▶1.程序语言的基本功能
程序语言是用来定义计算机指令执行流程的形式化语言。程序语言包含一组预定义的关键字(单词)和语法规范。这些规范包括:数据类型、指令类型、指令控制、调用机制、库函数等,以及一些行业规范(如程序递进书写、变量命名等)。
▶2.程序语言的基本组成
1)指令及指令流程控制
程序由多个语句组成,一个语句就是一条指令(可以包含多个操作)。语句有规定的关键字和语法结构。语言中的控制指令(如顺序、选择、循环、调用等)可以改变程序的执行流程,用来控制计算机的处理过程。
2)程序语言基本组成
程序语言虽然千差万别,但是逻辑结构都是相同的,只是语法和API稍有不同。程序语言的基本成分有以下4种:一是数据成分,它用来描述程序中数据的类型,如数值、字符、数组等;二是运算成分,它用来描述程序中所包含的各种运算,如四则运算、逻辑运算等;三是控制成分,它用来控制程序语句的执行流程,如选择、循环、调用等;四是传输成分,用来表达程序中数据的传输,如实参与形参、返回值、文件等。
▶3.程序语言的类型
1)程序语言的分类
程序语言有多种分类方法,大部分程序语言都是算法描述型语言(图灵完备语言),如C、Java、Python等,很少一部分是数据描述型语言(非图灵完备语言),如HTML、SQL等。按程序语言与硬件的层次关系可分为低级语言(机器语言、汇编语言)和高级语言;按程序设计风格可分为命令式语言(过程化语言)、结构化语言、面向对象语言、函数式语言、脚本语言等;按程序语言应用领域可分为通用语言(如C、Java、Python等),专用语言(如集成电路设计语言VHDL等);按程序执行方式可分为解释型语言(如JavaScript、R、Python等)、编译型语言(如C/C++等)、编译十解释型语言(如Java、C#等);按数据类型检查方式可分为动态语言(如Python、PHP等)、静态语言(如C、Java等)。
2)机器语言
机器语言是二进制指令代码的集合,是计算机唯一能直接识别和执行的语言。机器语言的优点是占用内存少,执行速度快;缺点是编程难,阅读难,修改难,移植难。
3)汇编语言
汇编语言是将机器语言的二进制指令,用简单符号(助记符)表示的一种语言。因此汇编语言与机器语言本质上是相同的,都可以直接对计算机硬件设备进行操作。汇编语言编程需要对计算机硬件结构有所了解,这无疑大大增加了编程难度。但是汇编语言生成的可执行程序很小,而且执行速度很快。因此,工业控制领域经常采用汇编语言进行编程。汇编语言与计算机硬件设备(主要是
CPU)相关,不同系列CPL(如ARM与Intel的CPU)的机器指令不同,因此它们的汇编语言也不同。
4)高级程序语言
高级语言将计算机内部的许多相关机器操作指令,合并成一条高级程序指令,并且屏蔽了具体操作细节(如内存分配、寄存器使用等),这样大大简化了程序指令,使编程者不需要专业知识就可以进行编程。高级程序语言便于人们阅读、修改和调试,而且移植性强,高级程序语言已成为目前普遍使用的编程语言。
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