计算机程序设计与工业工程

课程：程序设计概论

题目：计算机程序设计与机械工程

姓名：金阳

学号：100606209

平时成绩__________论文成绩_____________

总分_____________

简评：

题目：计算机程序设计与机械领域

摘要：

计算机程序设计的基本认识（①程序设计概念、②程序设计语言、③软件开发的基本过程）；机械工程及计算机程序在机械领域的应用背景（①对机械工程的认识、②计算机程序在机械领域的应用）。

关键字：

程序设计、概念、应用语言、软件开发、机械领域、程序应用。

正文：

一、计算机程序设计的基本认识

①程序设计概念：

程序设计=数据结构+算法

程序设计是指设计、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，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。程序设计通常分为问题建摸，算法设计，编写代码，编译调试和整理并写出文档资料五个阶段。

②程序设计语言：

世界上编程语言太多了,就像每个国家都有自己的语言一样的.但是从编程语言发展的角度说:大概经历这样四个阶段:

第一个阶段是

机器码编程(你肯定知道计算机只能识别0和1,以前就是这样编程的).现在的PC计算机依然是这样,冯.诺依曼结构的计算机.你可以去网上搜索冯.诺依曼是干什么的.你会想,为什么现在编程不是0,1,计算机怎么识别呢?当你开始编程的时候,你用的编译器就在做这些事情.第二个阶段是

低级语言,比如汇编语言,台湾叫做组合语言.其实组合翻译还是比较准确的.一般有IBM PC汇编语言,还有AT&T的汇编语言.学一个就可以了,另一个只是形式不同.对于Intel的CPU 来说,80888086是对应于16位的汇编语言,80386以后到现在的奔腾都是对应32位汇编语言.现在大学学的是8088/8086的汇编,这远远落后于时代了.目前已经推出了64位的CPU了.

汇编之所以是低级语言,是因为可以对计算机硬件进行直接操作.尤其是对BIOS的中断调用.最典型的是,在我们操作系统启动的时候(比如XP,LINUX...),内核引导程序就要调用BIOS来获得计算机的硬件信息供内核的调用.

低级不是代表功能不强大.对硬件进行直接操作的,一般如果代码量小的话,会选择汇编来写.汇编的效率极高.

第三个阶段是:结构化高级语言

这个代表就是C语言,PASCAL语言,FORTANT语言.

C语言相比较这三个语言来说,应用是最广泛的.C语言对操作系统和系统使用程序以及需要对硬件进行操作的场合，用C语言明显优于其它高级语言，许多大型应用软件都是用C 语言编写的。C语言具有绘图能力强，可移植性，并具备很强的数据处理能力，因此适于编写系统软件，三维，二维图形和动画它是数值计算的高级语言。这里提到可移植性,补充上边说的汇编语言,汇编语言因为是直接面对硬件,所以如果硬件不同,编程的语法就不同,所以

汇编一般不可移植,或者移植非常困难.

第四个阶段:面向对象的高级语言

典型的是C++JAV A

在C语言的编程过程中,大家发现结构化编程的C语言编程比较麻烦.比如,我要编写描述3个凳子的程序,如果用C写的话,我必须一个一个描写凳子.如果要写100,1000个或者更多呢?不就麻烦死了.为什么我们不能先构造一个凳子的基本模型,然后根据具体凳子的特点添加代码呢?这样代码量不是大大减轻了,程序员就少做很多重复劳动了.这个基本模型就是面向对象里边经常提到的类.

当然C++和C比较不仅仅是这些优点太多了,C++的内容很多,C++是C的超集.C++和C 的语法很相近,C++一样能处理结构化的程序,基本和C一样.

此外还有其他一些脚本语言perl,标记语言html等等.游戏开发也经常用到脚本语言.

③软件开发的基本过程：

第一步：需求调研分析

1、相关系统分析员向用户初步了解需求，然后用WORD列出要开发的系统的大功能模块，每个大功能模块有哪些小功能模块，对于有些需求比较明确相关的界面时，在这一步里面可以初步定义好少量的界面。

2、系统分析员深入了解和分析需求，根据自己的经验和需求用WORD或相关的工具再做出一份文档系统的功能需求文档。这次的文档会清楚例用系统大致的大功能模块，大功能模块有哪些小功能模块，并且还列出相关的界面和界面功能。

3、系统分析员向用户再次确认需求。

第二步：概要设计

首先，开发者需要对软件系统进行概要设计，即系统设计。概要设计需要对软件系统的设计进行考虑，包括系统的基本处理流程、系统的组织结构、模块划分、功能分配、接口设计、运行设计、数据结构设计和出错处理设计等，为软件的详细设计提供基础。

第三步：详细设计

在概要设计的基础上，开发者需要进行软件系统的详细设计。在详细设计中，描述实现具体模块所涉及到的主要算法、数据结构、类的层次结构及调用关系，需要说明软件系统各个层次中的每一个程序(每个模块或子程序)的设计考虑，以便进行编码和测试。应当保证软件的需求完全分配给整个软件。详细设计应当足够详细，能够根据详细设计报告进行编码。第四步：编码

在软件编码阶段，开发者根据《软件系统详细设计报告》中对数据结构、算法分析和模块实现等方面的设计要求，开始具体的编写程序工作，分别实现各模块的功能，从而实现对目标系统的功能、性能、接口、界面等方面的要求。

第五步：测试

测试编写好的系统。交给用户使用，用户使用后一个一个的确认每个功能。

第六步：软件交付准备

在软件测试证明软件达到要求后，软件开发者应向用户提交开发的目标安装程序、数据库的数据字典、《用户安装手册》、《用户使用指南》、需求报告、设计报告、测试报告等双方合同约定的产物。

第七步：验收

用户验收。