Поиск по базе сайта:
Язык программирования icon

Язык программирования




Скачати 41.63 Kb.
НазваЯзык программирования
Дата конвертації06.08.2013
Розмір41.63 Kb.
ТипДокументи

Язык программирования — это набор правил для описания алгоритмов решения задачи с помощью ЭВМ.

Различают языки низкого и высокого уровня. Языки низкого уровня, называемые еще машинными языками, — это языки, которые компьютер воспринимает непосредственно, т.е. языки машинных команд данной модели компьютера. Языки высокого уровня ближе к естественному. Языком низкого уровня является ассемблер, а языков высокого уровня существует множество: Фортран, Алгол, Бейсик, Паскаль, Си, Ада, Пролог.

Для вычислений используются различные числовые типы данных. Этот тип возник в ЭВМ самым первым.

Еще одна категория данных, которая часто используется в программировании, это символьные величины. В зависимости от конкретного языка программирования такие данные могут иметь некоторые не очень существенные особенности, но все они служат для хранения и организации обработки текстовой информации.

очень важным типом данных для построения программ со сложной структурой являются логические величины. Их часто называют булевскими в честь ирландского математика Д.Буля, который был основоположником алгебры логики. Хотя логические переменные имеют всего два значения — “ложь” и “истина”, без них в языках программирования не было бы ни полноценной развилки, ни цикла. В современных реализациях языков программирования появился особый тип данных — вариантный, который может принимать любые (числовые, символьные и т.д.) значения, причем тип текущего значения также хранится в самой переменной и может быть запрошен программистом. Все рассмотренные выше типы данных являются простыми. Языки программирования позволяют сконструировать и сложные типы данных, причем для этого можно объединять как несколько простых, так и другие сложные данные. Самым известным сложным типом является массив, объединяющий в себе набор данных одного типа, например, массив из целых чисел или массив из логических величин. На стандартный простой тип можно непосредственно ссылаться, а для сложного типа требуется предварительно описывать его структуру. Отметим попутно, что типы данных не всегда определены заранее. Во многих языках существует возможность определения собственного типа данных. “Прежде всего они указывают, как кодировать данные в ЭВМ при их вводе и трансляции программ и как декодировать данные при их выводе и исполнении программ. …Благодаря этому кодированию становится возможным контроль над многими ошибками в программе. Для обработки данных используются различные алгоритмы. Любой алгоритм состоит из последовательности команд, которые часто по-другому называются операторами. Набор операторов в различных языках программирования, как ни странно, относительно невелик и примерно одинаков. Основу любого алгоритмического языка составляет оператор присваивания. Именно он позволяет изменять значения данных программы и тем самым получать результат решения задачи. Чтобы получить простейшую законченную линейную программу, к операторам присваивания надо добавить какие-то средства ввода-вывода значений переменных. Ввод и вывод информации для различных языков отличаются наиболее сильно. Так, например, в языке Basic для ввода и вывода существуют особые операторы input и print, а в Паскале и Си для этой цели предусмотрены специальные системные процедуры. Для организации разветвляющихся и циклических участков алгоритма в языках программирования предусмотрены специальные операторы, которые обычно называются управляющими. К ним относятся имеющиеся в любом алгоритмическом языке условный оператор (дополненный, как правило, некоторой разновидностью — конструкцией выбора) и несколько видов циклов. Помимо этого стандартного обязательного набора, могут существовать и другие операторы. В частности, отметим оператор безусловного перехода goto, который хотя и есть практически в любом языке, но фактически является “запрещенным”: дело в том, что его применение существенно усложняет чтение программы, тогда как перечисленные выше стандартные конструкции вполне позволяют без него обойтись.

В теории программирования строго доказывается, что для реализации любого алгоритма достаточно всего трех стандартных структур: следования (операторы выполняются в строгом соответствии с порядком написания), ветвления и цикла. Рассмотрим в качестве примера реализацию этих базовых структур в языке Паскаль.

Условный оператор, обеспечивающий реализацию ветвления в алгоритмах, в рассматриваемом языке программирования имеет вид:

IF <логическое выражение> THEN <оператор1>

ELSE <оператор2>

составной оператор, заключая необходимое количество операторов внутри служебных слов BEGIN…END.

Рассмотрим теперь операторы цикла. Имеется их три основных вида: с предусловием, с постусловием и с параметром. Соответствующий синтаксис перечисленных разновидностей циклов приведен ниже.

WHILE <логическое выражение> DO <оператор>

REPEAT <операторы> UNTIL <логическое выражение>

FOR <параметр>:=<начальное значение>

TO <конечное значение> DO <оператор>

В итоге можно выделить следующие основные этапы разработки программ.

1.^ Постановка задач (выяснение наиболее существенных ее параметров и закономерностей, влияющих на изучаемую ситуацию; формулировка целей решения и определение необходимых для этого данных).

2. Математическая формализация (запись основных закономерностей в математической форме: в виде уравнений, соотношений, связей, условий).

3. ^ Выбор компьютерного метода (обычно данный этап требуется, поскольку получившаяся математическая задача нуждается в преобразовании в эквивалентную форму, пригодную для обработки на компьютере, — например, дифференциальные уравнения приводятся к алгебраическим формулам, а для статистического моделирования требуется реализация датчика случайных чисел).

4. Построение алгоритма.

5. Составление программы на языке программирования.

6. Отладка и тестирование программы (устранение синтаксических и логических ошибок, анализ полученных результатов на предмет согласованности с имеющимися в науке закономерностями и ранее надежно установленными результатами; если необходимо — “ручная” проверка результатов для простейших случаев).

7. Проведение расчетов и анализ полученных результатов (все предшествующие этапы выполнялись с целью получить сведения о некотором реальном предмете или явлении, а не просто провести вычисления).



Схожі:




База даних захищена авторським правом ©lib.exdat.com
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації