南昌大学科学技术学院
计算机系
(2024年)
软件工程专业导论论文
题 目 程序语言设计发展及意义
专 业: 软件工程 班 级: 软件工程202班 学 号: 7023120047 学生姓名:
教师评定成绩: 教师签名: 年 月
程序设计语言的发展及意义
学生姓名:李韶倬 学号:7023120047
摘要:本文介绍了程序设计语言的概念意义以及未来的发展,对多种程序设计语言的历史以及发展过程进行分析,在由多种历史引出程序语言设计在当下的重要性,并且在未来会一直受重视,由此引出未来程序设计语言的潜力以及发展程序设计语言的意义。本文侧重点在于程序设计语言的意义,并从各个发展阶段进行分析,以一种不同的方法诉说着程序设计语言的重要性,将一副完整的程序设计语言发展及意义的画面描述出来。
关键词:软件工程、程序设计语言
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目录
1. 程序设计语言的概念
1.1 什么是程序设计语言 1.2 程序设计语言的种类 2. 程序设计语言的历史
2.1 程序设计语言的演变 2.2 各种语言的用处 2.3 高级程序语言的特征 2.4 程序设计语言的意义 3. 程序设计语言的前景
3.1 发展意义 3.2 发展趋势 4. 总结
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1945年,第一部电子计算机投入使用,人类也开始进入了信息时代。当今我们生活中到处是网络的痕迹,有关网络的发展以及其意义已经非凡,而程序设计语言在当今这个信息时代尤为重要,人工智能、程序维修、网页设计等都离不开程序设计语言,换而言之,信息时代的发展离不开程序设计语言。 1. 程序设计语言的概念
既然程序设计语言如此重要,那么首先的问题是,什么是程序设计语言?程序设计语言是用于书写计算机程序的语言,顾名思义,就是与计算机程序“对话”的一门语言。 1.1 什么是程序设计语言
如同中文与英语的意义一样,你学中文是为了与中国人交流、学英语是为了与外国人交流一般,学程序设计语言就是为了与程序交流、与计算机交流。
专业一点来说程序设计语言就是用于书写计算机程序的语言。语言的基础是一组记号和一组规则。根据规则由记号构成的记号串的总体就是语言。在程序设计语言中,这些记号串就是程序。程序设计语言有3个方面的因素,即语法、语义和语用。语法表示程序的结构或形式,亦即表示构成语言的各个记号之间的组合规律,但不涉及这些记号的特定含义,也不涉及使用者。语义表示程序的含义,亦即表示按照各种方法所表示的各个记号的特定含义,但不涉及使用者。
语言的种类千差万别。但是,一般说来,基本成分不外4种。 (1)数据成分。用以描述程序中所涉及的数据。 (2)运算成分。用以描述程序中所包含的运算。 (3)控制成分。用以表达程序中的控制构造。 (4)传输成分。用以表达程序中数据的传输。
这四种成分组成了它,浅显来说,它就是一门与众不同的语言,一门关系的我们发展的语言,一门能与计算机对话、下达指令的语言。 1.2 程序设计语言的种类
在人们的不断开发与探索中,程序设计语言的种类也越来越多,不同的语言也有不同的用法,有专门用来做网页的程序语言,有专门用来做程序的程序语言。越来越多的语言给了人们不同的便利,但在不断发展下脱颖而出的语言却不多。
就当代的程序设计语言来说有基础语言FORTRAN、COBOL、BASIC、ALGOL等,有结构化语言PASCAL、C、Ada 语言等,有APL 语言、Forth 语言、LISP 语言等专用语言。从不同方向划分更是多种多样,又好必以“对象+消息”程序设计范式构成的程序设计语言,面向对象语言。比较流行的面向对象语言有 Delphi、Visual Basic、Java、C++等。
程序语言的种类多种多样,其中的奥秘也令人着迷,我也相信在人们不断探索中,信息时代能更进一步。 2. 程序设计语言的历史
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程序语言的发展时间并不长,但它发展过程中所蕴含的信息量无疑是巨大的,它的发展史也是如此的波澜壮阔,从无到有的衍生,再到如今的繁华,我们可以称之为奇迹。 2.1 程序设计语言的演变
程序设计语言不断发展的过程中,主要可以分为以下几个阶段,第一代机械语言、第二代汇编语言、第三代高级语言和第四代非过程化语言(可称为4GL)。而我们现在所应用最多的,是第三代高级语言。
机器语言是由二进制 0、1 代码指令构成,不同的 CPU 具有不同的指令系统。机器语言程序难编写、难修改、难维护,需要用户直接对存储空间进行分配,编程效率极低。这种语言已经被渐渐淘汰了。
汇编语言指令是机器指令的符号化,与机器指令存在着直接的对应关系,所以汇编语言同样存在着难学难用、容易出错、维护困难等缺点。但是汇编语言也有自己的优点:可直接访问系统接口,汇编程序翻译成的机器语言程序的效率高。 从软件工程角度来看,只有在高级语言不能满足设计要求,或不具备支持某种特定功能的技术性能(如特殊的输入输出)时,汇编语言才被使用。
高级语言是面向用户的、基本上独立于计算机种类和结构的语言。其最大的优点是:形式上接近于算术语言和自然语言,概念上接近于人们通常使用的概念。高级语言的一个命令可以代替几条、几十条甚至几百条汇编语言的指令。因此,高级语言易学易用,通用性强,应用广泛。
而非过程化语言则是编码时只需说明\做什么\,不需描述算法细节的一类语言,在我们现在这个时代,真正的第四类语言其实还并未出现,所谓的第四代语言大多是指基于某种语言环境上具有非过程化语言特征的软件工具产品, System Z、如PowerBuilder、FOCUS 等。第四代程序设计语言是面向应用,为最终用户设计的一类程序设计语言。它具有缩短应用开发过程、降低维护代价、最大限度地减少调试过程中出现的问题以及对用户友好等优点。
对于更细致的程序语言发展史我也不一一细说,但不可否认,短短几十年间程序语言的发展就是一个奇迹。 2.2 各种语言的用处
程序设计语言特点不同,适用领域也不同,以下从不同角度介绍选择的方法。 (1)科学工程计算。需要大量的标准库函数,以便处理复杂的数值计算,可供选用的语言有FORTRAN语言、C语言等。
(2)数据处理与数据库应用。SQL为IBM公司开发的数据库查询语言,4GL称为第4代语言。
(3)实时处理。实时处理软件一般对性能的要求很高,可选用的语言有汇编语言、Ada语言等。
(4)系统软件。如果编写操作系统、编译系统等系统软件时,可选用汇编语言、C语言、
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