【文章內(nèi)容簡介】 機器語言 匯編語言 高級語言 School of Computer Science Evolution of Programming Paradigms （程序設(shè)計范型或軟件開發(fā)范型） School of Computer Science 計算機能理解的就是 0和 1。在計算機誕生后的很長一段時間以來，程序員寫程序，不過是拿著一卷長長的紙條，然后再拿支筆在紙條上畫圈圈 ?? 畫完以后，程序員有專門的“秘書”，負責(zé)在紙上有圈圈的地方打個孔，然后將長長的紙卷塞入當時的計算機，計算機就開始“讀”程序了。它是如何理解的？無非就是用光束照射紙卷，有孔的地方透光，是１，沒孔的不透光，是０，或者是相反。 School of Computer Science ? 機器語言 機器語言是一種 CPU指令系統(tǒng) ,是該 CPU可以識別的一組組由 0和 1序列組成的指令碼。 最初的語言是機器語言，二進制編碼，機器可直接執(zhí)行。 例： School of Computer Science 00000001000000001000 數(shù)據(jù)裝入寄存器 0 00000001000100001010 數(shù)據(jù)裝入寄存器 1 00000101000000000001 寄存器 0與 1的數(shù)據(jù)乘 00000001000100001001 數(shù)據(jù)裝入寄存器 1 00000100000000000001 寄存器 0與 1的數(shù)據(jù)加 00000010000000001110 保存寄存器 0里的數(shù) 難寫難讀，使用不便，程序開發(fā)效率極低。 School of Computer Science ? 匯編語言 用一些簡潔的英文字母、符號串來替代一個特定的指令的二進制串，比如，用“ ADD” 代表加法，“ MOV” 代表數(shù)據(jù)傳遞等等。 例： load 0,a 將單元 a的數(shù)據(jù)裝入寄存器 0 load 1,b 將單元 b的數(shù)據(jù)裝入寄存器 1 mult 0,1 寄存器 0與 1的數(shù)據(jù)乘 load 1,c 將單元 c的數(shù)據(jù)裝入寄存器 1 add 0,1 寄存器 0與 1的數(shù)據(jù)加 save 0,d 將寄存器 0里的數(shù)存入單元 d School of Computer Science 計算機無法直接執(zhí)行匯編語言程序，執(zhí)行前需要翻譯為機器指令。 最早是人自己翻譯，后來人們開發(fā)出“匯編系統(tǒng)”，讓計算機去完成這項工作。 匯編語言細節(jié)太多，程序無結(jié)構(gòu)，缺乏組織手段，寫程序仍然很困難。 School of Computer Science ? 高級語言 具有類似文字的表現(xiàn)形式； 用類似數(shù)學(xué)的表達式形式描述基本計算； 用變量等概念取代低級的存儲概念，人們擺脫了繁瑣的存儲安排工作； 提供高級流程控制手段和程序組織手段。 例： d=a*b+c 高級語言程序必須經(jīng)過翻譯變成機器語言程序。翻譯有兩種做法： 編譯和解釋 ，相應(yīng)的翻譯工具分別叫做 編譯器和解釋器 。 School of Computer Science ?匯編語言 VS高級語言 DATA SEGMENT XX DB X YY DB ？ DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS： CODE， DS： DATA START： MOV AX， DATA MOV DS， AX MOV AL， XX CMP AL， 0 JGE BLGR MOV AL 0FFHAL， MOV YY， AL HLT BLGR： JE EQUT MOV AL 01HAL， MOV YY， AL HLT EQUT:MOVE YY， AL HLT CODE ENDS ENDSTART If x0 then y=1 elseif x=0 then y=0 else y=1 endif Print x,y School of Computer Science ?幾種高級程序語言 ? FORTRAN(Formula Translator)1954 ? BASIC(Beginner All purpose Symbolic In struction Code) ? Pascal ? PROLO G(Programming in Logic) ? C語言， 70年代初期 ? C++語言， 80年代 ? Java語言， 1995年 5月 ,Eclipse ? C， C School of Computer Science 云計算時代最具潛力的 12種編程語言 ? DART、 Ceylon、 GO、 F、 OPA、 Fantom、Zimbu、 X Haxe、 Chapel School of Computer Science School of Computer Science 程序設(shè)計方法 School of Computer Science 面向過程 (Processoriented)的程序設(shè)計 面向過程的程序設(shè)計強調(diào) 模塊化 和 結(jié)構(gòu)化 。采用自頂向下、逐步求精的程序設(shè)計方法；使用三種基本控制結(jié)構(gòu)構(gòu)造程序。遵循這種方法的程序設(shè)計就是 面向過程的程序設(shè)計 。 School of Computer Science 面向過程的程序設(shè)計，在數(shù)據(jù)處理過程中，采用自頂向下、分而治之的方法，將整個程序按功能劃分為幾個可獨立編程的 子過程 模塊，每一子模塊完成指定的子任務(wù)，并且提供一個清晰、嚴格的調(diào)用界面， 主過程 通過調(diào)用各子過程完來成全部處理工作。 常用軟件： C， FORTRAN， PASCAL等。 School of Computer Science ? 程序分解實例： School of Computer Science 面向?qū)ο?(Objectoriented)的 程序設(shè)計 什么是對象？ 現(xiàn)實世界中 ,比如書、人、車都是對象。我們怎么區(qū)分它們呢？從組成以及他們的動作行為。 比如：人 組成：一個腦袋 ,兩條腿 ,兩個胳臂 ? 動作行為：說話 ,吃飯 ,跑步 ,流淚 ? School of Computer Science 對象 ? 對象是存在的具體實體，具有明確定義的狀態(tài)和行為。 School of Computer Science 類 (Class) “類是具有相同屬性和行為的 一組對象 的集合” School of Computer Science 在面向?qū)ο缶幊讨?，程序被看作是相互協(xié)作的對象集合，通過消息來實現(xiàn)對象間的通訊。 每個對象都是某個類的實例，所有的類構(gòu)成一個通過繼承關(guān)系相聯(lián)系的層次結(jié)構(gòu)。 常用語言： Java、 c++、 。 School of Computer Science 在結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計中可以用下面的式子表示程序： 程序 =數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) +算法 +程序設(shè)計語言 +語言環(huán)境 在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計中可以用下面的式子表示程序： 程序 =對象 +對象 +?+ 對象 對象 =算法 +數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) +程序設(shè)計語言 +語言環(huán)境 School of Computer Science 面向過程：分析出解決問題所需要的步驟，用函數(shù)把這些步驟一步一步實現(xiàn)，使用的時候一個一個依次調(diào)用。 面向?qū)ο螅喊褬?gòu)成問題事務(wù)分解成各個對象，建立對象的目的不是為了完成一個步驟，而是為了描敘某個事物在解決問題中的行為。 School of Computer Science 例 1：有一臺如下流程的演出：主持人開場 —演員 1表演 — 演員 2表演 — 主持人總結(jié)。 用面向過程的思想來分析，就是先完成主持人開場，再完成演員 1的表演，再完成演員 2的表演，最后完成主持人的總結(jié)。 如果用面向?qū)ο蟮乃枷雭矸治?，就是：這個演出由兩大部分組成：主持人、演員。與主持人相關(guān)的：開場、總結(jié)。與演員相關(guān)的：演員編號、所演的節(jié)目。然后這臺演出就可以這樣策劃：需要一個主持人 a，需要兩個演員 b、 c。演出的事情可以表示為： a的開場 —— b