什么是程序设计语言,及组成要素?
计算机的程序设计语言指的是用于书写计算机程序的语言,它包括数据成分、运算成分、控制成分、传输成分等四种基本成分,用于表达程序中数据的传输。程序设计语言,是人和电脑都可以接受的语言,它有三类:
第一类是机器语言,它是以机器指令表达的语言;
第二类是汇编语言,它是用助记符表示的语言,是低级语言;
第三类是高级语言,它接近于人的习惯用语。由于电脑都有编译程序,可以把高级语言翻译成电脑懂得的机器语言,所以使用电脑的人只需学习高级语言就可以了。高级语言的种类很多,例如:用于科学计算方面的ALGOL、FORTRAN、BASIC、PASCAL、C语言等;用于数据处理方面的COBOL语言等;用于人工智能和专家系统的LISP、PRO-LOG语言等;以及用于实现机器人控制的VAL、AL语言等。程序设计语言是软件的一个重要方面,其发展趋势是模块化、简明性和形式化。
延伸阅读
程序设计语言的特性有哪些?
程序设计语言有三个特性,他们是:心理特性、工程特性和技术特性。
1、心理特性:是指影响程序员心理的语言性能,包括歧义性,简洁性,局部性和顺序性,传统性几个方面。歧义性:是指某些语言虽然在编译程序中只有一种解释,但在人们看来却可能产生两种或多种不同的解释。简洁性:是指人们必须记住的语言成分的数量。局部性和顺序性:局部性指语言的联想性,模块的高内聚低耦合使局部性得以加强,提供异常处理的语言特性则削弱局部性。顺序性强则使人们易理解,易接受。传统性:由于人们使用语言有一种习惯性。若新语种的传统性强,则人们学习起来容易接受。反之则需要更多时间来学习。可见传统性容易影响人们学习新语种的积极性。
2、工程特性:从软件工程的观点,程序设计语言的特性着重考虑软件开发项目的需要,因此对程序编码有如下要求:可移植性、开发工具的可利用性、软件的可重用性及可维护性。可移植性:是指程序从一个计算机环境移植到另一个计算机环境的容易程度。开发工具的可利用性:就是说一个开发工具好不好用,功能多不多,强不强。比如vc++就是一个开发工具。软件的可重用性:指编程语言能否提供可重用的软件成分,重用时需要修改调整的内容多不多。可维护性:一个易读懂,易修改的软件就是可维护性好的软件。
3、技术特性。
高级程序设计语言有哪些?
高级程序设计语言可以分为基础语言、结构化语言和专用语言。
(1) 基础语言
基础语言也称通用语言。它历史悠久,流传很广,有大量的已开发的软件库,拥有众多的用户, 为人们所熟悉和接受。 属于这类语言的有 FORTRAN、COBOL、BASIC、ALGOL等。FORTRAN 语言是目前国际上广为流行、也是使用得最早的一种高级语言,从 20 世纪90 年代起,在工程与科学计算中一直占有重要地位,备受科技人员的欢迎。BASIC 语言是在 20 世纪 60 年代初为适应分时系统而研制的一种交互式语言,可用于一般的数值计算与事务处理。BASIC 语言结构简单,易学易用,并且具有交互能力,成为许多初学者学习程序设计的入门语言。
(2) 结构化语言
20 世纪 70 年代以来,结构化程序设计和软件工程的思想日益为人们所接受和欣赏。在它们的影响下,先后出现了一些很有影响的结构化语言,这些结构化语言直接支持结构化的控制结构,具有很强的过程结构和数据结构能力。PASCAL、C、Ada 语言就是它们的突出代表。
PASCAL 语言是第一个系统地体现结构化程序设计概念的现代高级语言,软件开发的最初目标是把它作为结构化程序设计的教学工具。由于它模块清晰、控制结构完备、有丰富的数据类型和数据结构、语言表达能力强、移植容易,不仅被国内外许多高等院校定为教学语言,而且在科学计算、数据处理及系统软件开发中都有较广泛的应用。
C 语言功能丰富,表达能力强,有丰富的运算符和数据类型,使用灵活方便,应用面广,移植能力强,编译质量高,目标程序效率高,具有高级语言的优点。同时,C 语言还具有低级语言的许多特点,如允许直接访问物理地址,能进行位操作,能实现汇编语言的大部分功能,可以直接对硬件进行操作等。用 C 语言编译程序产生的目标程序,其质量可以与汇编语言产生的目标程序相媲美,具有“可移植的汇编语言”的美称,成为编写应用软件、操作系统和编译程序的重要语言之一。
(3) 专用语言
是为某种特殊应用而专门设计的语言,通常具有特殊的语法形式。一般来说,这种语言的应用范围狭窄,移植性和可维护性不如结构化程序设计语言。随着时间的发展,被使用的专业语言已有数百种,应用比较广泛的有 APL 语言、Forth 语言、LISP 语言。
主流的程序设计语言排前五的是哪几种?
1.TypeScript
TypeScript是一种由微软开发的自由和开源的编程语言,它是 JavaScript的一个超集,扩展了 JavaScript的语法。从2014开始,排名前十的编程语言一直没有新军加入,去年6月开始,TypeScript成为近5年以来第一种进入前10名的语言,与Python一样TypeScript之所以成功,部分原因在于它的模式。除了多功能之外TypeScript与现有的JavaScript代码库配合良好,可以编写出更安全的代码。
2.Python
Python是一种面向对象的动态类型语言,它一直排名在前五名的位置,近来占据着第二的位置。近年,国内也很风靡,基本都普及到了小学年龄阶段了,得益于它的用途广泛以及易于使用,所以推广的很好。
3.R 语言
R语言是用于统计分析、绘图的语言。R是属于GNU系统的一个自由、免费、源代码开放的软件,它是一个用于统计计算和统计制图的优秀工具。您可能没有听说过它,但它拥有完整体系的数据分析工具,为数据分析和显示提供的强大图形功能,一套(源自S语言)完善、简单、有效的编程语言。
4.Dart
Dart语言是由谷歌公司开发的网络编程语言,因为Dart语言随着一年前推出的Flutter UI工具箱的流行而风行一时,由于谷歌在国内被屏蔽,所以国内甚少使用,但不乏有一些研究者,而国外应用则很广。
5.Kotlin
Kotlin 是一个用于现代多平台应用的静态编程语言,这种语言在Android开发人员中很流行,Kotlin可以编译成Java字节码,也可以编译成JavaScript,方便在没有JVM的设备上运行。
低级的程序设计语言有哪些?
程序设计语言是人们根据实际问题的需要而设计的。目前可以分为三大类:
一是机器语言。它是用计算机的机器指令表达的语言;
二是汇编语言。它是用一些能反映指令功能的助记符表达的语言;三是高级语言。它是独立于机器、接近于人们使用习惯的语言。 在计算机科学发展的早期阶段,一般只能用机器指令来编写程序,这就是机器语言。由于机器语言直接用机器指令编写程序,无论是指令还是数据,都须得用二进制数码表示,给程序编制者带来了很多麻烦,需要耗费大量的时间和精力。为了解决这个问题,使程序既能简便地编制,又易于修改和维护,于是出现了程序设计语言。程序设计语言一般分为低级语言和高级语言。低级语言较接近机器语言,它是用由英文字母的助记符代替指令编码,用英文字母和阿拉伯数字组成的十六进制数代替二进制数,从而避免了过去用来表示指令、地址和数据的令人烦恼的二进制数码问题。典型的低级语言是汇编语言。正因为汇编语言是低级语言,所以它对机器依赖性较大。不同的机器有不同的指令系统,所以,不同的机器都有不同的汇编语言。 高级语言则是独立于指令系统而存在的程序设计语言,它比较接近人类的自然语言。用高级语言编写程序,可大大缩短程序编写的周期。高级语言比汇编语言和机器语言简便、直观、易学,且便于修改和推广。 目前,世界上已有许多各种各样的程序设计语言。由于计算机本身只认识它自己的机器指令,所以对每个程序设计语言都要编制编译程序或解释程序。编译程序、解释程序是人和计算机之间的翻译,它负责把程序员用高级语言编写的程序翻译成机器指令。这样,计算机才能认识这程序,这程序才可以上机运行。 由于不同的程序设计语言有不同应用范围,至今还没有一种程序设计语言能把所有应用包含在内。现在广为应用的几种语言中,FORTRAN侧重科学计算,BASIC善于人机对话,PASCAL着重结构设计,COBOL长于报表处理。 人们交流思想、传递信息要使用语言这个工具。我们要让计算机为我们工作,也必须同计算机交流信息,同样有个语言工具问题。学习使用电子计算机,主要的就是学习电子计算机的语言。
程序设计语言包含4种基本成分?
程序设计语言的4种基本成分是:数据、运算、控制、函数。1、数据程序语言的数据成分指的是一种程序语言的数据类型。数据对象总是对应着应用系统中某些有意义的东西,数据表示则指定了程序中值的组织形式。
数据类型用于代表数据对象,同时还可用于检查表达始终对运算的应用是否正确。
数据是程序操作的对象,具有存储类别、类型、名称、作用域和生存期等属性,使用时要为它分配内存空间。
数据名称由用户通过标识符命名,标识符是由字母、数字和称为下划线的特殊符号“_”组成的标记;类型说明数据占用内存的大小和存放形式;存储类别说明数据在内存中的位置和生存期;作用域则说明可以使用数据的代码范围;生存期说明数据占用内存的时间范围。从不同角度可将数据进行不同的划分。数据类型的分类如下:
(1)按程序运行过程中数据的值能否改变,可分为常量(整数常量、实型常量、字符常量、符号常量)和变量。
(2)按数据的作用域范围可分为全局量和局部量。
(3)按数据组织形式的不同可分为基本类型(整型、实型、字符型、枚举型)、构造类型(数组、结构、公用)、指针类型和空类型。
2、运算大多数程序设计语言的基本运算可分为算术运算、关系运算、逻辑运算。为了确保运算结果的唯一性,运算符号规定优先级和结合性。
3、控制控制成分指明语言允许表达的控制结构,程序员使用控制成分来构造程序中的控制逻辑。
理论上已经表明,可计算问题的程序都可以用顺序、选择和循环这三种控制结构来描述。4. 函数任何函数都是由函数说明和函数体两部分组成。函数定义的一般格式如下:返回值的类型函数名(形式参数表) 。函数调用的一般形式为:函数名(实参表)。
传值的好处是传值调用不会改变调用函数实参变量的内容。
函数体若调用自身则称为递归调用。
程序设计语言的概念?
一门程序设计语言一般应该定义其语法、语义和语用。它们的作用分别如下:
(1)语法用来形成和产生一个符合规则的程序,即识别出字符集上的一串字符。
(2)语义指用来定义语言的单词符号和语法单位意义的规则。语言只是一堆符号的集合,有了语义规则,这些符号才具有其意义。
(3)语用主要是有关程序设计技术和语言成分的使用方法,它使语言的基本概念与语言的外界联系起来。
程序设计语言分哪几类?
1、命令式语言
这种语言的语义基础是模拟“数据存储/数据操作”的图灵机可计算模型,十分符合现代计算机体系结构的自然实现方式。其中产生操作的主要途径是依赖语句或命令产生的副作用。现代流行的大多数语言都是这一类型,比如Fortran、Pascal、C++obol、C、C++、Basic、Ada、Java、C#等,各种脚本语言也被看作是此种类型。
2、函数式语言
这种语言的语义基础是基于数学函数概念的值映射的λ算子可计算模型。这种语言非常适合于进行人工智能等工作的计算。典型的函数式语言如Lisp、Haskell、ML、Scheme、F#等。
3、逻辑式语言
这种语言的语义基础是基于一组已知规则的形式逻辑系统。这种语言主要用在专家系统的实现中。最著名的逻辑式语言是Prolog。