软件技术基础 第三版 课后习题答案

第二章程序设计语言

计算机工作是执行相应程序，程序规定了执行的动作和动作的执行顺序。

程序的表达手段是程序设计语言。程序设计语言是人-机交换信息的媒体；是表达软件（程序）的工具；是人-人交换信息的工具。

软件的开发和使用，协作开发、使用修改都要读程序，程序设计语言必须规范化和标准化。

程序设计语言是与计算机通信创造的语言，严格、小巧，没有二义性（语句执行只有一个解释）。

2.1 高级程序设计语言概述

最初的语言是机器语言。机器语言在内存中开辟两个区：数据区存放数据；指令区存放指令。CPU 从指令区第一个地址开始逐条取出指令并释义执行，直到所有的指令都被执行完。一般的指令格式

2.2.2高级语言程序的解释执行

编译型语言由于可进行优化（有的编译器可作多次优化），目标码效率很高，是目前软件实现的主要方式。语言编写的源程序，都需要进行编译、连接，才能生成可执行程序。编译时花费时间但程序的执行效率提高。

对高级语言源程序采取解释执行的方式．解释执行需要有一个解释器（Interpreter ) ，它将源代码逐句读入。先作词法分析，建立内部符号表；再作语法和语义分析，即以中间码建立语法树，并作类型检查。完成检查后把每一语句压入执行堆栈，压入后立即解释执行。

操作系统的命令、BASIC 、VB 、Prolog 、LISP 、Java 、Java Script 、Post script

2 .

3 .1 变量、表达式、赋值

使用符号常量，只需一次性改动其赋值就行了。赋值和函数调用是程序语言改变变量的值的基本手段。不同的语言所使用的赋值号并不完全相同，比如Pascal 语言的赋值号是“：=”，而在C 语言、Java 语言、VB 等语言中，赋值号是“=”。

程序中的一条语句对应着计算机的一条命令（用一条或多条指令来实现）。一个赋值语句就是一条赋值命令。

2.3.2 程序的控制结构

程序约定自上向下自左向右地执行，即顺序地执行语句（或表达式）。但不仅限于此，计算机之所以能自动计算，它能通过判断将程序转到应该执行的地方。人们就是通过巧妙地安排控制转移，使计算机实施算法。

最基本的程序控制语句

在汇编语言时代就有了Jump 指令使执行跳转，对应的高级语言语句是无条件转移语句：

goto loop；

其中loop 是跳转到的语句的标号（数字或标识符），加上条件判断子句if（E）就是条件转移语句：

If（E） goto loop；

其中E 是条件（布尔）表达式，求值结果是‘真’、‘假’值。如果为‘真’转移到标号为l 的语句，为‘假’则按顺序执行下一条语句。

有了这两个语句再加上简单语句（赋值、调用、输入/出），就可以实现程序的任何执行控制。

最基本的程序控制有以下三种：

顺序执行

简单语句序列S = S1；S2；…；Sn

选择执行

结构化程序的控制结构

早期的编程语言是语句级的．用简单准语句集合加goto 构成复杂的程序控制。然而显式地使用goto 语句是极其危险的。这是因为：

· goto 语句相互交织使设计出的程序控制结构成为不可分解的一个整体。尽管算法设计精巧，但牵一发而动全身。程序一大，修改很困难。

·显式使用goto 语句使得任何写错转移语句标号的小错误都会导致灭项之灾。·使程序控制逻辑是结构化的，显式使用goto 语句，程序依然难于阅读。

出了错易于找出错误并修改

易阅读导致易扩充、修改，大程序易于分析。

程序控制结构清晰，是它用关键字控制程序块（语句组）。任何控制转移不能进入这些控制块，除非入口。块中转出也不能直接转到程序其他处，只能转到出口。在出/入口增加检查语句就使得程序错误真正局部化。

程序块级（语句组）控制采用语句括号使程序逻辑与表示法结构完全一致。可直接编程。程序语言结构化以后，编程对流程图的依赖就很少了。

Nassi-Schneldermann提出了结构化流程图（主要取消流线及箭头），因没有直接用类似结构化编程语言的伪代码方便而没有流行起来。

结构化编程语言的其他控制结构

结构化程序只需三种基本结构重复和嵌套。但为了方便编程，第三代语言派生出许多结构。以下简略说明。

条件分支

无假块条件分支和嵌套if语句

if(E) then ST endif

if(E1) then S1 elseifE2 then S2…else Sm endif

无假块条件语句是正规条件语句的简化，很常用。嵌套语句在否定部分用关键字elseif，有的语言用elsif。只有当所有条件均有‘假’时才执行else块。逐个检查m个条件效率很低，有时似无必要。

case语句

也叫分情形语句。根据条件变量Z的值单独执行S1，S2…，Sn,执行完Si自动跳到endcase（C语言例外，它要加上break才跳。否则执行Si+1到Sn）。

循环结构

除了do S while E 之外，还有do-until和for结构。

do-until语句形式是do S until E，基流程图。先执行再判断，若E为‘真’不再循环。正好和先判断再执行的do-while语句是相反的。将它改成do-while结构十分容易。条件取反，先执行一次S块。

for-do 语句

以控制变量增减值或枚举集合值计数的循环。for-do是do-while的另一种变体结构，其书写格式有多种变体。

do-while-do语句

其形式是do S1 while E do S2 enddo流程图。

把与条件无关的部分或影响E值计算的部分作无限循环。

E为‘真’才作S2，否则执行enddo后面的语句。

2.3.3 数据类型

计算机中计算对象（不管是常量、变量）都是有类型的，不能把一个实数和逻辑‘真’值（true）相加。指出数据类型的一个目的就是要避免这类错误的发生。各语言转换函数（inttoreal或realtiont）不尽相同，有的是把类型名作为转换函数名，不兼容的类型，如整数和布尔一般不能转换，但C语言例外。

数组类型

变量代表单个数据值叫纯量变量。如果代表多个（数组）或多种（记录）值就叫它结构型数据的变量。先来说数组：

以下声明可将其连接

BigArray(0)=Names() //第1元素放整个数组

bigArray(1)=ages() //第2元素也放整个数组

使用时用二维索引

BigArray(0，7)=Names(7) //=不是VB语言符号

BigArray(1，7)=Ages(7)

记录类型

引入记录数据类型：相同或不同类型数据组成的结构叫记录．记录型记录了对象的属性信息，记录的各个组成部分，称为记录域，各个域的数据类型可以不相同。