程序设计语言介绍及调试技巧

2020-10-23 16:25:04 浏览数 (1)

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快速入门

什么是计算机程序？ 答：所谓的程序就是计算机能识别和执行的指令，每一条指令使计算机执行特定的操作，程序和指令是计算机系统中最基本的概念。

什么是计算机语言？ 答：一种人类与计算机都能识别的语言。

1）机器语言 机器指令(Machine instruction)：计算机能直接识别和接受的二进制代码 机器语言(Machine Language)：机器指令的集合 通过指令表，CPU 能将 0 和 1 的组合跟具体的指令挂钩，那么这些 0 和 1 的组合我们称之为机器码，属于第一代编程语言，也是 CPU 唯一可以直接读得懂的语言。

2）符号语言(Symbolic language) 由于计算机不能直接识别和执行符号语言助记符（ADD A,B == 寄存器A = A B），需要汇编程序的软件将符号语言转成机器语言 一条符号语言对应转换一条机器指令，该过程叫”代真”或”汇编”，因此符号语言也叫符号汇编语言（Assembler Language） 缺点：通用性不行（不同型号的PC机器语言和汇编语言互不相通）

3）高级语言（High language） 20世纪50年代第一个计算机高级语言FORTRAN语言-IBM公司开发 优点：功能强，不依赖具体的机器，对任何的计算机都适用，一个高级语句往往对应多条机器指令。

比如第三代编程语言 ：C 语言 C 、C#、JAVA、Delphi、Python、Object-C、Swift

高级语言的发展历程 1）非结构化的语言

  • BASIC(初学者小型会话语言)、FORTRAN/ALGOL(适合数值计算)
  • Pascal是一种传统的程序设计语言,设计的初衷是为了教学;

2）结构化的语言（面向过程）

  • QBASIC、FORTRAN 77 、C（系统描述语言）

3）面向对象的语言

  • Visual BASIC(支持面向对象程序的设计语言)，C (支持面向程序设计的大型语言)，JAVA(适合网络的语言)

两种编程思想

WeiyiGeek.过程/对象

1）面向过程

以事件为中心的编程思想；分析出解决问题所需要的步骤；再用函数(最小单位)把这些步骤一步一步实现；使用的时候一个一个依次调用就可以了；

2）面向对象 面向对象是以功能来划分问题，而不是步骤；注重的是对象和对象的使用；只有面向对象的程序，才真正的符合人类的思维逻辑； 三大特性：封装性，继承性，多态性； 优势：可读性，可重用性，稳定性，维护性，可测试性；

程序设计语言可以分为两类：编译型语言和解释型语言

1）编译型语言 很多传统的程序设计语言，例如Fortran、Ada、Pascal、C、C 都是编译型语言，这类语言需要预先将我们写好的源代码(source code)转换成目标代码(object code)，这个过程被称作“编译”。

  • 优点：运行程序直接读取目标代码(object code)，由于编译后的目标代码(object code)非常接近计算机底层，执行效率很高。
  • 缺点：由于编译型语言多半运作于底层，所处理的是字节、整数、浮点数或是其他机器层级的对象，往往实现一个简单的功能需要大量复杂的代码。

例如：在C 里，就很难进行“将一个目录里所有的文件复制到另一个目录中”之类的简单操作。

2）解释型语言（“脚本语言”） 执行这类程序时，解释器(interpreter)需要读取我们编写的源代码(source code)，并将其转换成目标代码(object code)，再由计算机运行。

多数网站开发都是使用脚本语言，它是使用一种特定的描述性语言，依据一定的格式编写的可执行文件，纯文本保存的程序(如可以用记事本打开查看、编辑）)，因为脚本不仅可以减小网页的规模和提高网页浏览速度，而且可以丰富网页的表现。

  • 特点：语法和结构、 学习和使用通常比较简单 　
  • 优点：它们多半运行在比编译型语言还高的层级，能够轻易处理文件与目录之类的对象，可以由应用程序临时调用并执行，最重要的就是跨平台。
  • 缺点：它们的效率通常不如编译型语言（每次执行程序都多了编译的过程），但是好处就是可以实现跨平台的特性

通常使用脚本编程还是值得的，花一个小时写成的简单脚本，同样的功能用C或C 来编写实现，可能需要两天，而且脚本执行的速度已经够快了，快到足以让人忽略它性能上的问题。

脚本编程语言：有PHP、HTML、CSS、JavaScript、VBScript、ActionScript、MAX Script、ASP、JSP、SQL、Perl、Shell、python、Ruby、JavaFX、Lua、AutoIt

WeiyiGeek.编译型-解释型

程序设计的任务 从确认问题到最后完成任务几个工作阶段：

  • 1）问题分析
  • 2）设计算法
  • 3）编写程序
  • 4）对源程序进行编辑、编译、连接
  • 5）运行程序分析结果
  • 6）编写程序文档

程序执行流程 大多数的程序都遵循着：输入 ->>> 处理 ->>> 输出的模型，首先接受输入数据，然后根据指定的算法进行处理，最后输出计算结果。

WeiyiGeek.执行流程

结构化程序设计方法 作用：解决人脑思维能力的局限性和被处理问题的复杂性之间的矛盾。 定义：一个结构化程序就是用计算机语言表示的结构化算法，使用三种基本结构组成的程序必然是结构化的程序。

结构化程序设计强调程序设计风格和程序结构的规范化，提倡清晰的结构采用以下方法：

  • 1）自顶而下
  • 2）逐步细化 （由抽象化为具体）
  • 3）模块化设计
  • 4）结构化编码 （将已设计好的算法用计算机语言表示）

程序设计调试技巧 程序出错可以分为两大类：编译时错误（complie-time error）和运行时错误（run-time error）；

  • 编译时错误: 常常会出现在您编程之中，由于语法方面的问题，大括号，小括号引用定义变量有误等等；
  • 运行时错误: 往往更难以查找和纠正，运行时错误一般都不会有正式的出错信息（程序逻辑方面的错误）。
  • （1）预防编译时候错误：
    • 建议一：培养并保持一种编程风格！
    • 建议二：认真对待编译器给出的错误/警告信息！
    • 建议三：开始写代码前先画流程图，三思而后行！
    • 建议四：注意检查最基本的语法！
    • 建议五：把可能有问题的代码行改为注释！
    • 建议六：换一个环境（系统有事会有杀软等等）或开发工具！
    • 建议七：检查自己是否已经把所有必要的头文件全部 include 进来!
    • 建议八：留意变量的作用域和命名空间!
    • 建议九：多多使用调试工具！
  • （2）预防运行时错误
    • 经验一：还是培养并保持一种良好的编程风格！
    • 经验二：多用注释，用好注释。
    • 经验三：注意操作符的优先级，流程图；（建议使用括号来控制优先级）！
    • 经验四：千万不要忘记对用户输入和文件输入进行合法性检查！
    • 经验五：不要做任何假设；
    • 经验六：把程序划分成一些比较小的单元模块来测试！

程序设计标准化 文件注释：

代码语言：javascript复制
标题: merglist.c 
功能: 归并两个有序表.
说明:归并两个数据元素按非递减有序排列的线性表palist和pbli t bli
当前版本： x.x
修改信息： 2004 08 05 Anni 2004.08.05 Anni， Initial Version Initial Version2004.08.20 Tom， Bug xxxx fixed

函数注释：

代码语言：javascript复制
函数功能：在在list所指顺序表中删除下标为 
函数格式：int delete_seq(PSeqList palist,int p)
函数参数：Param1:PseqList类型对象 输入框架 ,Parma2: 整形无符号，记录次数
返回值: TRUE正常, FALSE错误

功能性注释：

代码语言：javascript复制
//每个变量作用简要说明
//将每月的销售额amount加到年销售额total中
total = amount   total;
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