部分按7折計(jì)算，;為選擇結(jié)束符*//*顯示應(yīng)付款，第10列開始，2位小數(shù)*/2.2.4程序控制3、循環(huán)結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)是重復(fù)執(zhí)行一些語句，直到滿足某個(gè)條件為止。循環(huán)結(jié)構(gòu)類型：當(dāng)型循環(huán)（while）和直到型循環(huán)（until）。2.2.4程序控制（1）當(dāng)型循環(huán)（while）先判斷循環(huán)條件，后執(zhí)行循環(huán)體。表達(dá)式值為真繼續(xù)循環(huán)；表達(dá)式值為假時(shí)結(jié)束循環(huán)。循環(huán)次數(shù)不確定時(shí)，適用于采用當(dāng)型循環(huán)。【例2-22】用“當(dāng)型”循環(huán)求1+2+3….+100之和。步驟1：聲明迭代變量sum初始值為0；步驟2：確定迭代公式：sum←sun+i；步驟3：i分別取值1，2，3，…，100時(shí)，重復(fù)計(jì)算：sum←sun+i。C語言程序代碼如下（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）#include<stdio.h>intmain(void){inti=1,sum=0;while(i<=100){sum=sum+i;i++;}printf("Sum=%d\n",sum);}/*頭文件*//*主函數(shù)*//*初始化，i為循環(huán)計(jì)數(shù)器，sum為和*//*循環(huán)開始，判斷條件為(i<=100)，值為假結(jié)束*//*循環(huán)體，計(jì)算部分和*//*循環(huán)體，修改循環(huán)值，}為循環(huán)結(jié)束標(biāo)志*//*循環(huán)結(jié)束后的語句，顯示計(jì)算結(jié)果*/2.2.4程序控制（2）直到型循環(huán)（until）先執(zhí)行循環(huán)體，后判斷循環(huán)條件。表達(dá)式值為真結(jié)束循環(huán)，表達(dá)式值為假繼續(xù)循環(huán)。循環(huán)次數(shù)確定值時(shí)，適用于采用直到型循環(huán)。【例2-23】用“直到型”循環(huán)求1+2+3….+100之和。C語言程序代碼如下（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）#include<stdio.h>intmain(void){inti=1,sum=0;do{sum=sum+i;i++;}while(i<=100);printf("Sum=%d\n",sum);}/*頭文件*//*主函數(shù)*//*初始化，i為循環(huán)計(jì)數(shù)器，sum為和*//*循環(huán)開始*//*循環(huán)體，計(jì)算部分和*//*循環(huán)體，修改循環(huán)值，循環(huán)一次i值加1*//*判斷條件為(i<=100)，條件值為假結(jié)束循環(huán)*//*循環(huán)結(jié)束后的語句，顯示計(jì)算結(jié)果*/2.2.4程序控制【案例】求1+2+3….+100之和的循環(huán)結(jié)構(gòu)流程圖。計(jì)算機(jī)2.2.4程序控制4、程序基本結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)任何程序均可采用“順序、選擇、循環(huán)”三種基本結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。程序結(jié)構(gòu)的共同特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)內(nèi)每一部分程序都有被執(zhí)行的機(jī)會(huì)。結(jié)構(gòu)內(nèi)不能有“死循環(huán)”（無法終止的循環(huán)）。程序只有一個(gè)入口和一個(gè)出口。選擇結(jié)構(gòu)有多個(gè)出口時(shí)，只有一個(gè)出口被執(zhí)行?！队?jì)算機(jī)導(dǎo)論——計(jì)算思維和應(yīng)用技術(shù)》計(jì)算機(jī)第2章

程序語言2.1程序特征2.2程序結(jié)構(gòu)2.3程序員語言介紹2.4軟件開發(fā)方法2.2.3表達(dá)式2.2.4程序控制2.2.5函數(shù)調(diào)用2.2.1數(shù)據(jù)類型2.2.2標(biāo)識符2.2.5函數(shù)調(diào)用1、函數(shù)的形式（1）函數(shù)的一般形式C語言函數(shù)調(diào)用形式為：函數(shù)名（實(shí)參表）實(shí)參表中的參數(shù)可以是常量、變量或其它表達(dá)式；實(shí)參之間用逗號分隔；對無參函數(shù)調(diào)用時(shí)，不需要實(shí)參表。（2）函數(shù)表達(dá)式以函數(shù)返回值參與表達(dá)式運(yùn)算時(shí)，必須有返回值。【例2-24】z=max(x,y)是賦值表達(dá)式，max函數(shù)將返回值賦予給變量z。2.2.5函數(shù)調(diào)用2、函數(shù)的形參與實(shí)參實(shí)參指調(diào)用函數(shù)時(shí)，傳遞給函數(shù)的常量、表達(dá)式、變量名等；實(shí)參表中各個(gè)參數(shù)用逗號分隔；實(shí)參一般出現(xiàn)在主調(diào)函數(shù)中，進(jìn)入被調(diào)函數(shù)后，實(shí)參變量不能使用。形參是接收數(shù)據(jù)的變量。形參表中各個(gè)變量之間用逗號分隔；形參表中的變量可以是簡單變量，也可以是數(shù)組。形參不能是定長的字符串，定長字符串可作為實(shí)參傳遞給函數(shù)。形參一般出現(xiàn)在被調(diào)函數(shù)中，在函數(shù)體內(nèi)可用，離開該函數(shù)則不能使用。形參和實(shí)參可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)程序模塊之間的數(shù)據(jù)傳送。在調(diào)用函數(shù)時(shí)，實(shí)參被賦值到對應(yīng)的形參變量中。2.2.5函數(shù)調(diào)用【例2-3】C語言程序中實(shí)參與形參之間的數(shù)據(jù)傳遞。⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀#include<stdio.h>voidmain(){intmax();

inta,b,c;scanf("%d,%d",&a,&b);c=max(a,b);printf("max=%d\n",c);}intmax(intx,inty){int

z;if(x>y)z=x;elsez=y;return(z);}聲明自定義函數(shù)數(shù)據(jù)類型聲明實(shí)參類型實(shí)參賦值函數(shù)值返回給max()函數(shù)名形參調(diào)用自定義函數(shù)自定義函數(shù)實(shí)參將值傳遞給形參2.2.5函數(shù)調(diào)用【案例】形參與實(shí)參的關(guān)系。2.2.5函數(shù)調(diào)用3、函數(shù)的聲明調(diào)用某個(gè)函數(shù)前，應(yīng)對該函數(shù)進(jìn)行聲明；被調(diào)函數(shù)聲明的形式為：類型說明符被調(diào)函數(shù)名（類型形參，類型形參，…）；【例2-25】在main主函數(shù)中，對被調(diào)函數(shù)max的聲明為：intmax(intx,inty)；2.2.5函數(shù)調(diào)用4、函數(shù)的嵌套調(diào)用C語言中，各函數(shù)之間是平行的，不存在上一級函數(shù)和下一級函數(shù)的問題。C語言允許在一個(gè)函數(shù)中對另一個(gè)函數(shù)進(jìn)行調(diào)用。多層嵌套調(diào)用2.2.5函數(shù)調(diào)用5、C語言程序的基本組成C語言程序由一個(gè)或多個(gè)程序組成；每個(gè)程序作為一個(gè)源程序文件。較大的程序，一般會(huì)將它們放在若干個(gè)源程序文件中；一個(gè)源程序文件可以為多個(gè)C程序使用。C程序的執(zhí)行從main主函數(shù)開始；如果main主函數(shù)調(diào)用了其他函數(shù)，調(diào)用結(jié)束后應(yīng)返回主函數(shù)；應(yīng)當(dāng)在主函數(shù)中結(jié)束程序。2.2.5函數(shù)調(diào)用【案例】C語言函數(shù)調(diào)用。計(jì)算機(jī)2.2.5函數(shù)調(diào)用【擴(kuò)展】C語言組成?！队?jì)算機(jī)導(dǎo)論——計(jì)算思維和應(yīng)用技術(shù)》計(jì)算機(jī)第2章

程序語言2.1程序特征2.2程序結(jié)構(gòu)2.3程序員語言介紹2.4軟件開發(fā)方法2.3.3面向?qū)ο缶幊陶Z言Java2.3.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)編程語言R2.3.5邏輯推理編程語言Prolog2.3.1入門程序語言介紹2.3.2用流程圖進(jìn)行編程RAPTOR2.3.1入門程序語言介紹1、國內(nèi)外大學(xué)入門程序語言教學(xué)美國1970年代，F(xiàn)ortran為主；1970年代以后，Pascal為主；1990年代中后期，C語言；21世紀(jì)初，Java；近年，多樣化，Python、Java、C、C++等。中國1980年代，BASIC語言；1990年代中后期，VB；21世紀(jì)至今，C語言。2.3.1入門程序語言介紹推薦入門程序語言RAPTOR，適用所有專業(yè)。Scratch、

Alice，適用藝術(shù)專業(yè)。Blockly、易語言，適用文科專業(yè)。R，適用經(jīng)管、生物、化工等專業(yè)。C，適用工業(yè)控制、機(jī)械等專業(yè)。Java、C++，適用計(jì)算機(jī)專業(yè)。PHP、Python，適用互聯(lián)網(wǎng)專業(yè)。Matlab，適用通信、數(shù)學(xué)、物理等專業(yè)。2.3.1入門程序語言介紹2、Scratch圖形化游戲編程介紹Scratch是美國麻省理工學(xué)院開發(fā)的編程軟件。網(wǎng)址：

http:///howtoScratch特征：不需要編寫任何程序代碼；用鼠標(biāo)拖拽圖形模塊就可以對動(dòng)畫進(jìn)行編程。（1）Scratch的功能很容易創(chuàng)造出交互式游戲和動(dòng)畫；官方網(wǎng)站有大量資源；提供70多個(gè)動(dòng)畫游戲，600多個(gè)角色，70多個(gè)背景圖片，110多個(gè)音頻文件；允許用戶導(dǎo)入或制作素材；自動(dòng)進(jìn)入簡體中文界面。2.3.1入門程序語言介紹Scratch編程界面計(jì)算機(jī)2.3.1入門程序語言介紹【案例】Scratch程序Alice2.3.1入門程序語言介紹【擴(kuò)展】Alice3D動(dòng)畫游戲創(chuàng)作程序Alice是卡內(nèi)基.梅隆大學(xué)的可視化編程工具。程序的功能：對象模型：模型庫內(nèi)有幾百個(gè)內(nèi)建三維模型；對象操作：移動(dòng)、轉(zhuǎn)向、說、滾動(dòng)、調(diào)整大小、顏色等；編程操作：通過鼠標(biāo)拖拽屏幕上的語句和對象，來指揮對象動(dòng)作，生成動(dòng)畫效果；程序運(yùn)行：程序執(zhí)行過程以動(dòng)畫表示，隨時(shí)看到所編程序的運(yùn)行結(jié)果。ACM/IEEECS2013推薦：可視化程序設(shè)計(jì)語言，如Alice和Scratch，也成為受歡迎的選擇。Alice資源http://http://2.3.1入門程序語言介紹【擴(kuò)展】Alice3D動(dòng)畫游戲創(chuàng)作程序主要分區(qū)對象樹細(xì)節(jié)區(qū)場景窗囗編輯區(qū)事件區(qū)2.3.1入門程序語言介紹3、Blockly圖形化編程介紹Blockly是Google公司2012年發(fā)布了一款可視化程序語言；它非常類似MIT的Scratch，同樣是通過圖形代碼塊構(gòu)建程序；Blockly是在網(wǎng)頁上運(yùn)行的圖形化程序語言；它可以生成JavaScript、Python、XML等程序代碼。網(wǎng)站：http:///svn/trunk/apps/code/計(jì)算機(jī)2.3.1入門程序語言介紹【案例】Blockly編程應(yīng)用。計(jì)算機(jī)2.3.1入門程序語言介紹4、易語言中文編程介紹大連大有吳濤公司（地址：http:///pdown.htm）開發(fā)；（1）易語言的功能易語言中所有程序代碼都采用漢字。支持中文程序語句的快速錄入如：輸入for或xh時(shí)，易語言會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為漢字“循環(huán)”。變量聲明采用填表方法，簡化和規(guī)范了變量聲明的工作。能與常用程序語言互相調(diào)用，充分利用現(xiàn)有的API（應(yīng)用程序接口）等組件；易語言采用結(jié)構(gòu)化、面向?qū)ο?、集成化等技術(shù)；可以滿足絕大部分Windows、Linux編程需求。2.3.1入門程序語言介紹【案例】易語言的程序案例。2.3.1入門程序語言介紹【案例】易語言程序案例。計(jì)算機(jī)2.3.1入門程序語言介紹（2）易語言與Java語言的比較指令類型易語言Java語言啟動(dòng)方法公開靜態(tài)整數(shù)啟動(dòng)(文本[]參數(shù))publicstaticvoidmain(String[]args)基本類型整數(shù)，小數(shù)，邏輯，文本，字節(jié)集int,float,boolean,char,byte定義變量整數(shù)i=123;inti=123;創(chuàng)建數(shù)組整數(shù)[]a=創(chuàng)建整數(shù)[x];int[]a=newint[x];數(shù)組賦值整數(shù)[]a={1,2,3};int[]a={1,2,3};定義類公開類我的類<基類型=XXX>{}publicclassMyClassextendsXXX{}if判斷如果(1+1==2){}否則{}if(1+1==2){}else{}while循環(huán)循環(huán)(x<0){x++;}while(x<0){x++;}for循環(huán)C循環(huán)(整數(shù)i=0;i<10;i++){}for(inti=0;i<10;i++){}2.3.1入門程序語言介紹（3）易語言編程案例【例2-26】：用易語言編寫“Helle”程序。（4）其他中文程序語言漢化的其他程序語言，如：“中蟒”是漢化Python語言，“習(xí)語言”是C的漢化自主研發(fā)漢語內(nèi)核的語言，如：“易語言”，O匯編語言等；以漢語為基礎(chǔ)的編程工具，如：搭建之星，網(wǎng)站搭建者，雅奇MIS等。（1）（2）（3）（4）公開

類

啟動(dòng)類{公開

靜態(tài)

啟動(dòng)(){控制臺.輸出行("Hello，World！");}}2.3.1入門程序語言介紹【擴(kuò)展】計(jì)算機(jī)科學(xué)家發(fā)明阿拉伯文字編程語言。2.3.1入門程序語言介紹【案例】可視化編程案例。《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論——計(jì)算思維和應(yīng)用技術(shù)》計(jì)算機(jī)第2章

程序語言2.1程序特征2.2程序結(jié)構(gòu)2.3程序員語言介紹2.4軟件開發(fā)方法2.3.3面向?qū)ο缶幊陶Z言Java2.3.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)編程語言R2.3.5邏輯推理編程語言Prolog2.3.1入門程序語言介紹2.3.2用流程圖進(jìn)行編程RAPTOR2.3.2用流程圖進(jìn)行編程RAPTORRAPTOR是基于流程圖的可視化編程工具。用圖形符號代表執(zhí)行指令，符號連線方向決定指令執(zhí)行順序。計(jì)算機(jī)2.3.2用流程圖進(jìn)行編程RAPTOR1、RAPTOR的基本功能用8個(gè)流程圖符號創(chuàng)建程序，在RAPTOR環(huán)境下運(yùn)行程序。有單步執(zhí)行和連續(xù)執(zhí)行兩種模式，可以直觀顯示程序執(zhí)行所在的位置。提供了簡單圖形庫，求解的結(jié)果也是可視化的。可以根據(jù)流程圖自動(dòng)生成C++、C#、Java源程序代碼，以及exe可執(zhí)行程序。2、使用RAPTOR學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)圖形編程環(huán)境可以減少對程序語法的要求?？梢砸淮螆?zhí)行一個(gè)圖形符號，幫助學(xué)習(xí)