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全華計概書的 第6章 程式語言6-1 程式語言發展史 6-2 資料型態 6-3 程式指令 6-4 程序定義和使用 (在此略掉)6-2計算機概論全華科技圖書6-1 程式語言發展史n機器語言n電腦所能接受n由0與1組成n組合語言n將0、1字串以符號表示n優點:n指令比機器語言更易於學習n缺點:n必須符合特定機器,不具可攜性n不具結構性,程式仍然不易理解6-3計算機概論全華科技圖書高階語言n範例:C語言n特性n可讀性高,容易理解n比較容易維護和修改n具有可攜性n編譯:高階語言的程式碼需編譯成目的碼之後 才能執行,流程如下圖:6-4計算機概論全華科技圖書程式語言發展年表6-5計算機概論全華科技圖書FORTRANn第一個高階語言,為IBM於1957年左右推出n針對複雜的科學計算所設計n範例:6-6計算機概論全華科技圖書LISPnMIT教授John McCarthy於1958年所推出 n適合作符號運算 n在人工智慧的應用特別重要 n範例:6-7計算機概論全華科技圖書COBOLn專為商業資料處理而設計的語言 n提供便利的檔案描述與處理 n特別重視資料的定義 n範例:6-8計算機概論全華科技圖書BASICn隨著個人電腦推出n簡單易學,但不是很嚴謹 n微軟的VISUAL BASIC(簡稱VB),為BASIC 語言提供了視覺化的簡易開發環境n範例: 6-9計算機概論全華科技圖書PASCALn發源於歐洲 n具有完備的資料型態,和結構化的控制結構 n程式可讀性高,常為教科書所用n範例:6-10計算機概論全華科技圖書Cn為了UNIX作業系統所設計n具有高階的結構化敘述,也具備了類似低階語 言控制硬體的能力n為目前最常被使用的高階語言 n範例:6-11計算機概論全華科技圖書PROLOGn1972年於法國所推出n邏輯化程式設計的代表n在人工智慧領域有重要應用n範例 6-12計算機概論全華科技圖書ADAn由美國國防部主導n名稱是紀念世界上第一位程式設計員Ada Byron n希望結合所有語言的特性n語言過於複雜,目前所知的應用不多6-13計算機概論全華科技圖書C+n基於C所擴充的物件導向程式語言 n在類別中,可定義資料(Data member)和行為(Function member)n可以指定使用範圍為公開的(Public),或是私自的( Private) n範例:6-14計算機概論全華科技圖書JAVAn美國Sun公司於1995年發表n具備有物件導向的特性 n提供了跨平台的功能 n範例:6-15計算機概論全華科技圖書程式語言依照特性分類6-16計算機概論全華科技圖書6-2 資料型態n用以表示一個應用系統中要處理的對象 n常見的資料型態n數字:整數(int)、長整數(long int)、浮點 數(float)、雙精準數(double)n文字:字元(char)、字串(string) n資料型態決定:n所需空間 n可表示的數值或資料範圍(參見下頁) n有意義的運算6-17計算機概論全華科技圖書C的資料型態6-18計算機概論全華科技圖書陣列n表示一系列相同型態的資料 n範例:一個包含50個整數的陣列 int score50; n陣列的名稱為scoren每個資料為整數(int)型態 n陣列第一個位置為score0 n陣列最後一個位置為score49nC語言預設以註標0來表示陣列的第一個元素 6-19計算機概論全華科技圖書結構n將一些相關資料,聚集成一個單元一起表示 n範例: struct student char(6) name; char(10) major; int year; ;n結構的名稱為studentn欄位name的資料型態為6個字元(char),欄位 major的資料型態為10個字元,欄位year的 資料型態為整數 6-20計算機概論全華科技圖書結構(續)n定義完結構之後可用以宣告為變數的型態n範例:宣告變數x的資料型態為student 結構 struct student x;n可以利用小數點加上欄位名稱,來指出結構變 數中的某一個成分 n範例:nx.name、x.major、x.year 6-21計算機概論全華科技圖書指標n記錄某個資料在記憶體的位置 n提供了非直接存取(Indirect Accessing)的功 能 n使用指標的理由 n效率性的考量 指標所需的空間是固定的,可作為複雜結構的 代理人 n不能確定資料的大小 若使用陣列,預先宣告的空間可能浪費或不夠6-22計算機概論全華科技圖書鏈結串列n表示大小會變化的資料n將資料用節點表示,利用指標將節點串連起來n範例:struct node int data; struct node *next; ;n符號*表示指標變數n處理的資料為整數型態 n鏈結串列的示意圖 6-23計算機概論全華科技圖書6-3 程式指令n程式語言提供的指令,以組合出正確的程式 n以下使用C和PASCAL語言作為範例 n同時使用流程圖(Flow chart)來輔助說明指令 代表的邏輯結構,和步驟間的關聯,其符號如 下圖:6-24計算機概論全華科技圖書比較:Ifn提供邏輯判斷式 n如果 “If” 後面接的運算式被判斷為真,則程式 會繼續執行 “Then” 後面的運算式 n如果 “If” 後面接的運算式被判斷為不真,則程 式會繼續執行 “Else” 後面的運算式 n注意:nC裡面省略了 “Then”關鍵字n“Else” 後面的運算式可以不提供,如此程式不 會有任何動作 n範例:在變數 “i” 的值大於0時,變數 “x” 的值設定為 “10”,否則變數 “y” 的值設定 為 “5” 6-25計算機概論全華科技圖書If範例和流程圖6-26計算機概論全華科技圖書巢狀Ifn在 “Then” 或 “Else” 的部 分,再放入另一個 “If” 敘述 n範例:當變數 “i” 的值被 判斷為正之後,我們需 要再確定變數 “a” 的值 大於變數 “b” 的值,才 會指定變數 “x” 為10 6-27計算機概論全華科技圖書固定次數的迴圈:Forn事先指定好迴圈的執行次數 nC沒有此種指令n範例:透過變數 “i” 的值將迴圈的執行次數控制為5 次,同時變數 “x”的值在迴圈結束後,會等於整數1 加到整數5的和 6-28計算機概論全華科技圖書不固定次數的迴圈:Whilen迴圈的執行次數並沒有直接在程式裡指定好n利用邏輯判斷式決定迴圈要執行幾次n範例:若邏輯判斷式 “i 6” 為真,則程式會進入迴 圈,反之則跳出迴圈 6-29計算機概論全華科技圖書While (續)n對應的流程圖如右n注意:必須適當的改變 變數值,使得邏輯判斷 式的真假值改變,否則 會造成無窮迴圈的情況 6-30計算機概論全華科技圖書先執行再判斷的寫法n先執行命令,再進行邏 輯式的判斷 n當判斷式為真 nC提供的 “Do-while” 指 令會留在迴圈裡 nPASCAL提供的 “Repeat -until” 指令會離開迴圈 n範例:6-31計算機概論全華科技圖書不固定次數的迴圈:FornC語言裡面的For指令分成以下三部分: n在執行迴圈之前,所需要先給定的初始值設定 n進入或留在迴圈的條件,有如While指令後面接著的判斷 式 n在每當要執行下一次迴圈之前,所需要執行的式子
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