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2)编程语言

编程语言从计算机诞生的那天起存在了,人类用计算机表示信息的方式(制代码0和1)来描述对计算机的控制程序,这是机器语言,它同时也是这台计算机CPU的内建命令集。由此也可以看出,机器语言其实是人类用计算机本身的语言来完成对计算机的控制,要想控制计算机,人类要学会机器所使用的机器语言(用0和1描述)。

当然,可想而知:用一长串0和1来编写程序控制计算机的话,效率肯定很低,既不容易理解,又很容易出错。此外,不同类型的计算机,其机器语言也不同,也是说,即使是为了解决同样的问题,不同的计算机,程序也不相同。

要想解决机器语言难学、易错的问题,那么不用0和1来编写程序,便用单词来代替命令代码(一串0、1)。因此,诞生了汇编语言,汇编语言不是采用制代码来描述解决问题的步骤,而计算机只能识别制代码,所以运行时要先翻译为制代码的机器语言(专业术语叫编译),然后计算机才能识别和执行。

汇编语言虽然解决了易错、难记的问题,但还是不同于人类的语言,如果能像对一个人说话一样来书写程序那好了,于是人们使用了一种能够较为描述算法步骤的接近于人类语言和数学表示方法的形式来作为书写程序的语言,即现代常用的编程语言——语言。常见的语言有Python、C、Java、Perl、Erlang、LISP等。

当然,语言也不能被计算机直接理解,运行前必行编译,终成为机器语言,计算机才能理解和执行。语言的执行方式分为两种:一种是编译执行,即程序编写完成后直接将其编译为机器语言后执行。另一种是解释执行,即程序一边解释一边运行。例如,C语言采取的是编译执行方式,而Python语言采取解释执行的方式。

我们要学语言,首要任务是掌握其语法及语义;其次是熟练使用它;后才能够写出运行的程序,解决某个具体的问题。

3)编程与调试

编程是根据要解决的某个具体问题,设计出相应的解决步骤(算法),根据所用语言的语法和语义,写出对应的命令序列。由此可见,编程要完成的基本任务如下。

(1)设计科学的算法。解决某一具体的问题往往有多种不同的算法或步骤。所谓科学的算法,既要保证算法能在各种情况下正常地工作并且得到正确的处理结果,又要能够使程序率运行。率运行程序,即要求它能够使用尽量少的系统资源在较短的时间内得出正确的处理结果。算法是程序的灵魂,只有设计出好的算法,才能写出率的程序。

(2)写出正确的程序。写出正确的程序是指运用语言的语法和语义写出实现设计算法的程序。一个具有语法错误的程序是不能正常运行的,当然也不会对信行处理,更谈不上得到处理结果;程序的逻辑错误会导致程序不会按照预先设计的算行处理,当然也不会得到正确的处理结果。

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