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程序设计语言名词解释
程序设计语言是一种人造的语言，用于编写计算机程序。
以下是一些常见的程序设计语言名词解释：
1. 变量：程序设计语言中的变量是一种存储数据的容器，可以存储不同类型的数据，如整数、浮点数、字符串等。
2. 数据类型：程序设计语言中的数据类型指的是变量可以存储的数据类型，如整型、浮点型、字符型、布尔型等。
3. 函数：函数是一段可重复使用的代码块，可以接受输入参数和返回值。
函数可以提高代码的复用性和可维护性。
4. 控制流程：程序设计语言中的控制流程用于控制程序的执行流程，如if-else语句、循环语句等。
5. 注释：注释是程序员在代码中添加的说明性文字，不会被编译器执行。
注释通常用于解释代码的作用、实现思路等。
6. 编译器：编译器是将程序设计语言翻译成计算机可以执行的指令的软件工具。
编译器可以将高级语言翻译成机器语言。
7. IDE：IDE是一种包含编辑器、编译器、调试器等工具的集成开发环境，可以提高开发效率和代码质量。
8. 库：库是一组可重复使用的代码，可以提供常用的功能模块，如图形界面库、网络库等。
9. 接口：接口是一组规定好的函数、数据结构等，用于不同模块之间的通信和交互。
10. 语法：程序设计语言中的语法是指语言的规则和结构，用于
描述程序的组成方式和执行流程。
语法错误会导致程序无法编译或运行。
程序设计语言
程序设计语言是计算机系统中用于定义计算机程序结构和执行的语言。
程序设
计语言可以分为高级语言和低级语言两种类型，每种语言都有其独特的特点和用途。
高级语言是一种结构化的语言，通常使用容易理解和编写的语法和符号。
常见
的高级语言包括C、C++、Java、Python等。
高级语言的优点是可以更加抽象地描
述问题和解决方案，提高了程序员的工作效率和程序可读性。
高级语言的程序需要通过编译器或解释器将其转换成机器语言，才能在计算机上执行。
与高级语言相反，低级语言直接面向计算机硬件，使用更接近机器指令的语法
和结构。
汇编语言是一种典型的低级语言，它直接映射到计算机的指令集架构。
低级语言具有更高的执行效率和更强的控制能力，通常用于系统编程和性能要求严格的应用领域。
程序设计语言的选择取决于应用领域、开发需求和个人偏好。
不同的语言有不
同的适用场景和优缺点，程序员需要根据具体情况选择最合适的语言来完成任务。
随着技术的发展和需求的变化，新的程序设计语言不断涌现，为开发人员提供更多的选择和灵活性。
总的来说，程序设计语言是程序员和计算机交流的桥梁，它的选择和使用对于
程序的开发和性能至关重要。
程序员应该根据需求和技术要求选择最合适的语言，并不断学习和掌握新的编程技能，以适应不断变化的计算机领域。
程序设计语言基础先来认识一下程序，要使计算机能完成人们预定的工作，就必须把要完成工作的具体步骤编写成计算机能执行的一条条指令，计算机执行这些指令序列后，就能完成指定的功能，这样的指令序列就是程序。
简单地说，程序是能完成一定功能的指令序列。
要想学会编写程序，首先要学习能提供指令的程序设计语言；其次要学习更多和程序设计有关的知识和技巧，就好像认识许多字不一定能写出好文章一样，仅仅学习了程序设计语言还不能编写出好的程序。
程序的功能一般是指其处理数据的能力，所以一个程序包括以下两个方面的内容。
（1）对数据的描述。
在程序中要指定处理数据的类型和组织形式，即数据结构（data structure）。
（2）对操作的描述。
即操作步骤，也就是算法（algorithm）。
数据是操作的对象，操作的目的是对数据进行加工处理，以得到期望的结果。
作为程序设计人员，必须认真考虑和设计数据结构与操作步骤（即算法）。
因此，著名计算机科学家沃思（Nikiklaus Wirth）提出一个公式：程序=数据结构+算法当然这些要素都离不开一个与计算机交互的平台——语言工具和环境。
因此，可以这样表示程序：程序=算法+数据结构+语言工具和环境算法是程序的灵魂，是解决问题所需要采用的合适方法，决定程序“做什么”和“怎么做”；数据结构是加工对象的组织方式；程序设计语言是程序设计的工具和环境。
大家更熟悉的一个词可能是“软件”，软件是具有一定综合功能的程序、数据及相关文档的集合。
只有打好程序设计的基本功，并掌握一定的软件开发技术后，才有可能去开发具有实用性的软件。
1.1 引言1.1.1 程序设计语言及其分类1．什么是程序设计语言？其功能又如何“程序设计语言是一种指挥机器的工具？一种程序员之间交流的方式？一种表述高层设计的媒介？一种算法的记述方式？一种表述观念间关系的途径？一种试验工具？一种控制计算机化的设备的途径？我的观点是，一种通用程序设计语言必须是所有这些东西，这样才能服务于它缤纷繁杂的用户集合。
第1章程序设计语言概论程序设计语言是计算机科学中的重要组成部分，它为计算机提供了一种与人类交流和指令的方式。
通过程序设计语言，人们可以对计算机进行编程，实现各种不同的功能和任务。
本章将介绍程序设计语言的概念、分类和特点，并探讨其在计算机科学中的作用和意义。
1.程序设计语言的概念程序设计语言是一种用于描述计算机程序的形式语言，它由一组语法规则和语义规则组成。
通过程序设计语言，程序员可以将人类思维转化为计算机可以理解和执行的指令集合。
程序设计语言可以分为高级语言和低级语言两种。
2.程序设计语言的分类程序设计语言可以按照语言的执行方式、使用范围和语法特点进行分类。
2.1 按照语言的执行方式，程序设计语言可以分为编译型语言和解释型语言。
编译型语言在程序执行之前需要将源代码编译成机器语言，而解释型语言则是在运行时逐行解释代码并执行。
2.2 按照语言的使用范围，程序设计语言可以分为通用语言和特定领域语言。
通用语言可以用于各种不同的应用领域，如C、Java等，而特定领域语言则针对特定的应用领域开发，如SQL用于数据库操作。
2.3 按照语法特点，程序设计语言可以分为过程式语言、面向对象语言和函数式语言等。
过程式语言依赖于程序的一系列有序步骤，面向对象语言则强调对象和类的概念，函数式语言则将计算看作是函数的求值。
3.程序设计语言的特点程序设计语言具有以下几个重要特点：3.1 可读性：程序设计语言应该易于理解和阅读，使程序员能够方便地编写和维护代码。
3.2 可编程性：程序设计语言应该提供丰富的语法和功能，以便程序员可以灵活地设计和实现各种算法和逻辑。
3.3 可移植性：程序设计语言应该具备跨平台的能力，使得编写的程序可以在不同的计算机系统上运行。
3.4 效率：程序设计语言应该能够产生高效的机器代码，以提高程序的执行速度和效率。
3.5 可靠性：程序设计语言应该允许程序员检测和修复错误，提供强大的调试和异常处理机制。
4.程序设计语言在计算机科学中的作用和意义程序设计语言是计算机科学中不可或缺的一部分，它在以下几个方面具有重要作用和意义：4.1 促进计算机科学的发展：程序设计语言为计算机科学研究和应用提供了重要的工具和基础。
程序设计语言的概况程序设计语言是一种用于编写计算机程序的形式化语言。
它是一种人与计算机之间进行沟通的工具，通过程序设计语言，人们可以向计算机传达指令，使其按照特定的逻辑和顺序执行任务。
程序设计语言可以分为低级语言和高级语言两大类。
低级语言主要包括机器语言和汇编语言，它们与计算机硬件直接相关，使用一些特定的指令和代码来控制计算机的运行。
相比之下，高级语言更加抽象，更易于理解和学习，常用的高级语言有C、C++、Java、Python等。
C语言是一种通用的高级程序设计语言，它具有较强的表达能力和灵活性，广泛应用于嵌入式系统和操作系统的开发中。
C++语言是在C语言的基础上发展起来的一种面向对象的程序设计语言，它继承了C语言的特性，并在其基础上增加了类、对象、继承等面向对象的概念，使得程序的设计更加模块化和易于维护。
Java语言是一种跨平台的高级程序设计语言，它具有良好的可移植性和安全性，广泛应用于互联网和企业级应用开发中。
Java语言的特点是面向对象、平台无关、自动内存管理等，它通过虚拟机实现了对不同操作系统的兼容，使得Java程序可以在不同平台上运行。
Python语言是一种简单易学的高级程序设计语言，它的语法简洁、可读性强，适合初学者入门。
Python语言具有丰富的库和模块，可以方便地进行各种任务的开发，例如数据分析、人工智能、网络爬虫等。
除了上述几种常见的程序设计语言，还有许多其他的语言，如JavaScript、PHP、Ruby等。
它们各自有着不同的特点和应用领域，可以根据具体的需求选择合适的语言进行开发。
随着计算机技术的不断发展，程序设计语言也在不断演化和更新。
新的语言不断涌现，旧的语言也在不断改进。
同时，各种语言之间也存在相互影响和借鉴的现象，使得程序设计语言的发展变得更加多样和丰富。
总的来说，程序设计语言是计算机编程的基础工具，它们的选择和使用对程序的开发效率和质量都有着重要的影响。
不同的语言适用于不同的场景和任务，程序员需要根据具体的需求和要求选择合适的语言进行开发。
程序设计语言与文法的关系程序设计语言是计算机程序员用来编写计算机程序的语言。
它们是一种人工语言，用于描述计算机程序的结构和行为。
程序设计语言的语法和语义是由其文法规定的。
因此，程序设计语言与文法之间存在着密切的关系。
文法是一种形式化的语言描述方式，用于描述一种语言的结构和规则。
文法通常由一组产生式规则组成，这些规则描述了语言中的各种元素和它们之间的关系。
程序设计语言的文法规定了程序员可以使用哪些语言元素、如何组合这些元素以及它们的含义。
程序设计语言的文法通常分为两个部分：词法和语法。
词法规定了程序设计语言中的基本单元，如标识符、关键字、运算符和常量等。
语法规定了这些基本单元如何组合成语句、表达式和程序等结构。
程序设计语言的文法对程序员来说非常重要。
程序员必须遵守文法规则，以便编写出正确的程序。
如果程序员违反了文法规则，程序就会出现语法错误，无法编译或运行。
因此，程序员必须熟悉程序设计语言的文法规则，以便编写出正确的程序。
程序设计语言的文法也对编译器和解释器的设计非常重要。
编译器和解释器必须能够识别程序设计语言的文法规则，并将程序转换为计算机可以理解的形式。
如果编译器或解释器不能正确地解析程序设计语言的文法规则，程序就无法编译或运行。
程序设计语言与文法之间存在着密切的关系。
程序设计语言的文法规定了程序员可以使用哪些语言元素、如何组合这些元素以及它们的含义。
程序员必须遵守文法规则，以便编写出正确的程序。
编译器和解释器必须能够识别程序设计语言的文法规则，并将程序转换为计算机可以理解的形式。
因此，程序设计语言的文法对程序员、编译器和解释器都非常重要。
编程语言知识点总结一、编程语言简介编程语言是计算机能够理解并执行的一组规则和指令的集合。
它们是用于描述计算机程序的语法和语义的形式化语言。
编程语言还提供了一种与计算机交互的方式，通过它可以描述计算机任务和算法。
每种编程语言都有其独特的特点和用途，选择适合的编程语言对于开发者来说非常重要。
二、编程语言的分类1. 低级语言和高级语言：低级语言是接近计算机硬件的语言，通常是机器语言或汇编语言。
高级语言是与计算机硬件无关的语言，通常比较易于阅读和理解。
2. 解释型语言和编译型语言：解释型语言是在运行时由解释器进行解释并执行。
编译型语言是在运行之前先通过编译器将其转换成机器码，然后再执行。
3. 面向对象语言和面向过程语言：面向对象语言是以对象为基本单元进行编程的语言，强调封装、继承和多态。
面向过程语言是以过程或函数为基本单元进行编程的语言。
4. 动态语言和静态语言：动态语言是在运行时进行类型检查的语言，而静态语言是在编译时进行类型检查的语言。
5. 脚本语言和编程语言：脚本语言是用于处理文本文件或控制其他程序的语言，通常不具备完整的编程语言的功能。
编程语言是用于编写应用程序和系统软件的语言，具有更丰富的功能和广泛的应用范围。
三、常见的编程语言1. C语言：C语言是一种通用的高级程序设计语言，最初由丹尼斯·里奇在贝尔实验室为开发UNIX操作系统而设计。
C语言具有高效、灵活、可移植等特点，是系统软件、嵌入式软件和应用软件开发的首选语言。
2. C++语言：C++语言是在C语言的基础上发展而来的，它具有面向对象和泛型编程的特点，是一种功能强大、灵活多样的编程语言，广泛应用于游戏开发、操作系统、嵌入式系统等领域。
3. Java语言：Java语言是由Sun Microsystems公司于1995年推出的一种面向对象的高级编程语言，具有跨平台、安全性好、多线程等特点，适用于企业级应用开发、Web应用开发等领域。
第一章C++语言简介一、C++语言的发展简史C++语言的发展简史1、将程序设计语言分为低级语言、中级语言和高级语言。
机器语言和汇编语言属于低级语言一类，因为它们能够直接操纵计算机的寄存器和内存。
机器语言是一种依赖于CPU的指令系统，使用机器指令的二进制代码编写程序，能够直接被计算机识别。
汇编语言使用能够代表指令的助记符来编写程序，可以看作是符号化了的机器语言2、高级语言是面向用户的语言，很多语言在形式上接近于算术语言和自然语言，程序员编写方便。
使用高级语言编写的程序易读且通用性强，但大部分不能直接与硬件打交道，也不能直接在计算机上运行，需要系统软件的支持，如需要编译程序及链接程序将高级语言编译链接为机器指令后才能运行3、C语言是C++语言的前身，在进一步扩充和完善C语言的基础上得到了C++语言。
二、C++语言的特点1、它是C语言的继承，尽量兼容C语言，既保持了C语言的简洁和高效，可以像C语言那样进行结构化程序设计，同时也增强了C语言对类型的处理。
2、加入了面向对象的特征，可以进行以抽象数据类型为特点的基于对象的程序设计，还可以进行以继承和多态为特点的面向对象的程序设计。
与C语言相比，C++语言的优点：(1)从程序运行的稳定性来说，C++语言比C语言更安全，它支持过程化编程、面向对象编程和泛型编程。
因为能够支持面向对象的开发方式，所以C++语言的应用领域更加广泛。
(2)C++语言可运行于多种平台上，如Windows、MAC操作系统及UNIX的多种版本。
(3)C++语言中加入了面向对象的概念，虽然C语言的语法绝大部分都被保留在C++语言中，但C++的程序结构与C语言的程序结构存在很大差别。
C++语言对C 语言做了很多改进，C++语言相对于C语言的最根本的变化是引进了类和对象的概念。
基本的输入/输出在C++中，可以使用流提取运算符“>>”从标准输入设备键盘取得数据。
例如，语句“cin>>x;”从键盘获取输入数据并赋给变量x。
程序设计基本知识嘿，朋友们！今天咱们来唠唠程序设计这个神秘又有趣的玩意儿。
程序设计就像是在建造一座超级神奇的魔法城堡，代码就是那一块一块的魔法砖。
你看，编程语言就像是不同风格的魔法咒语。
比如说Python，那就是简单又亲民的初级魔法咒语，容易上手，就像刚学魔法的小巫师用的入门咒语，简洁又高效。
而C++呢，就像是高深的古老魔法咒语，威力巨大，但要是不小心念错了，可能就会炸得你灰头土脸的，就像魔法失控把自己的城堡给轰了一半。
在程序设计的世界里，变量就像是一个个小魔法盒。
你可以把各种各样的数据，像数字、文字之类的东西，一股脑儿地塞进这些小盒子里，需要的时候再把它们拿出来。
要是把变量搞混了，那就好比你把装着青蛙的盒子当成装着宝石的盒子，打开的时候肯定会吓一跳。
函数就像是一个个小魔法阵。
你给它一些输入，它就能按照设定好的规则吐出一些输出。
这就好比你走进一个魔法阵，你告诉它你想要个大蛋糕，它就能给你变出来。
要是函数出了问题，那可不得了，就像魔法阵乱了套，可能给你变出个大蛤蟆来，而不是你想要的蛋糕。
还有那算法，算法可是程序设计的灵魂啊，就像城堡的设计蓝图。
一个好的算法能让你的程序跑得又快又稳，就像给城堡装上了超级魔法引擎。
要是算法不好，那就像是用歪歪扭扭的蓝图建城堡，搞不好建到一半就塌了。
说到调试，这可就像是在魔法城堡里找捣蛋鬼。
有时候代码出了问题，就像城堡里突然出现了一些调皮的小精灵在捣乱。
你得拿着放大镜，也就是调试工具，一点一点地找，直到把那些小精灵揪出来，让城堡恢复正常。
再看数据结构，这就像是城堡里不同的房间布局。
有的数据结构适合存放很多小物件，就像小杂物间；有的适合存放大型的魔法道具，就像大仓库。
要是用错了数据结构，就好比把大象塞进小衣柜，那肯定是要出乱子的。
程序设计的世界充满了无限的可能，就像魔法世界有无尽的神秘领域等待探索。
每次成功运行一个程序，就像是成功施展了一个超级大魔法，那种成就感，就像你成为了魔法世界的大英雄一样。
程序设计语言programming language一、什么是程序设计语言程序设计语言，通常简称为编程语言，用于书写计算机程序的语言。
是一组用来定义计算机程序的语法规则。
是一种被标准化的交流技巧，用来向计算机发出指令。
一种计算机语言让程序员能够准确地定义计算机所需要使用的数据，并精确地定义在不同情况下所应当采取的行动。
语言的基础是一组记号和一组规则。
根据规则由记号构成的记号串的总体就是语言。
在程序设计语言中，这些记号串就是程序。
程序设计语言有3个方面的因素，即语法、语义和语用。
语法表示程序的结构或形式，亦即表示构成语言的各个记号之间的组合规律，但不涉及这些记号的特含义，也不涉及使用者。
语义表示程序的含义，亦即表示按照各种方法所表示的各个记号的特定含义，但不涉及使用者。
语用表示程序与使用者的关系。
语言的种类千差万别。
但是，一般说来，基本成分不外4种。
①数据成分。
用以描述程序中所涉及的数据。
②运算成分。
用以描述程序中所包含的运算。
③控制成分。
用以表达程序中的控制构造。
④传输成分。
用以表达程序中数据的传输。
设计语言往往使程序员能够比使用机器语言更准确地表达他们所想表达的目的。
对那些从事计算机科学的人来说，懂得程序设计语言是十分重要的，因为在当今所有的计算都需要程序设计语言才能完成。
在过去的几十年间，大量的程序设计语言被发明、被取代、被修改或组合在一起。
尽管人们多次试图创造一种通用的程序设计语言，却没有一次尝试是成功的。
之所以有那么多种不同的编程语言存在的原因是，编写程序的初衷其实也各不相同；新手与老手之间技术的差距非常大，而有许多语言并对新手来说太难学；还有，不同程序之间的运行成本（runtime cost）各不相同。
有许多用于特殊用途的语言，只在特殊情况下使用。
二、数据和数据结构现代计算机内部的数据都只以二元方式储存，即开-关模式(on-off)。
现实世界中代表信息的各种数据，例如名字、银行账号、度量以及同样低端的二元数据，都经由程序设计语言整理，成为高端的概念。
计算机程序设计语言的基本概念计算机程序设计语言是一种用于描述和实现计算机程序的形式化语言。
它提供了一套规则和结构，帮助程序员编写和组织代码，以便计算机能够理解和执行。
以下是计算机程序设计语言的基本概念：1. 语法（Syntax）：语法定义了程序设计语言中有效的语句和表达式的组织方式。
它规定了如何组合关键字、运算符、变量、常量等元素，以构成一个有效的程序。
2. 语义（Semantics）：语义定义了程序设计语言中语句和表达式的含义和操作。
它规定了这些语句和表达式在计算机中的执行方式和结果。
3. 数据类型（Data Types）：数据类型定义了程序中常见的数据的种类和操作。
常见的数据类型包括整数、浮点数、字符、字符串、布尔值等。
不同的数据类型具有不同的操作和约束条件。
4. 变量和赋值（Variables and Assignments）：变量是一种用于存储和操作数据的命名空间。
程序可以通过赋值语句将一个值存储到变量中，并在后续的代码中使用该变量。
5. 控制结构（Control Structures）：控制结构用于控制程序执行流程。
常见的控制结构包括条件语句（如if-else语句）、循环语句（如for循环和while循环）以及选择语句（如switch语句）。
6. 函数和过程（Functions and Procedures）：函数和过程是一种可重用的代码模块，用于执行特定的任务。
函数接受输入参数，并返回一个结果；而过程只执行一系列操作，不返回结果。
7. 输入和输出（Input and Output）：输入和输出是程序与外部环境进行交互的方式。
程序可以从用户、文件或其他设备中读取输入数据，并将结果输出到屏幕、文件或其他设备中。
8. 模块化（Modularity）：模块化是指将程序划分为独立的模块，每个模块负责执行特定的功能。
这种模块化的设计能够提高代码的可读性、可维护性和复用性。
以上是计算机程序设计语言的基本概念，不同的编程语言可能有不同的特点和功能，但都包括这些基本概念。
计算机程序设计语言第一点：计算机程序设计语言的定义与发展计算机程序设计语言是用于编写计算机程序的一种语言，它是人与计算机之间进行通信的桥梁。
计算机程序设计语言可以通过编译器或解释器将人类可读的代码转换为计算机可执行的指令。
它是计算机科学的核心组成部分，也是软件开发的基础。
计算机程序设计语言的发展可以追溯到20世纪50年代。
最初，计算机程序设计语言主要是以机器语言的形式存在，即直接使用二进制代码表示计算机指令。
由于机器语言难以理解和记忆，人们开始使用汇编语言来编写程序。
汇编语言通过将机器语言的指令转换为助记符，使得程序设计变得更加容易。
随着计算机科学的发展，人们开始寻求更加高级和易于使用的程序设计语言。
20世纪60年代，高级程序设计语言开始出现。
例如，Fortran语言被设计用于科学计算，COBOL语言被设计用于商业应用，ALGOL语言被设计用于算法研究。
这些语言的出现使得程序设计不再局限于计算机硬件的细节，而是更加注重程序的逻辑和结构。
随着时间的推移，计算机程序设计语言不断发展和演进。
70年代，C语言的出现对程序设计语言的发展产生了重要影响。
C语言以其高效和灵活性成为最受欢迎的程序设计语言之一，并被广泛应用于操作系统、嵌入式系统和应用程序的开发中。
进入21世纪，计算机程序设计语言的种类越来越多，功能也越来越强大。
例如，Python语言因其简洁易懂的语法和强大的库支持，成为数据科学和人工智能领域的热门语言。
Java语言则因其跨平台的特性和强大的生态系统，成为企业级应用开发的首选语言。
第二点：计算机程序设计语言的选择与评估选择合适的计算机程序设计语言对于软件开发的顺利进行至关重要。
不同的程序设计语言具有不同的特点和优势，因此在选择程序设计语言时需要考虑项目的需求、团队的技能和目标平台的特性等因素。
首先，项目的需求是选择程序设计语言的重要参考。
不同的项目有不同的特点和需求，例如性能要求、开发周期、可维护性等。
程序设计基础知识一、引言在当今的信息化时代，计算机技术已经渗透到各个领域，其中程序设计已经成为一种基本技能。
无论是解决日常生活中的问题，还是推动科学研究的进步，程序设计都发挥着重要的作用。
本文将探讨程序设计的基础知识，帮助初学者了解和掌握程序设计的基本概念和方法。
二、程序设计概述程序设计是将现实世界的问题转化为计算机世界的问题，并使用计算机语言编写解决方案的过程。
程序设计语言是用于描述解决方案的工具，不同的程序设计语言有着不同的语法和语义。
常见的程序设计语言包括Python、Java、C++等。
三、程序设计基本概念1、变量与数据类型：在程序设计中，变量是用于存储数据的容器，而数据类型则决定了变量的取值范围和操作方式。
不同的程序设计语言有着不同的数据类型，如整型（int）、浮点型（float）、字符串（string）等。
2、控制结构：控制结构决定了程序的执行流程。
常见的控制结构包括顺序结构、选择结构（如if语句）和循环结构（如for循环和while 循环）。
3、函数与模块化：函数是将一组相关的代码组合在一起，以便重复使用的模块。
通过使用函数，可以将复杂的程序分解为更易于管理和维护的模块。
4、面向对象编程：面向对象编程是一种程序设计范式，它将现实世界中的对象抽象为程序中的类和对象。
类是对象的模板，而对象是类的实例。
面向对象编程使得程序更接近现实世界，提高了代码的可重用性和可维护性。
四、程序设计方法1、伪代码：伪代码是一种非正式的编程语言，用于描述程序的逻辑流程和控制结构。
伪代码可以帮助初学者在编写实际代码之前理清思路，减少出错的可能性。
2、自顶向下设计：自顶向下设计是一种常见的程序设计方法，它从问题的顶层开始，逐步细化问题，直到得到具体的解决方案。
这种设计方法有助于提高代码的可维护性和可扩展性。
3、调试与测试：调试和测试是程序设计的重要环节。
通过调试，可以发现并修正程序中的错误；通过测试，可以验证程序的正确性和可靠性。
程序设计语言概念程序设计语言是一种人造语言，它用于描述计算机程序的构造和行为。
它的目的是为了使程序员能够更加简单和有效地编写程序，同时也为计算机提供了一种有效的方式来执行这些程序。
在程序设计语言中，通常会涉及到以下几个概念：1. 语法：程序设计语言中的语法规定了该语言的基本构造和结构，包括关键字、标识符、运算符、分隔符和注释等。
这些语法规则用于告诉编译器或解释器如何解析和执行程序代码。
2. 语义：语义是指程序设计语言中的命令和表达式的含义，它描述了编程语言中操作的具体行为。
在编程语言中，语义通常会指代词法语义、语法语义和运行时语义。
3. 数据类型：程序设计语言中的数据类型是指可以存储在计算机中的不同类型的数据，包括整数、浮点数、布尔型、字符、字符串、数组、结构体和指针等。
不同的数据类型可以用于不同类型的计算或数据存储。
4. 控制结构：控制结构是指在程序中控制程序执行流程的结构，它包括顺序结构、分支结构、循环结构和子程序结构等。
它们可以使程序员更加灵活地控制程序的执行过程。
5. 函数和过程：函数和过程是程序设计语言中的可重用代码块，它们可以被多次调用以执行特定的任务。
函数通常会返回一个值，而过程则通常不会返回任何值。
6. 模块化：模块化是指将程序分解成小的独立的模块，这些模块可以独立编译并被多次重用。
模块化可以使程序更加容易维护和修改。
7. 对象和类：面向对象编程语言中的对象和类是指将数据和方法封装到一起的程序单元。
它们可以封装复杂的逻辑和数据结构，使程序更加简单和易于维护。
总之，在程序设计语言中，这些概念是非常重要的，程序员需要充分理解和掌握它们，才能够编写出高效且正确的程序。
同时，对于不同的程序设计语言，它们可能会有不同的概念和规则，程序员需要了解和学习它们才能够胜任相关的工作。
Chapter 11.1 Reasons for Studying Concepts of Programming LanguagesA compelling list of potential benefits of studying concepts of programming languages:• Increased capacity to express ideas.• Improved background for choosing appropriate languages.• Increased ability to learn new languages.• Better understanding of the significance of implementation.• Better use of languages that are already known.• Overall advancement of computing.1.2 Programming Domains1.2.1 Scientific Applications• The scientific applications of that time used relatively simple data structures, but required large numbers of floating-point arithmetic computations.• The first language for scientific applications was Fortran.1.2.2 Business Applications• Business languages are characterized by facilities for producing elaboratereports, precise ways of describing and storing decimal numbers andcharacter data, and the ability to specify decimal arithmetic operations.• COBOL1.2.3 Artificial Intelligence• Artificial intelligence (AI) is a broad area of computer applications characterized by the use of symbolic rather than numeric computations.• The first widely used programming language developed for AI applications was the functional language LISP1.2.4 Systems Programming• The operating system and the programming support tools of a computer system are collectively known as its systems software.Systems software is used almost continuously and so it must be efficient.• Some of the characteristics of C make it a good choice for systems programming.1.2.5 Web Software• The pervasive need for dynamic Web content, some computation capability is often included in the technology of content presentation.•Eclectic collection of languages: markup (e.g., XHTML), scripting (e.g., PHP), general-purpose (e.g., Java)1.3 Language Evaluation Criteria1.3.1 ReadabilityOne of the most important criteria for judging a programming language is the easewith which programs can be read and understood.1.3.1.1 Overall Simplicity- Readability pro blems occur whenever the program’s author has learned a different subset from that subset with which the reader is familiar. A manageable set of features and constructs.- A second complicating characteristic of a programming language is feature multiplicity—that is, having more than one way to accomplish a particular operation.- A third potential problem is operator overloading, in which a single operator symbol has more than one meaning.1.3.1.2 Orthogonality- Orthogonality in a programming language means that a relatively small set of primitive constructs can be combined in a relatively small number of ways to build the control and data structures of the language.- Every possible combination is legal1.3.1.3 Control Statements- The presence of well-known control structures (e.g., while statement)1.3.1.4 Data Types and Structures- The presence of adequate facilities for defining data types and data structures in a language is another significant aid to readability.1.3.1.5 Syntax considerations- Syntactic design choices that affect readability:• Special words:flexible composition• Special words and methods of forming compound statements• Form and meaning.self-descriptive constructs, meaningful keywords1.3.2 WritabilityWritability is a measure of how easily a language can be used to create programs for a chosen problem domain.1.3.2.1 Simplicity and Orthogonality- A smaller number of primitive constructs and a consistent set of rules for combining them (that is, orthogonality) is much better than simply having a large number of primitives.1.3.2.2 Support for Abstraction- Abstraction means the ability to define and then use complicated structures or operations in ways that allow many of the details to be ignored.1.3.2.3 Expressivity- A set of relatively convenient ways of specifying operations- Example: the inclusion of for statement in many modern languages1.3.3 ReliabilityA program is said to be reliable if it performs to its specifications under all conditions.1.3.3.1 Type Checking- Type checking is simply testing for type errors in a given program, either by the compiler or during program execution.1.3.3.2 Exception Handling- The ability of a program to intercept run-time errors (as well as other unusual conditions detectable by the program), take corrective measures, and then continue is an obvious aid to reliability.1.3.3.3 Aliasing- Aliasing is having two or more distinct names that can be used to access the same memory cell.1.3.3.4 Readability and Writability- A program written in a language that does not support natural ways to express the required algorithms will necessarily use unnatural approaches.1.3.4 CostThe total cost of a programming language is a function of many of its characteristics. - First, there is the cost of training programmers to use the language, which is a function of the simplicity and orthogonality of the language and the experience of the programmers.- Second, there is the cost of writing programs in the language. This is a function of the writability of the language, which depends in part on its closeness in purpose to the particular application.- Third, there is the cost of compiling programs in the language.- Fourth, the cost of executing programs written in a language is greatly influenced by that language’s design.- The fifth factor in the cost of a language is the cost of the language implementation system. One of the factors that explains the rapid acceptance of Java is that free compiler/interpreter systems became available for it soon after its design was released.- Sixth, there is the cost of poor reliability.- The final consideration is the cost of maintaining programs.• other criteria:Portability: the ease with which programs can be moved from one implementation to another.Generality (the applicability to a wide range of applications)Well-definedness (the completeness and precision of the language’s official defining document)1.4 Influences on Language Design1.4.1 Computer Architecture- Most of the popular languages of the past 50 years have been designed around the prevalent computer architecture, called the von Neumann architecture.- Well-known computer architecture: Von Neumann- Imperative languages, most dominant, because of von Neumann computers• Data and programs stored in memory• Memory is separate from CPU• Instructions and data are piped from memory to CPU• Basis for imperative languagesVariables model memory cellsAssignment statements model pipingIteration is efficient1.4.2 Programming Design Methodologies- New software development methodologies (e.g., object-oriented software development) led to new programming paradigms and by extension, new programming languages• 1950s and early 1960s: Simple applications; worry about machine efficiency• Late 1960s: People efficiency became important; readability, better controlstructures- structured programming- top-down design and step-wise refinement• Late 1970s: Process-oriented to data-oriented- data abstraction• Middle 1980s: Object-oriented programming- Data abstraction + inheritance + polymorphism1.5 Language Categories- Programming languages are often categorized into four bins: imperative, functional, logic, and object oriented.- Imperative languages• Computations are usually specified with variables and assignment statements. • C, C++, and Java,- Functional language• Computations are made primarily by applying functions to given parameters.• LISP, Scheme- Logic programming language•An example of a rule-based language. rules are specified in no particular order, and the language implementation system must choose an order in which the rules are used to produce the desired result.•Prolog- Object-oriented•Data abstraction, inheritance, late binding•Examples: Java, C++- Markup languages•New, are not programming languages, used to specify the layout of information in Web documents•HTML, XML1.6 Language Design Trade-Offs- Reliability vs. cost of execution•conflict•the Java language definition demands that all references to array elements bechecked to ensure that the index or indices are in their legal ranges. This step addsa great deal to the cost of execution of Java programs that contain large numbersof references to array elements.- Readability vs. writability•conflicting criteria•APL includes a powerful set of operators for array operands. Because of the large number of operators, a significant number of new symbols had to be included in APL to represent the operators. Also, many APL operators can be used in a single, long, complex expression. One result of this high degree of expressivity is that, for applications involving many array operations, APL is very writable. Indeed, a huge amount of computation can be specified in a very small program. Another result is that APL programs have very poor readability.- Writability (flexibility) vs. reliability•Conflict•The pointers of C++ can be manipulated in a variety of ways, which supportshighly flexible addressing of data. Because of the potential reliability problems with pointers, they are not included in Java.1.7 Implementation Methods1.7.1 Compilation (compiler implementation)- Translate high-level program (source language) into machine code (machine language)- Advantage: Slow translation, fast execution- Compilation process has several phases:•The lexical analyzer gathers the characters of the source program into lexical units. •The syntax analyzer takes the lexical units from the lexical analyzer and uses themto construct hierarchical structures called parse trees. These parse trees represent the syntactic structure of the program.•The semantic analyzer is an integral part of the intermediate code generator. The semantic analyzer checks for errors, such as type errors, that are difficult, if not impossible, to detect during syntax analysis, such as type errors.•The code generator translates the optimized intermediate code version of the program into an equivalent machine language program.- Additional Compilation Terminologies•Load module (executable image) The user and system code together,•Linking and loading The process of collecting system programs and linkingthem to user programs.- Execution of Machine Code•Fetch-execute cycle: the execution of machine code program on a von Neumann architecture computer occurs in a process.- The speed of the connection between a computer’s memory and its processor usually determines the speed of the computer, because instructions often can be executed faster than they can be moved to the processor for execution. This connection is called the von Neumann bottleneck; it is the primary limiting factor in the speed of von Neumann architecture computers.1.7.2 Pure Interpretation- Programs are interpreted by another program called an interpreter, with no translation whatever.- Advantage: allowing easy implementation of many source-level debugging operations, because all run-time error messages can refer to source-level units.- Disadvantage：•Slower execution is 10 to 100 times slower than in compiled systems.•Require more space- The approach was rarely used on high-level languages.- Pure interpretation has made a significant comeback with some Web scriptinglanguages, such as JavaScript and PHP.1.7.3 Hybrid Implementation Systems- A compromise between compilers and pure interpreters- A high-level language program is translated to an intermediate language that allows easy interpretation- Faster than pure interpretation- Examples:•Perl is implemented with a hybrid system. Perl programs are partially compiled to detect errors before interpretation and to simplify the interpreter.•Initial implementations of Java were all hybrid. Its intermediate form, called byte code, provides portability to any machine that has a byte code interpreter and an associated run-time system. Together, these are called the Java Virtual Machine. There are now systems that translate Java byte code into machine code for faster execution.- Just-in-Time Implementation Systems• Initially translate programs to an intermediate language•Then compile intermediate language into machine code•Machine code version is kept for subsequent calls•JIT systems are widely used for Java programs•NET languages are implemented with a JIT system1.7.4 Preprocessors- A preprocessor processes a program immediately before the program is compiled to expand embedded preprocessor macros- Preprocessor macros (instructions) are commonly used to specify that code from another file is to be included- A well-known example: C preprocessor• expands #include, #define, and similar macros1.8 Programming Environments- The collection of tools used in software development- UNIX• An older operating system and tool collection• Nowadays often used through a GUI (e.g., CDE, KDE, or GNOME) that run on top of UNIX- Borland JBuilder• An integrated development environment for Java- Microsoft Visual • A large, complex visual environment• Used to program in C#, Visual , Jscript, J#, or C++。
