内容正文:
3.3计算机程序与程序设计语言
目前,我们已对计算机解决问题的基本过程和算法有了一定的了解。通过对本节任务的探究学习,我们将更深切体会计算机程序在解决问题过程中的重要作用。
探究活动
思考
在完成问题分析和算法设计两个环节之后,接下来就要开始编写计算机程序对数据进行统计分析,进而形成解决问题的方案。各小组交流什么是计算机程序语言。
1.围绕交流的问题展开“头脑风暴”活动,确定认识计算机程序需要解决的问题和知识,具体可参考表3-6。
2.表3-6中所要解决的每一个问题都可以制作成各类相关图表,如思维导图、概念图或者时间线表等。参考表3-7,思考其他问题的列表形式。
3.3.1 计算机程序
计算机程序是指为了得到某种结果而可以由计算机等具有信息处理能力的装置执行的代码化指令序列,或者可被自动转换成代码化指令序列的符号化指令序列或者符号化语句序列。简而言之,计算机程序就是指计算机可以识别运行的指令集合。
常用的计算机主要包括运算器、控制器、存储器、输人设备和输出设备五大基本部件。计算机内部采用二进制形式表示和存储指令或数据,把解决问题的程序和需要加工处理的原始数据事先转换成二进制数, 并存人存储器中。 计算机的工作过程实际上是周而复始地获取指令、执行指令的过程,如图3- 10所示。
3.3.2 计算机程序设计语言
在用计算机解决问题时,用自然语言、流程图或是伪代码所描述的解决问题的算法都不能被计算机直接执行,还必须将算法按照定 的规则编写成计算机能够识别和运行的程序。而人们编写程序时需要遵循的规则就是计算机语言规则。计算机程序设计语言,是指一组用来定义计算机程序的语法规则,通常简称为“编程语言”。它是一-种被标准化的交流技巧,用于向计算机发出指令。正确地使用计算机程序设计语言,能让程序员准确地定义计算机所需要使用的数据,并精确地定义在不同情况下所应执行的命令。
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发展历程。
1.机器语言
目前,计算机采用的物理器件主要是电子元件,但由于电子元件的物理特性,计算机只能识别“0”和“1”组成的二进制数。因此,二进制是计算机语言的基础。计算机发明之初,人们只能使用计算机的基础语言(图3-11)。因此,早期的程序设计语言是由“0”和“1”所表示的二进制代码指令组表示的。这样的语言是计算机能直接接收和执行的,通常被称为“