计算机程序设计语言是怎么组成的

我们知道，要使计算机按人的意图运行，就必须使计算机懂得人的意图，接受人的命令。人要和机器交换信息，就必须要解决一个语言问题。为此，人们给计算机设计了一种特殊语言，这就是程序设计语言。程序设计语言是一种形式语言。语言和基本单位是语句，而语句又是由确定的字符串和一些用来组织它们成为有确定意义的组合规则所组成。

程序设计语言(Programming Language)，是一组用来定义计算机程序的语法规则。它是一种被标准化的交流技巧，用来向计算机发出指令。一种计算机语言让程序员能够准确地定义计算机所需要使用的数据，并精确地定义在不同情况下所应当采取的行动。

程序设计语言可分为：1机器语言，2汇编语言，3高级语言。

步骤如下：

编写设计环境，良好的编程习惯和风格不仅可以使程序代码更易于读懂和修改，更重要的是，它可以使程序的结构更加合理，有助于提高程序的执行效率。

结构设计：也就是对程序的整体框架进行设计，设计出我们需要使用的模块等等，并画出流程图。

用户界面设计：设计出用于与用户交互的输入输出界面。

代码设计：在这个步骤中，我们要进行代码的编写。

调试：对程序中正在发生或可能发生的各种错误进行处理。

维护：对程序进行升级，对原有错误进行修改。

程序执行原理：

程序设计语言编写的源程序转换到机器目标程序的方式有两种：解释方式和编译方式。

解释方式下，计算机对高级语言书写的源程序一边解释一边执行，不能形成目标文件和执行文件。

编译方式下，首先通过一个对应于所用程序设计语言的编译程序对源程序进行处理，经过对源程序的词法分析、语法分析、语意分析、代码生成和代码优化等阶段将所处理的源程序转换为用二进制代码表示的目标程序。

然后通过连接程序处理将程序中所用的函数调用、系统功能调用等嵌入到目标程序中，构成一个可以连续执行的二进制执行文件。调用这个执行文件就可以实现程序员在对应源程序文件中所指定的相应功能。

是进行以模块功能和处理过程设计为主的详细设计的基本原则。结构化程序设计是过程式程序设计的一个子集，它对写入的程序使用逻辑结构，使得理解和修改更有效更容易。

中文名：结构化程序设计

外文名：structured programming

提出人：EWDijikstra

时间：1965年

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概述

概念

其概念最早由EWDijikstra在1965年提出的，是软件发展的一个重要的里程碑。它的主要观点是采用自顶向下、逐步求精及模块化的程序设计方法；使用三种基本控制结构构造程序，任何程序都可由顺序、选择、循环三种基本控制结构构造。结构化程序设计主要强调的是程序的易读性。

内容

详细描述处理过程常用三种工具：图形、表格和语言。

图形：程序流程图、N-S图、PAD图　表格：判定表

语言：过程设计语言（PDL）

结构化程序设计曾被称为软件发展中的第三个里程碑。该方法的要点是：

（1) 主张使用顺序、选择、循环三种基本结构来嵌套连结成具有复杂层次的“结构化程序”，严格控制GOTO语句的使用。用这样的方法编出的程序在结构上具有以下效果：

a 以控制结构为单位，只有一个入口，一个出口，所以能独立地理解这一部分。

b 能够以控制结构为单位，从上到下顺序地阅读程序文本。

c由于程序的静态描述与执行时的控制流程容易对应，所以能够方便正确地理解程序的动作。

（2）“自顶而下，逐步求精”的设计思想，其出发点是从问题的总体目标开始，抽象低层的细节，先专心构造高层的结构，然后再一层一层地分解和细化。这使设计者能把握主题，高屋建瓴，避免一开始就陷入复杂的细节中，使复杂的设计过程变得简单明了，过程的结果也容易做到正确可靠。

（3）“独立功能，单出、入口”的模块结构，减少模块的相互联系使模块可作为插件或积木使用，降低程序的复杂性，提高可靠性。程序编写时，所有模块的功能通过相应的子程序(函数或过程)的代码来实现。程序的主体是子程序层次库，它与功能模块的抽象层次相对应，编码原则使得程序流程简洁、清晰，增强可读性。

（4） 主程序员组。

其中（1）、（2）是解决程序结构规范化问题；（3）是解决将大划小，将难化简的求解方法问题；（4）是解决软件开发的人员组织结构问题。

模型

结构化程序设计通常使用自上往下的设计模型，开发员将整个程序结构映射到单个小部分。已定义的函数或相似函数的集合在单个模块或字模块中编码，这意味着，代码能够更有效的载入存储器，模块能在其它程序中再利用。模块单独测试之后，与其它模块整合起来形成整个程序组织。

程序流程遵循简单的层次化模型，采用“for”、“repeat”、“while”等循环结构，鼓励使用“Go To”语句。几乎任何语言都能使用结构化程序设计技术来避免非结构化语言的通常陷阱。非结构化程序设计必须依赖于开发人员避免结构问题，从而导致程序组织较差。大多数现代过程式语言都鼓励结构化程序设计。

基本结构

结构化程序设计的三种基本结构是:顺序结构、选择结构和循环结构。

顺序结构

顺序结构表示程序中的各 *** 作是按照它们出现的先后顺序执行的。

选择结构

选择结构表示程序的处理步骤出现了分支，它需要根据某一特定的条件选择其中的一个分支执行。选择结构有单选择、双选择和多选择三种形式。

循环结构

循环结构表示程序反复执行某个或某些 *** 作，直到某条件为假（或为真）时才可终止循环。在循环结构中最主要的是：什么情况下执行循环？哪些 *** 作需要循环执行？循环结构的基本形式有两种：当型循环和直到型循环。

当型循环：表示先判断条件，当满足给定的条件时执行循环体，并且在循环终端处流程自动返回到循环入口；如果条件不满足，则退出循环体直接到达流程出口处。因为是"当条件满足时执行循环"，即先判断后执行，所以称为当型循环。

直到型循环：表示从结构入口处直接执行循环体，在循环终端处判断条件，如果条件不满足，返回入口处继续执行循环体，直到条件为真时再退出循环到达流程出口处，是先执行后判断。因为是"直到条件为真时为止"，所以称为直到型循环。

设计方法

自顶向下

程序设计时，应先考虑总体，后考虑细节；先考虑全局目标，后考虑局部目标。不要一开始就过多追求众多的细节，先从最上层总目标开始设计，逐步使问题具体化。

逐步细化

对复杂问题，应设计一些子目标作为过渡，逐步细化。

模块化

一个复杂问题，肯定是由若干稍简单的问题构成。模块化是把程序要解决的总目标分解为子目标，再进一步分解为具体的小目标，把每一个小目标称为一个模块。

限制使用goto语句　结构化程序设计方法的起源来自对GOTO语句的认识和争论。肯定的结论是，在块和进程的非正常出口处往往需要用GOTO语句，使用GOTO语句会使程序执行效率较高；在成程序目标时，GOTO语句往往是有用

一个标准的循环程序应由以下四部分组成：循环准备、循环体、循环修改、循环控制。

循环准备是为循环做准备的，有循环次数和起始地址；循环体是循环程序解题所需的核心程序，题目要完成的功能在此进行；循环修改用来更新某些数据或修正循环控制的参数；循环控制是循环是否结束的控制。

如果在一个程序中的多个地方、或多个程序中的多个地方要用同一段程序，那么可以将这段程序单独设计，存放在某一存储区域，每当需要执行这段程序时，就调用指令转到这段程序去，执行完毕，再返回原来的程序。这段独立出来的程序叫做子程序或过程，调用它的程序称为主程序。采用子程序。使得设计结构清楚，程序的维护方便。当主程序需要执行这个子程序功能时，通过调用该子程序，执行子程序，子程序完成后返回主程序调用处，继续主程序后面的指令的执行。与子程序有关的指令有子程序的调用CALL、子程序返回RET两条指令。

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