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程序设计语言的发展

内蒙古时时彩平台 2015-09-08 //www.3rmtj.cn

自1 9 4 6年世界上第一台电子计算机问世以来,计算机科学及其应用的发展十分迅猛,计算机被广泛地应用于人类生产、生活的各个领域,推动了社会的进步与发展。特别是随着国际互联网(I n t e r n e t)日益深入千家万户,传统的信息收集、传输及交换方式正被革命性地改变,我们已经难以摆脱对计算机的依赖,计算机已将人类带入了一个新的时代—信息时代。

新的时代对于我们的基本要求之一是:自觉地、主动地学习和掌握计算机的基本知识和基本技能,并把它作为自己应该具备的基本素质。要充分认识到,缺乏计算机知识,就是信息时代的“文盲”。

对于理工科的大学生而言,掌握一门高级语言及其基本的编程技能是必需的。大学学习,除了掌握本专业系统的基础知识外,科学精神的培养、思维方法的锻炼、严谨踏实的科研作风养成,以及分析问题、解决问题的能力的训练,都是日后工作的基础。学习计算机语言,正是一种十分有益的训练方式,而语言本身又是与计算机进行交互的有力的工具。

一台计算机是由硬件系统和软件系统两大部分构成的,硬件是物质基础,而软件可以说是计算机的灵魂,没有软件,计算机是一台“裸机”,是什么也不能干的,有了软件,才能灵动起来,成为一台真正的“电脑”。所有的软件,都是用计算机语言编写的。

计算机程序设计语言的发展,经历了从机器语言、汇编语言到高级语言的历程。

1. 机器语言
电子计算机所使用的是由“0”和“1”组成的二进制数,二进制是计算机的语言的基础。计算机发明之初,人们只能降贵纡尊,用计算机的语言去命令计算机干这干那,一句话,就是写出一串串由“0”和“1”组成的指令序列交由计算机执行,这种语言,就是机器语言。使用机器语言是十分痛苦的,特别是在程序有错需要修改时,更是如此。而且,由于每台计算机的指令系统往往各不相同,所以,在一台计算机上执行的程序,要想在另一台计算机上执行,必须另编程序,造成了重复工作。但由于使用的是针对特定型号计算机的语言,故而运算效率是所有语言中最高的?;饔镅?,是第一代计算机语言。

2. 汇编语言
为了减轻使用机器语言编程的痛苦,人们进行了一种有益的改进:用一些简洁的英文字母、符号串来替代一个特定的指令的二进制串,比如,用“A D D”代表加法,“M O V”代表数据传递等等,这样一来,人们很容易读懂并理解程序在干什么,纠错及维护都变得方便了,这种程序设计语言就称为汇编语言,即第二代计算机语言。然而计算机是不认识这些符号的,这就需要一个专门的程序,专门负责将这些符号翻译成二进制数的机器语言,这种翻译程序被称为汇编程序。

汇编语言同样十分依赖于机器硬件,移植性不好,但效率仍十分高,针对计算机特定硬件而编制的汇编语言程序,能准确发挥计算机硬件的功能和特长,程序精炼而质量高,所以至今仍是一种常用而强有力的软件开发工具。
3. 高级语言
从最初与计算机交流的痛苦经历中,人们意识到,应该设计一种这样的语言,这种语言接近于数学语言或人的自然语言,同时又不依赖于计算机硬件,编出的程序能在所有机器上通用。经过努力,1 9 5 4年,第一个完全脱离机器硬件的高级语言—F O RT R A N问世了,4 0多年来,共有几百种高级语言出现,有重要意义的有几十种,影响较大、使用较普遍的有F O RT R A N、A L G O L、C O B O L、B A S I C、L I S P、S N O B O L、P L / 1、P a s c a l、C、P R O L O G、A d a、C + +、V C、V B、D e l p h i、J AVA 等。

高级语言的发展也经历了从早期语言到结构化程序设计语言,从面向过程到非过程化程序语言的过程。相应地,软件的开发也由最初的个体手工作坊式的封闭式生产,发展为产业化、流水线式的工业化生产。

6 0年代中后期,软件越来越多,规模越来越大,而软件的生产基本上是人自为战,缺乏科学规范的系统规划与测试、评估标准,其恶果是大批耗费巨资建立起来的软件系统,由于含有错误而无法使用,甚至带来巨大损失,软件给人的感觉是越来越不可靠,以致几乎没有不出错的软件。这一切,极大地震动了计算机界,史称“软件?;?。人们认识到:大型程序的编制不同于写小程序,它应该是一项新的技术,应该像处理工程一样处理软件研制的全过程。程序的设计应易于保证正确性,也便于验证正确性。1 9 6 9年,提出了结构化程序设计方法,1 9 7 0年,第一个结构化程序设计语言—P a s c a l语言出现,标志着结构化程序设计时期的开始。

8 0年代初开始,在软件设计思想上,又产生了一次革命,其成果就是面向对象的程序设计。在此之前的高级语言,几乎都是面向过程的,程序的执行是流水线似的,在一个??楸恢葱型瓿汕?,人们不能干别的事,也无法动态地改变程序的执行方向。这和人们日常处理事物的方式是不一致的,对人而言是希望发生一件事就处理一件事,也就是说,不能面向过程,而应是面向具体的应用功能,也就是对象(o b j e c t)。其方法就是软件的集成化,如同硬件的集成电路一样,生产一些通用的、封装紧密的功能???,称之为软件集成块,它与具体应用无关,但能相互组合,完成具体的应用功能,同时又能重复使用。对使用者来说,只关心它的接口(输入量、输出量)及能实现的功能,至于如何实现的,那是它内部的事,使用者完全不用关心,C + +、V B、D e l p h i就是典型代表。

高级语言的下一个发展目标是面向应用,也就是说:只需要告诉程序你要干什么,程序就能自动生成算法,自动进行处理,这就是非过程化的程序语言。

 

 

 
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