程序设计是什么

时间:2024-12-22 23:04

一、什么是程序什么是程序设计呢

程序是为实现特定目标或解决特定问题而用计算机语言编写的命令序列的集合。程序设计是给出解决特定问题程序的过程,是软件构造活动中的重要组成部分。如需学习程序和程序设计推荐选择达内教育。

程序是为实现预期目的而进行操作的一系列语句和指令。一般分为系统程序和应用程序两大类。程序设计往往以某种程序设计语言为工具,给出这种语言下的程序。程序设计过程应当包括分析、设计、编码、测试、排错等不同阶段。专业的程序设计人员常被称为程序员。

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二、什么是程序设计

程序设计(Programming)是给出解决特定问题程序的过程,是软件构造活动中的重要组成部分。程序设计往往以某种程序设计语言为工具,给出这种语言下的程序。程序设计过程应当包括分析、设计、编码、测试、排错等不同阶段。专业的程序设计人员常被称为程序员。

某种意义上,程序设计的出现甚至早于电子计算机的出现。英国著名诗人拜伦的女儿Ada Lovelace曾设计了巴贝奇分析机上解伯努利方程的一个程序。她甚至还建立了循环和子程序的概念。由于她在程序设计上的开创性工作,Ada Lovelace被称为世界上第一位程序员。

任何设计活动都是在各种约束条件和相互矛盾的需求之间寻求一种平衡,程序设计也不例外。在计算机技术发展的早期,由于机器资源比较昂贵,程序的时间和空间代价往往是设计关心的主要因素;随着硬件技术的飞速发展和软件规模的日益庞大,程序的结构、可维护性、复用性、可扩展性等因素日益重要。

另一方面,在计算机技术发展的早期,软件构造活动主要就是程序设计活动。但随着软件技术的发展,软件系统越来越复杂,逐渐分化出许多专用的软件系统,如操作系统、数据库系统、应用服务器,而且这些专用的软件系统愈来愈成为普遍的计算环境的一部分。这种情况下软件构造活动的内容越来越丰富,不再只是程序设计活动了,还包括数据库设计、用户界面设计、接口设计、通信协议设计和复杂的系统配置过程。

程序设计(Programming)是指设计、编制、调试程序的方法和过程。它是目标明确的智力活动。由于程序是软件的本体,软件的质量主要通过程序的质量来体现的,在软件研究中,程序设计的工作非常重要,内容涉及到有关的基本概念、工具、方法以及方法学等。

按照结构性质,有结构化程序设计与非结构化程序设计之分。前者是指具有结构性的程序设计方法与过程。它具有由基本结构构成复杂结构的层次性,后者反之。按照用户的要求,有过程式程序设计与非过程式程序设计之分。前者是指使用过程式程序设计语言的程序设计,后者指非过程式程序设计语言的程序设计。按照程序设计的成分性质,有顺序程序设计、并发程序设计、并行程序设计、分布式程序设计之分。按照程序设计风格,有逻辑式程序设计、函数式程序设计、对象式程序设计之分。

程序设计的基本概念有程序、数据、子程序、子例程、协同例程、模块以及顺序性、并发性、并行性、和分布性等。程序是程序设计中最为基本的概念,子程序和协同例程都是为了便于进行程序设计而建立的程序设计基本单位,顺序性、并发性、并行性和分布性反映程序的内在特性。

程序设计规范是进行程序设计的具体规定。程序设计是软件开发工作的重要部分,而软件开发是工程性的工作,所以要有规范。语言影响程序设计的功效以及软件的可靠性、易读性和易维护性。专用程序为软件人员提供合适的环境,便于进行程序设计工作。

计算机程序或者软件程序(通常简称程序)是指一组指示计算机每一步动作的指令,通常用某种程序设计语言编写,运行于某种目标体系结构上。打个比方,一个程序就像一个用汉语(程序设计语言)写下的红烧肉菜谱(程序),用于指导懂汉语的人(体系结构)来做这个菜。通常,计算机程序要经过编译和链接而成为一种人们不易理解而计算机理解的格式,然后运行。未经编译就可运行的程序通常称之为脚本程序。

三、微程序设计的基本原理是什么

在微指令的控制字段中,每位代表一个微命令。设计微指令时,通过在控制字段中相应位置设置“1”或“0”来控制是否启动某个微命令,从而控制门的开启或关闭。这种方法称为直接控制法,是6.3节介绍的方法。然而,对于一些复杂的计算机系统,可能存在多达三四百个微命令,这会导致微指令字长过长,难以接受,并且需要大量控制存储器。为了解决这个问题,出现了各种编译方法。

1.字段直接编译法

在计算机系统中,各个控制门在微周期内不可能同时被打开,大部分时间它们是关闭的。微周期是指执行一条微指令所需的时间。如果一组微命令在每次选择的微周期内只有一个起作用,那么这些微命令是互斥的。例如,读写主存储器的命令是互斥的,ALU输入端的数据来源也是唯一的。通过将互斥的微命令组合成一个字段,并使用二进制编码来表示,可以缩短微指令的长度。例如,使用3位二进制编码来表示7个互斥的微命令,可以将微指令的长度从7位减少到3位。

2.字段间接编译法

字段间接编译法是在字段直接编译法的基础上发展起来的,旨在进一步缩短微指令字长。这种方法允许某些微命令的字段由另一个字段来解释,从而减少指令长度。然而,这种方法可能会削弱微指令的并行控制能力,因此通常只作为直接编译法的辅助手段。

3.常数源字段E

在微指令中,常数源字段E通常用于提供常数给某些部件,有时也称为发射字段。E字段通常只有几位,用于将常数作为操作数送入ALU进行运算,或者作为计算器的初始值来控制微程序的循环次数等。

4.微程序流的控制

微程序流的控制是指在执行完现行微指令后,如何生成后继微指令的微地址。除了顺序执行微程序外,还存在转移功能、微升拍循环和微子程序等,这些都可能影响下一地址的形成。

5.产生后继微指令地址的方法

(1)以增量方式产生后继微地址。在顺序执行微指令时,后继微地址是现行微地址加1;在非顺序执行时,会产生一个转移微地址。

(2)将微指令的下址字段分为转移控制字段BCF和转移地址字段BAF。在转移时,将BAF送至PC,否则顺序执行下一条微指令(PC+1)。

(3)增量与下址字段结合产生后继微地址。转移控制字段BCF和转移地址字段BAF共同决定后继微地址的形成。

以上内容是对原文的改写和润色,以提高内容质量并保持语义不变。

四、计算机程序设计是用什么语言

计算机程序设计语言是用于创建计算机程序的规则和约定集合,常见类型包括:低级语言:机器语言和汇编语言直接与计算机硬件交互高级语言:c、java、python、javascript、ruby等提供抽象层,使代码更易于阅读和编写其他脚本语言:用于自动化任务领域特定语言:专注于特定应用程序领域

计算机程序设计语言

计算机程序设计是一种使用计算机语言创建计算机程序的过程。计算机语言是一组规则和约定,用于表示计算机指令和数据。以下是几种常见的计算机程序设计语言:

低级语言

机器语言:直接由计算机的中央处理器(CPU)理解的二进制代码。它是特定于机器的,这意味着它仅适用于特定类型的计算机。汇编语言:比机器语言更具可读性的文本代码,但仍然依赖于计算机的特定架构。

高级语言

C:一种强大的过程导向语言,用于系统编程、操作系统和嵌入式系统。Java:一种面向对象语言,广泛用于开发桌面应用程序、移动应用程序和 Web服务。Python:一种解释型语言,以其简单性、可移植性和用于数据科学、人工智能和 Web开发而闻名。JavaScript:一种用于前端 Web开发的脚本语言,使 Web页面具有交互性。Ruby:一种动态语言,用于 Rails Web框架和其他 Web应用程序。

其他

脚本语言:简化自动化任务的高级语言,如 Bash、Python和 Ruby。领域特定语言(DSL):专注于特定领域的语言,如 HTML用于 Web开发,SQL用于数据库管理。

选择编程语言

选择编程语言取决于多种因素,包括:

应用程序的目的目标平台开发者经验可用资源

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