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计算机应用基础 · 计算机软件

程序设计语言

程序设计语言

结构化讲义

A2-2.3 · 5 个大纲考点讲义 · 已精编

练本节题目

A2-2.3.1

程序设计语言的分类。

精编讲义 v1#

程序设计语言的三代演进对比（专转本高频考点）

必记

第一代：机器语言

代码形式与特征
全部由二进制“0”和“1”代码组成的机器指令
计算机是否可直接识别执行
计算机硬件唯一能够直接识别并执行的语言
优缺点与可移植性
执行效率最高，但极其晦涩繁琐、难读易错，完全依赖具体硬件无移植性

第二代：汇编语言

代码形式与特征
使用助记符（如 MOV, ADD, JMP）代替二进制指令代码
计算机是否可直接识别执行
不能直接执行，必须经过“汇编程序”翻译成机器语言目标程序后执行
优缺点与可移植性
直接控制底层硬件引脚，执行效率极高，但依然依赖特定 CPU 架构指令集

第三代：高级语言

代码形式与特征
接近人类自然语言（英语）与数学公式的表达形式
计算机是否可直接识别执行
不能直接执行，必须经过“编译”或“解释”程序翻译后才能执行
优缺点与可移植性
易学、易读、易维护，摆脱硬件依赖具有优良的可移植性（如 C, Java, Python）

低级语言 vs 高级语言

必记

易错陷阱

专转本单选常考：机器语言和汇编语言统称为“低级语言”（面向机器的语言）；高级语言与具体计算机硬件解耦，属于面向过程或面向对象的语言。

随堂自测（3 题 · 共 225 道关联题）展开作答
填空2 分自测不计入学习进度

机器语言就是__________

填空2 分自测不计入学习进度

CPU唯一“认识”的“语言”是____________，任何程序的运行最终都是由CPU一条一条地执行它来完成的。

填空2 分自测不计入学习进度

计算机硬件唯一认识的语言是_________。

A2-2.3.2

程序设计语言的组成。

精编讲义 v1#

程序设计语言的四大基本成分

必记
语言基本成分核心定义与职责具体语法要素举例
1. 数据成分用于描述程序所操作的数据对象及其取值范围基本数据类型（int, float, char）、复合数组、结构体、类对象
2. 运算成分用于描述对数据所执行的各种操作运算算术运算符（+ - * / %）、关系比较符（>、<、等于）、逻辑运算（&& || !）
3. 控制成分用于控制程序中各语句的执行顺序与逻辑走向条件分支语句（if-else, switch）、循环迭代语句（for, while）、跳转语句
4. 传输成分用于描述程序与外部环境或设备之间的数据交互标准输入输出库函数（printf, scanf, cin, cout, 文件 I/O）

程序语言的三大理论要素

重点
  • 语法（Syntax）：由字符构成合法程序句子的规则集合（程序的外部形式外观结构）
  • 语义（Semantics）：语法正确的程序语句所表达的具体操作含义与计算行为
  • 语用（Pragmatics）：程序与其使用者、应用上下文之间的关联与实际效用
随堂自测（3 题 · 共 112 道关联题）展开作答
判断1 分自测不计入学习进度

有字符串常量 “s###”，则字符串在内存中占用 5 个字节存储单元。

单选2 分自测不计入学习进度

以下关于 long、int 和 short 类型数据占用内存大小的叙述中正确的是____。

单选2 分自测不计入学习进度

关于计算机程序的下列叙述中，错误的是

A2-2.3.3

程序的控制结构。

精编讲义 v1#

结构化程序设计三大基本控制结构（必须牢记）

必记

顺序结构（Sequential）

逻辑流程特征
各语句严格按照书写的前后先后顺序自顶向下依次执行
核心语法关键词
默认连续代码行
统一规范约束
每个基本结构都具有严格的“单入口、单出口”

选择结构（Selection / 分支）

逻辑流程特征
依据给定的逻辑判断条件是否成立，决定选择执行不同的分支路径
核心语法关键词
if ... else ... / switch ... case ...
统一规范约束
任一分支执行完毕均汇合于唯一出口

循环结构（Repetition / 迭代）

逻辑流程特征
在给定循环控制条件满足时，重复执行某一段循环体代码
核心语法关键词
for / while / do ... while
统一规范约束
必须存在使循环条件终止的语句，严防死循环

Bohm-Jacopini 结构化定理

必记

易错陷阱

计算机理论经典定理：任何复杂的程序算法，都可以且仅由“顺序、选择、循环”这三种基本控制结构嵌套组合而成。严格限制 goto 随意跳转语句的使用以保证程序逻辑清晰。

随堂自测（3 题 · 共 68 道关联题）展开作答
填空2 分自测不计入学习进度

提供用户与计算机之间接口的是____，程序设计的三种基本控制结构是顺序结构、____结构和____结构。

单选2 分自测不计入学习进度

程序的三种基本控制结构的共同特点是( )。

单选2 分自测不计入学习进度

程序的三种基本控制结构的共同特点是（）。

A2-2.3.4

源程序执行方式。

精编讲义 v1#

高级语言源程序两大翻译执行方式：编译 vs 解释（必考大题）

必记
对比项编译方式（Compilation）解释方式（Interpretation）
工作流程机制先将整份源程序完整翻译成机器语言的目标代码（.obj），再经链接器链接成可执行文件（.exe）后脱离源程序独立运行边解释边执行：读入一句源代码 -> 词法语法翻译成机器指令 -> 立即直接执行该句 -> 再读下一句
是否生成目标文件生成独立的目标文件（.obj / .exe）绝对不生成任何独立的中间目标文件
执行运行速度执行速度极快（接近原生硬件速度）执行速度较慢（每次重新运行都要重新翻译一遍）
跨平台与调试修改跨平台差（需针对不同操作系统与架构重新编译）；修改一次必须全部重新编译跨平台优异（只要有对应的解释器虚拟机即可“一次编写处处解释”），逐句单步交互调试极为方便
代表编程语言C, C++, Go, Rust, FortranPython, JavaScript, PHP, Shell, Ruby

Java 语言的特殊混合执行模式

必记

易错陷阱

专转本必考题：Java 语言采取“先编译、后解释”的混合模式：先通过 javac 编译器将 Java 源文件（.java）编译为与平台无关的字节码文件（.class）；然后在不同操作系统上由 Java 虚拟机（JVM）逐句解释执行或 JIT 即时编译执行，实现“一次编写，到处运行（Write Once, Run Anywhere）”

随堂自测（3 题 · 共 199 道关联题）展开作答
填空2 分自测不计入学习进度

由汇编语言编写的源程序要转换成计算机能直接执行的目标程序，首先必须经过____

填空2 分自测不计入学习进度

用户用计算机高级程序设计语言编写的程序，通常称为____。

填空2 分自测不计入学习进度

高级语言的翻译过程有两种形式，即编译和____。

A2-2.3.5

常用程序设计语言。

精编讲义 v1#

常用主流程序设计语言特性全览

必记

C 语言

范式类型
面向过程
核心技术特性
简洁高效、允许直接访问物理硬件与指针操作，跨平台性能天花板
典型应用领域
操作系统内核、嵌入式硬件开发、驱动程序

C++

范式类型
多范式（面向对象/泛型）
核心技术特性
在 C 语言基础上扩充面向对象类机制、STL 模板库，极致运行性能
典型应用领域
游戏引擎开发、图形图像渲染、底层高性能中间件

Java

范式类型
纯面向对象
核心技术特性
垃圾自动回收（GC）、强类型安全、跨平台 JVM 虚拟机
典型应用领域
企业级大型分布式系统后台、Android 移动开发

Python

范式类型
多范式动态脚本语言
核心技术特性
语法极其优雅简洁、库生态极度庞大强大（胶水语言）
典型应用领域
人工智能与深度学习、大数据分析、科学计算、自动化测试

JavaScript

范式类型
基于原型对象的动态脚本
核心技术特性
事件驱动、非阻塞异步 I/O，浏览器端唯一的原生脚本语言
典型应用领域
Web 前端交互开发、Node.js 全栈服务端

语言地位考点

重点

复习提示

UNIX 操作系统的 90% 以上内核源码是由 C 语言重写的；面向对象编程的三大基石为封装、继承、多态

随堂自测（3 题 · 共 98 道关联题）展开作答
填空2 分自测不计入学习进度

C++语言运行性能高，且与 C 语言兼容，已成为当前主流的面向_____的程序设计语言之一。

填空2 分自测不计入学习进度

JAVA 是一种适用于___________环境的程序设计语言。

填空2 分自测不计入学习进度

Java 语言是一种面向_________的，适用于网络环境的程序设计语言。