高级语言源程序执行步骤

高级语言程序设计知识点一高级语言程序设计知识点一1.1 程序设计和程序设计语言1．程序从最一般的意义来说，程序是对解决某个计算问题的方法（算法）步骤的一种描述；而从计算机来说，计算机程序是用某种计算机能理解并执行的计算机语言作为描述语言，对解决问题的方法步骤的描述。

计算机执行按程序所描述的方法步骤，能完成指定的功能。

所以，程序就是供计算机执行后能完成特定功能的指令序列。

一个计算机程序主要描述两部分内容：描述问题的每个对象和对象之间的关系，以及描述对这些对象作处理的处理规则。

其中关于对象及对象之间的关系是数据结构的内容，而处理规则是求解的算法。

针对问题所涉及的对象和要完成的处理，设计合理的数据结构常可有效地简化算法，数据结构和算法是程序最主要的两个方面。

2．程序设计的任条和主要步骤程序设计的任务就是分析解决问题的方法步骤（算法），并将解决问题算法的方法步骤用计算机语言记录下来。

程序设计的主要步骤包括：认识问题、设计解决问题的算法、按算法编写程序、调试和测试程序。

在程序开发过程中，上述步骤可能有反复，如发现程序有错，严重情况可能会要求重新认识问题和重新设计算法等。

3．机器语言和汇编语言计算机能直接识别和执行的二进制代码称为计算机的机器语言。

用有助于记忆的符号来代表二进制代码，称为汇编语言。

汇编语言与机器语言几乎有一对一的关系。

用汇编语言编写的程序称为“汇编源程序”，汇编源程序不能在计算机上直接执行，需要用汇编程序将汇编源程序翻译成机器语言程序，然后执行由汇编程序翻译出来的机器语言程序。

机器语言和汇编语言是与具体计算机紧密相关的，称它们是面向机器的语言。

4．高级语言与机器语言和汇编语言相比较，高级语言与具体计算机无关，是一种能方便描述算法过程的计算机程序设计语言。

高级语言种类千差万别，但一般包含有以下四种成分：数据成分用来描述程序所涉及的数据；运算成分用来描述运算；控制成分用来表达程序的控制构造；传输成分用来表达数据的传输。

编译程序汇编程序解释程序编译程序、汇编程序和解释程序是计算机领域中常用到的三种程序类型。

它们在软件开发、系统维护和性能优化等方面都有着重要的作用。

本文将对这三种程序类型进行详细的介绍与对比，以便读者更好地理解它们的概念、功能和应用场景。

一、编译程序编译程序是一种将高级语言源代码翻译成机器语言目标代码的程序。

它通常包括以下几个主要步骤：词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成等。

编译程序的核心功能是将高级语言代码转化为可被计算机直接执行的机器语言指令，从而实现软件的运行。

编译程序具有以下几个特点：1. 效率高：一旦源代码被编译成目标代码，无需再次进行编译，可以直接被计算机执行，从而提高程序的执行效率。

2. 可移植性好：编译生成的目标代码可以在不同的计算机平台上运行，无需重新编写或修改源代码。

3. 错误发现早：在编译过程中，编译程序能够检测出源代码中的语法错误和逻辑错误，并提示开发者进行修正。

二、汇编程序汇编程序是一种将汇编语言源代码翻译成机器语言目标代码的程序。

汇编语言是一种与机器语言相对应的低级语言，使用助记符来代替机器语言指令。

汇编程序的主要作用是将汇编程序员编写的可读性高的汇编语言代码转化为机器能够理解和执行的二进制指令。

汇编程序具有以下几个特点：1. 直接操作硬件：汇编语言与计算机硬件之间的关系更为密切，可以直接操作计算机的寄存器、内存和输入输出设备等。

2. 可读性较高：相对于机器语言而言，汇编语言的可读性更好，能够使程序员更容易理解和调试代码。

3. 灵活性强：程序员可以利用汇编语言的灵活性来进行底层优化和特定功能的实现。

三、解释程序解释程序是一种逐行解释并执行源代码的程序。

解释程序不需要事先将源代码转化为机器语言目标代码，而是通过逐行解释源代码，并及时执行相应的操作。

解释程序通常会包括词法分析、语法分析和执行等步骤。

解释程序具有以下几个特点：1. 实时解释执行：解释程序可以实时地解释和执行源代码，遇到错误时可以立即停止并提示开发者进行修正。

习题答案习题1（参考答案）1．程序与算法的概念及二者的区别是什么？程序：为了实现特定目标或解决特定问题而用计算机语言偏写的指令序列，它由算法和数据结构组成。

算法：（Algorithm）是在有限步骤内求解某一问题所使用的一组定义明确的规则。

通俗地讲，就是计算机解题的步骤。

算法与程序的区别：计算机程序是算法的一个实例，同一个算法可以用不同的计算机语言来表达。

2．简述程序设计语言发展的过程程序设计语言经过最初的机器代码到今天接近自然语言的表达，经过了四代的演变。

一般认为机器语言是第一代，符号语言即汇编语言为第二代，面向过程的高级语言为第三代，面对象的编程语言为第四代。

3．简述高级程序设计语言中面向过程与面向对象的概念。

“面向过程”是一种以过程为中心的编程思想。

首先分析出解决问题所需要的步骤，然后用函数把这些步骤一步一步地实现，使用的时候依次调用函数即可。

一般的面向过程是从上往下步步求精，所以面向过程最重要的是模块化的思想方法。

“面向对象”是一种以事物为中心的编程思想。

面向对象的方法主要是将事物对象化，对象包括属性与行为。

面向过程与面向对象的区别：在面向过程的程序设计中，程序员把精力放在计算机具体执行操作的过程上，编程关注的是如何使用函数去实现既定的功能；而在面向对象的程序设计中，技术人员将注意力集中在对象上，把对象看做程序运行时的基本成分。

编程关注的是如何把相关的功能（包括函数和数据）有组织地捆绑到一个对象身上。

4．C语言程序的特点是什么？（1）C语言非常紧凑、简洁，使用方便、灵活，有32个关键字，有9种流程控制语句。

（2）C语言运算符丰富，共有45个标准运算符，具有很强的表达式功能，同一功能表达式往往可以采用多种形式来实现。

（3）数据类型丰富。

C语言的数据类型有整型、实型、字符型、数组类型、结构类型、共用类型和指针类型，而且还可以用它们来组成更复杂的数据结构，加之C语言提供了功能强大的控制结构，因而使用C语言能非常方便地进行结构化和模块化程序设计，适合于大型程序的编写、调试。

练习：1、一个完整的计算机系统应该包括___D__。

A）主机、键盘、鼠标和显示器B）硬件系统和软件系统C）主机和其他外部设备D）系统软件和应用软件2、计算机之所以按人们的意志自动进行工作，最直接的原因（工作原理）是因为___D___。

A）二进制数制B）高速电子元件C）存储程序和程序控制D）程序设计语言3、计算机的应用领域可大致分为若干大类，下列选项中属于这几大类的是____B_C___。

A）计算机辅助教学、专家系统、人工智能B）工程计算、数据结构、文字处理C）实时控制、科学计算、数据处理D）数值处理、人工智能、操作系统4、现代信息技术的核心是__D_A___。

A）电子计算机、现代通信技术和控制技术B）微电子技术和材料技术C）自动化技术和控制技术D）数字化技术和网络技术5、计算机的性能指标包括多项，下列项目中__D___不属于性能指标。

A）主频B）字长C）运算速度D）带光驱否6、OS是在第___B___代计算机才出现的。

A）1B）2C）3D）47、PC机是随着构架处理器的电子元件___C___的发展而发展起来的。

A）电子管B）晶体管C）集成电路D）半导体8、在计算机领域中通常用MIPS来描述__C___。

A）计算机的可靠性B）计算机的运行性C）计算机的运算速度D）计算机的可扩充性9、世界上第一台计算机诞生至今，经历了若干代的发展、更替和变革，当下的计算机是属于第__A____代的计算机。

A）4B）5C）6D）710、现代计算机的工作模式（原理）是由科学家___C___提出的。

A）香农（Claude Elwood Shannon）B）比尔·盖茨（William (Bill) H. Gates ）C）冯·诺依曼（John Von Neuman）D）图灵（Alan Mathison Turing ）11、目前，在微型计算机中普遍采用的符号编码是__A____。

A） ASCII码B）EBCDIC码C） GB2312-80 码D） UNICODE码12、下列一组数据表示方式中的最大数是__D___。

编译原理教案说明：一、参考书：1、陈意云、张昱：《编译原理》，高等教育出版社，2003年。

2、陈意云、张昱：《编译原理习题精选》，中国科技大学出版社，2003年。

3、吕映芝、张素琴、蒋维杜：《编译原理》，清华大学出版社，1998年第二版。

4、王生原、吕映芝、张素琴：《编译原理课程辅导》，清华大学出版社，2007年。

5、伍春香：《编译原理习题与解析》，清华大学出版社，2001年。

6、Andrew W.Appel：《现代编译原理—C语言描述》，人民邮电出版社，2005年。

7、Noam Nison等：《计算机系统要素》，电子工业出版社，2007年。

8、Randall Hyde：《编程卓越之道（第二卷）》，电子工业出版社，2007年。

二、教学目的：通过学习形式语言与自动机理论、词法分析、语法分析、语义分析、代码优化和生成等内容使学生掌握构造编译程序的基本原理和基本方法，并通过上机实习使学生进一步掌握开发应用程序的基本方法，为深入理解计算机系统、程序设计语言与开发大型应用程序打下良好的基础。

三、教学时数：课堂教学51学时，上机实验30学时。

四、授课内容：第一章编译程序概述第二章 PL/0编译程序的实现第三章文法和语言第四章词法分析第五章自顶向下语法分析方法第六章自底向上优先分析方法第七章 LR分析方法第八章语法制导翻译和中间代码生成第九章符号表第一○章目标程序运行时的存储组织第一一章代码优化第一二章代码生成第一章概述一、说明：1、教学目的与要求：了解编译程序的概念、结构以及工作流程。

2、主要内容：什么是编译程序、编译过程概述、编译程序的结构、编译阶段的组合、编译技术和软件工具以及实例分析。

3、教学重点：编译程序的结构以及每一阶段的任务。

4、教学难点：理解编译程序各模块的判错功能、编译方式和解释方式执行速度上的不同。

二、教学内容第一节编译程序1、机器语言：直接用计算机能够识别的二进制代码指令来编写程序的语言。

c语言源程序的基本组成单位1. 引言C语言是一种高级的程序设计语言，被广泛应用于软件开发、操作系统、嵌入式系统等领域。

C语言源程序是C语言开发的基础，也是开发过程中最核心的组成部分。

2. 基本组成单位C语言源程序的基本组成单位是“语句”。

每个语句都是一条具有特定功能的指令，可以完成不同的任务。

语句是C语言执行的最小单元，可以完成一些简单的任务，如定义变量、控制程序流程等。

C语言源程序还包括函数和数据类型。

函数是由多个语句组成的代码块，用于完成一个特定的任务，可以在程序中多次调用。

数据类型是指变量的类型，可以使用不同的数据类型来存储不同类型的数据，如整数、字符、浮点数、数组等。

3. 基本语法C语言源程序具有严格的语法结构。

每个语句都必须以分号（;）结尾，表明一个语句的结束。

函数必须包含在花括号（{}）中，并且函数名必须放在花括号前。

数据类型必须在定义变量时指定，并且变量名必须符合规范。

4. 程序结构C语言源程序的程序结构通常包含头文件、全局变量、函数和主函数。

头文件包含程序所需的库文件和头文件，全局变量是在函数外部定义的变量，函数包括程序所需的函数定义，主函数是程序的入口点。

5. 编译过程C语言源程序需要经过编译过程才能生成可执行文件。

编译器会将源程序转换成机器语言，生成可执行文件。

在编译过程中，编译器会检查语法错误和变量类型错误，如果有错误，编译器将显示错误信息并停止编译。

6. 总结C语言源程序是C语言编程的基础，每个语句都具有特定的功能。

C语言源程序具有严格的语法结构，程序结构通常包括头文件、全局变量、函数和主函数。

C语言源程序需要经过编译过程才能生成可执行文件。

掌握C语言源程序的基本组成单位和语法结构，有助于提高C语言编程的能力和效率。

第四章1.什么是计算机语言？一般可以分为哪几种？各自的优缺点？答：计算机语言是计算机可以识别、理解的语言。

计算机语言分为三类：机器语言，汇编语言和高级语言。

机器语言（Machine Language）是由0和1二进制代码表示和存储的指令与数据。

它的特点是能被机器直接识别与执行；程序所占内存空间较少。

其缺点是难认、难记、难编、易错。

汇编语言是一种面向物理层操作的计算机语言。

不同的处理器类型，具有不同的汇编语言。

使用汇编语言编写程序能够直接利用硬件系统的特性（如寄存器、标志、中断系统等），可直接对位、字节、字寄存器或存储单元、I/O端口进行处理，同时也能直接使用CPU指令系统提供的各种寻址方式，编制出高质量的程序，这样的程序不但占用内存空间少，而且执行速度快。

缺点：由于汇编语言不直接支持复杂的抽象数据类型，在描述目标系统模型时，需要程序员自己组织各种抽象数据类型的存储方式，使得汇编语言程序设计较高级语言困难的多，需要较多的软件开发时间，也增加了程序设计过程中出错的可能性，程序维护也麻烦。

高级语言（High Level Language）是脱离具体机器（即独立于机器）的通用语言，不依赖于特定计算机的结构与指令系统。

与目标系统的数学模型之间有着良好的对应关系，可在各种机器上通用，具有很好的通用性和可移植性。

缺点：处理器是不能直接执行这种用高级语言编写的源程序，需要先将它翻译成对应的目标程序（即机器语言程序），才能运行。

2.简述ARM汇编语言上机操作过程。

答：⑴设计、编辑汇编语言源程序；⑵汇编、连接、下载到目标系统；⑶调试运行；3.简述编写一个汇编语言源程序的基本步骤。

答：⑴分析目标系统，建立数学模型，确定算法⑵ 根据算法设计流程图⑶合理分配寄存器，存储空间和外设资源⑷ 根据流程图编写源程序⑸ 上机调试程序⑹ 形成文档4.循环程序设计中，循环的基本结构有几种？其循环控制方法有几种？各自的应用特点？答：循环程序的基本结构：⑴初始化部分：建立循环初始值。