程序设计语言与编译
5.高级语言涉及的三类人
使用者
低
实现者
设计者
高
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程序设计语言与编译
6.本课程的目标
介绍程序设计语言设计和实现的最基本的理 论和技术，提高鉴赏和评估语言的能力。 在了解语言的重要概念、功能和限制的基 础上,以便具有选择、设计和实现程序设计 语言的能力。
程序设计语言与编译 • 翻译汇编语言的程序称为汇编程序（器）
汇编语言
SOURCE PROGRAM
翻译程序
TRANSLATER
机器码
OBJECT PROGRAM
汇编程序
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程序设计语言与编译 • 翻译高级语言的程序称为编译程序（器）
高级语言
SOURCE PROGRAM
翻译程序
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程序设计语言与编译 7.副作用:对绑定于一个非局部变量的对象 进行修改时，将产生副作用。
8.程序单元可以递归激活,从而一个单元可 以有很多个实例,但代码段相同。不同的仅 仅是活动记录。
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第四节 程序设计语言发 展简介
主要特征： •主要用于科学计算
•引入了分程序结构和递归过程
•采用BNF形式描述语法
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程序设计语言与编译 COBOL语言 CO = COmmon的头二个字母 BO = Business-Oriented 的第一个字母 L = Language的第一个字母
主要特征： •广泛应用于各种事务处理领域
时间轴
存储单元n
变量X
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变量的值
定义：即变量对应存储区单元的内容
关于变量的值的主要问题： 匿名变量的访问通过指针实现 变量与它的值的绑定是动态的
变量的初始化，几种处理方法：
不初始化则出错 随机 符号常量的值能否修改？ 缺省值0
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3.绑定（Binding)概念
实体属性 实体属性
变量，子程序，语句 等均为实体
实体
实体属性
实体具有的特性
ห้องสมุดไป่ตู้
实体属性
绑定：一个实体（或对象）与其某种属性建立起某种联系的 过程,称为绑定。 绑定时间：把对象（实体）与它的某个属性联系起来的时刻， 叫绑定时间。
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内容回顾
1.翻译、编译、汇编 2.冯.诺依曼体系结构
1.数据或指令以二进制形式存储; 2.“存储程序”的工作方式； 3.程序顺序执行 4.存储器的内容可以被修改
3.变量、复值语句
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变量的作用域
X
代码
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第一章 绪论 第一节 引言
1. 程序设计语言的产生
• 人机通信、人机交流
2. 程序设计语言的发展
机器语言 低级语言 汇编语言 高级语言 机器语言：二进制、机器相关 汇编语言：助记符、机器相关 高级语言：接近自然语言、机器无关
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TRANSLATER
机器码
OBJECT PROGRAM
编译程序
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程序设计语言与编译
机器语言实例
–
汇编语言实例
– – – – – –
MOV MUL ADD SUB
–
– – – –
… 0001 10 10 10001000 0010 10 00 01100100 0100 01 10 10000100 1000 01 01 00000010 …
第二代语言
汇编语言， 第三代语言 机器语言的 符号化
第四代语言
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2.冯.诺依曼体系结构
Memory Data Register Small, temporary storage MAR MDR Memory Address Register
存贮器
输 入
可移植性 •成功应于文本处理
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3.概念的集成（64年）
多任务 异常处理 动态数据结构 递归过程 分程序
概念的集 成..
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程序设计语言与编译 PL/1语言
主要特征： •所有语言概念之大全 •分程序概念和递归过程 •数据描述机能 •动态数据结构 •异常处理 •多任务机能 •可用于科学数值计算,数据处理和开发系统软件 •没有（难以）得到广泛的应用
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关于绑定（Binding)的一些概念
描述符：用以描述实体属性的符号、语句或表格等。 亦即实体到属性的映象。 静态绑定：凡是在编译时能确定的属性，称为静态属性；
若绑定在编译时完成，运行时不改变，称为静态绑定。 动态绑定：凡是在运行时才能确定的属性称为动态的。
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教材和参考书 1. 王晓斌等，程序设计语方与编译，电子 工业出版社（第二版本） 2. 陈火旺等,程序设计语言编译原理，国防 工业出版社 作业: 根据进度，布置作业后一周至两周 最后成绩=期终（70%）+ 半期考试（10%） + 作业（10%） + 实验成绩（10%）
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3.高级语言的特点
直观、自然、易于理解
易读、易写、易于交流、出版和存档
一般都是独立于机器的,易于移植
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4. 三种程序、三种语言
源程序
编译程序 目标程序
源语言
编译语言
目标语言
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随着计算机技术的发展,计算机应用也日益广泛 ,已经渗透到社会的各个领域,对程序设计语言 也提出了新的要求(诸如可维护性,可靠性,可移 植性等)，从而促进了语言的发展。
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1.早期的高级语言（50年代）
效率
效率
效率
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程序设计语言与编译 FORTRAN语言
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第二节 强制式语言 1.语言分类 按照语言设计的基础理论
命令式语言
函数式语言
冯.诺依曼
逻辑式语言 对象式语言
数量逻辑
数学函数
抽象数据 类型
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按照语言的发展进程
通常的高级语 言，也叫命令 式语言，过程 式语言 机器语言， 依赖于机器 指令系统 说明性语言 第一代语言 ，告诉机器 做什么
(二进制位串)的意义。
示和运算指令。
语言定义时,类型名通常绑定于某一个值类 和某一组操作。
语言实现时,值和操作绑定于某种机器二进 制表示。
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变量类型的绑定
静态绑定：通过说明语句完成 如：Pascal、Fortran、C 动态绑定：执行时隐式说明，且动态变化 如：APL A5 //整型 A //标号、转到A A1 2 51 0 // 一维数组 A[2:3]0 //二维数组
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屈鸿 计算机科学与工程学院
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课程认识
地位
●
内容
●
专业基础课 核心课程
程序设计语言-共性 编译原理
●
●
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课程安排
课程设置:64学时 56课堂授课+8学时实验 先修课程: 1. 《数据结构》 2. 《形式语言》 3. 《PASCAL》或者《C语言》
处理器 Instruction Register
ALU TEMP
输 出
Arithmetic and Logic Unit
控制器
PC
Program Counter
IR
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冯.诺依曼体系结构的特点
数据或指令以二进制形式存储; “存储程序”的工作方式； 程序顺序执行
变量的作用域是指可以访 问该变量的程序范围。 静态作用域绑定:按照程序的语法结构定义变量的 作用域。 动态作用域绑定:按照程序的执行动态地定义变量 的作用域。
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变量的生存期
存储单元n 一个存储区绑定于一 个变量的时间区间,称 为变量的生存期。 变量X
若绑定在运行时完成，称为动态绑定。
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4.变量
X
…… 存储单元n1 存储单元n2 存储单元n3
存储单元n4
变量是对一个(或若干个 )存储单元的抽象，赋值 语句则是修改存储单元 内容的抽象。
存储单元n5 存储单元n6
存储单元n7
……
变量除名字外,具有四个属性:作用域、生存期 、值和类型。
… MOV MUL ADD SUB …
R2, id3 R2, 100 R1, R2 id1, R1