软件及程序设计语言发展

程序设计方法的发展历程
程
——面向过程面向对象
序 “面向过程”（procedure-oriented）的程序设计
设 又称为结构化程序设计，一般强调三种基本结构：
计
顺序、分支和循环
语 面向过程的程序设计“数据”和“操作”分离
言 面向过程的程序设计语言：C、Basic等
的 发 展
“面向对象”（object-oriented）的程序设计 将“数据”和处理数据的“操作”当成整体
程
序
设 计
计算机的工作是用程序来控制的
语 言
程序是指令的集合。
的
指令是计算机可以识别的命令。
发
展
计算机程序
程 序
对数据的描述。在程序中要指定数据的
设 类型和数据的组织形式，即数据结构。
计 对操作的描述。即操作步骤，也就是算
语 言
法。
的 著名的计算机科学家Nikiklaus Wirth提出了一个公式：
——面向过程的结构化程序设计方法
程
序 设

优点：
计
有效地将一个较复杂的程序系统设计任务分
语 解成许多易于控制和处理的子任务，便于开发和
言 维护。 的
发
展
程序设计方法的发展历程
——面向对象的方法
将数据及对数据的操作方法封装在一起 ，作为一个相互依存、不可分离的整体 ——对象。
对同类型对象抽象出其共性，形成类。 类通过一个简单的外部接口，与外界发
发
此时编程语言与人类自然语言间的鸿沟略有缩 小，但仍与人类的思维相差甚远。因为它的抽象层
展
次太低，程序员需要考虑大量的机器细节。
高级语言
程
序
设 高级语言屏蔽了机器的细节，提高了
计 语
语言的抽象层次，程序中可以采用具有
言 一定涵义的数据命名和容易理解的执行
的 语句。这使得在书写程序时可以联系到
发 展
计算机高级语言程序设计 （C++）
第一章 绪论 绪论3：软件及程序设计语言的发展
内容
（1）软件体系结构 （2）程序设计语言的发展 （3）面向对象的软件开发过程 （4）程序开发过程及开发工具
(1)：软件体系结构
1、软件是什么？
软件（Software）的概念
（1）狭义：计算机程序（Program） （2）广义：计算机程序和相关文档（如：需求规格
——对象
具有以下特性：封装、继承和多态
程序设计方法的发展历程
——面向过程的程序设计方法
程
序 最早的程序 设
计 – 目的：用于数学计算
语
言
– 主要工作：设计求解问题的过程
的
– 缺点：对于庞大、复杂的程序难以开发和
发
展
维护
程序设计方法的发展历程
——面向过程的结构化程序设计方法
程 序 设
设计思路
– 自顶向下、逐步求精。采用模块分解与功 能抽象，自顶向下、分而治之。
计
语 程序结构：
言
– 按功能划分为若干个ห้องสมุดไป่ตู้本模块，形成一个
的
树状结构。
发
– 各模块间的关系尽可能简单，功能上相对
展
独立；每一模块内部均是由顺序、选择和
循环三种基本结构组成。
– 其模块化实现的具体方法是使用子程序。
程序设计方法的发展历程
你可以认为应 用软件是 你 用的，而系统 软件是 计算
机用的。
应用软件：我用的 系统软件：它用的
System Software: The Computer’s Boss[扩展]
功能 用于使计算机能够管理其本身的内部 资源，控制硬件的运行，执行各种基本操 作，如使CPU与键盘、显示器、打印机和 磁盘驱动器通信等。系统软件不用于解决 各种业务性或专业性的具体问题。
发 展
程序 ＝ 数据结构 ＋ 算法
机器语言与汇编语言
程 由计算机硬件系统可以识别的二进制指
序 令组成的语言称为机器语言。
设
计算机发展的初期，软件工程师们只能用机器
计 语 言 的
语言来编写程序。这一阶段，在人类的自然语言和 计算机编程语言之间存在着巨大的鸿沟。
汇编语言将机器指令映射为一些可以被 人读懂的助记符，如ADD、SUB等。
最重要的一种系统软件是“操作系统”。 目前个人计算机最常用的系统软件即美国 Microsoft(微软)公司的Windows（视窗） 系列操作系统。
Application Software: Your Servant[扩展]
功能 用于提高计算机用户的工作效率和创 造力。
目前个人计算机最常用的应用软件是美国 Microsoft(微软)公司的Office系列办公软件 和Internet Explorer Browser ( IE浏览器)。前 者用于编写文档、处理电子表格、制作网 页和多媒体演示软件等，后者用于在因特 网上“上网冲浪”——访问远程网站、下 载软件、收发电子邮件、网上交友…
说明书、软件设计说明书、使用手册）的总称
软件的含义根据上下文理解，一般是指计算机程序的 集合
软件是由一组用“编程语言”编写的程序组成。程序 则由指令组成。
软件通常由专业编程人员开发，并存放在磁盘、光盘 上，或通过因特网在线提供。
两类软件[扩展]
软件通常可以分为两类：
System Software (系统软件) Application Software (应用软件)
2、计算机程序的表现和实质是什么？
输入、修改
（1）程序员(Programmer)看到的程序
编译 连接
内存
┉┉
int a; int b; a=100; b=64;
┉┉ ┉┉
（2）计算机可执行程序
66 C7 45 EC 64 00 66 C7 45 E0 40 00
┉┉
(2)：程序设计语言的发展
计算机程序
程序所描述的具体事物。
面向对象的语言
程 出发点：
序 – 更直接地描述客观世界中存在的事物(对
设
象)以及它们之间的关系。
计 语 特点：
言 – 是高级语言。
的 – 将客观事物看作具有属性和行为的对象。
发 – 通过抽象找出同一类对象的共同属性和行
展
为，形成类。
– 通过类的继承与多态实现代码重用
面向对象的语言
程
序
设 优点：
计
语
使程序能够比较直接地反映问题域的
言
本来面目，软件开发人员能够利用人类认
的
识事物所采用的一般思维方法来进行软件
发
开发。
展
C++语言的发展[扩展]
贝尔实验室1972年发明C，优点：简洁、灵 活、高效 1980开始改造C，称为C++ 1994年制定了ANSI C++标准草案 1998年ISO收录为国际标准 C++被称为带“类”的C C++与C完全兼容 没必要把C看成是学习C++的必备基础，应 该直接学C++