計算機和計算機程序

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1、1/48第 二 章計 算 機 和 計 算 機 程 序 2/48 本 章 主 要 內(nèi) 容計 算 機 是 實 現(xiàn) 算 法 的 有 效 工 具 ;計 算 機 的 基 本 組 成 ;計 算 機 中 存 儲 信 息 的 方 法 ;計 算 機 語 言 和 計 算 機 程 序 ;程 序 運 行 環(huán) 境 ;程 序 開 發(fā) 的 步 驟 。計算機和編程基礎(chǔ)知識 3/482.1計 算 機 是 實 現(xiàn) 算 法 的 有 效 工 具算 法 是 解 題 的 方 法 和 步 驟 的 描 述 ;對 于 算 法 (俠 義 )的 實 現(xiàn) 可 以 有 多 種 途 徑 ;(如 心 算 、 計 算 器 、 計 算 尺 、 算 盤 等 等

2、 計 算工 具 來 實 現(xiàn) 算 法 )；由 于 電 子 計 算 機 所 具 有 的 基 本 特 征 （ 高 速度 、 大 容 量 等 ） ， 直 到 目 前 為 止 還 是 實 現(xiàn)各 種 復(fù) 雜 算 法 的 最 有 效 工 具 。 4/482.1計 算 機 是 實 現(xiàn) 算 法 的 有 效 工 具電 子 計 算 機 的 特 點 ：使 用 脈 沖 數(shù) 字 電 路 ， 能 進 行 高 速 數(shù) 據(jù) 傳 輸 和數(shù) 據(jù) 計 算 (數(shù) 據(jù) 處 理 )任 務(wù) ； （ 速 度 上 ）計 算 精 度 高 ； （ 如 的 精 度 達 到 200萬 位 ）具 有 存 儲 信 息 的 能 力 ；由 程 序 控 制 、

3、全 自 動 運 行 ； （ 邏 輯 判 斷 ）使 用 的 是 二 進 制 數(shù) 據(jù) 表 示 ；可 靠 性 高 、 通 用 性 強 。 5/482.1計 算 機 是 實 現(xiàn) 算 法 的 有 效 工 具電 子 計 算 機 的 主 要 用 途 ：科 學(xué) 計 算 ;數(shù) 據(jù) 處 理 ；自 動 控 制 ；輔 助 設(shè) 計 與 制 造 (CAI CAT CAD CAM);人 工 智 能 (Artificial Intelligengce)等 等 。 6/482.2 計 算 機 的 基 本 組 成 輸 出 設(shè) 備 輸 出 輸 入 輸 入 設(shè) 備 運 算 器 存 儲 器 控 制 器 7/48用 戶數(shù) 據(jù) 區(qū) 程 序

4、存 儲 區(qū) 輸 出 設(shè) 備 輸 入 設(shè) 備 外 部 存 儲 設(shè) 備 控 制 器運 算 器存 儲 器 信 息 流控 制 流 8/482.2 計 算 機 的 基 本 組 成運 算 器 運 算 器 或 稱 算 術(shù) 邏 輯 單 元 （ Arithmetical and Logical Unit-ALU） 的 主 要 功 能 是 對 數(shù) 據(jù) 進 行 各種 運 算 。 它 由 ALU、 通 用 和 專 用 寄 存 器 組 、 內(nèi) 部總 線 組 成 。 (加 法 器 + 邏 輯 功 能 部 件 邏 輯 運 算 )存 儲 器 存 儲 器 （ Memory Unit） 的 主 要 功 能 是 存 儲 程 序和

5、各 種 數(shù) 據(jù) 信 息 ， 并 能 在 計 算 機 運 行 過 程 中 高 速 、自 動 地 完 成 程 序 或 數(shù) 據(jù) 的 存 取 。 根 據(jù) 存 儲 器 在 系統(tǒng) 中 的 作 用 ， 可 分 為 ： 高 速 緩 沖 存 儲 器 、 內(nèi) 存 儲器 、 外 存 儲 器 。 9/482.2 計 算 機 的 基 本 組 成控 制 器控 制 器 （ Control Unit） 是 整 個 計 算 機 系 統(tǒng) 的 控 制 中心 ， 它 指 揮 計 算 機 各 部 分 協(xié) 調(diào) 工 作 ， 保 證 計 算 機 按 照預(yù) 先 規(guī) 定 的 目 標 和 步 驟 有 條 不 紊 地 進 行 操 作 及 處 理 。

6、控 制 器 由 以 下 五 個 部 件 組 成 ：1） 程 序 計 數(shù) 器 （ 存 放 下 一 條 指 令 地 址 ） ；2） 指 令 寄 存 器 （ 存 放 來 自 存 儲 器 的 待 執(zhí) 行 的 指 令 ） ；3） 指 令 譯 碼 器 （ 指 令 譯 碼 ， 將 指 令 的 操 作 碼 部 分 “ 翻 譯 ” 成相 應(yīng) 的 操 作 ） ； 4） 時 序 部 件 （ 產(chǎn) 生 計 算 機 工 作 中 所 需 的 各 種 時 序 信 號 -節(jié) 拍 ） ;5） 微 操 作 部 件 （ 控 制 器 的 主 體 ： 一 條 指 令 的 執(zhí) 行 過 程 可 更 進 一 步 地 看 做 是 微 操 作 的

7、 產(chǎn) 生 過 程 ） ; 10/48 11/482.2 計 算 機 的 基 本 組 成輸 入 設(shè) 備用 來 向 計 算 機 輸 入 各 種 原 始 數(shù) 據(jù) 和 程 序的 設(shè) 備 叫 輸 入 設(shè) 備 （ Input Device） 。有 文 字 輸 入 設(shè) 備 、 圖 形 輸 入 設(shè) 備 、 圖 像輸 入 設(shè) 備 、 語 音 輸 入 設(shè) 備 等 等輸 出 設(shè) 備從 計 算 機 輸 出 各 類 數(shù) 據(jù) （ 信 息 ） 的 設(shè) 備叫 做 輸 出 設(shè) 備 （ Output Device） 。有 的 設(shè) 備 是 ： Input and Output(I/O) 12/482.2 計 算 機 的 基 本 組

8、 成馮 諾 依 曼 計 算 機 的 基 本 工 作 過 程 ，概 括 地 說 就 是 ： 存 儲 指 令 取 指 令分 析 指 令 執(zhí) 行 指 令 再 取 下 一條 指 令 ， 依 次 周 而 復(fù) 始 地 執(zhí) 行 指 令序 列 的 過 程 。 13/482.2 計 算 機 的 基 本 組 成 14/482.3計 算 機 中 存 儲 信 息 的 方 法存 儲 信 息 的 單 位 ：存 儲 容 量 ： 一 個 存 儲 器 能 容 納 的 存 儲 單 元總 數(shù) ； 一 般 使 用 :字 （ word） 字 節(jié) （ Bytes） 位 (Bit)KB MB GB (吉 ) TB（ 太 拉 ） 15/48

9、2.3計 算 機 中 存 儲 信 息 的 方 法數(shù) 制 的 轉(zhuǎn) 換 ：1) 二 進 制 十 進 制(1101)2=1 23 +1 22 +0 21 +1 20 =(13)102) 二 進 制 十 六 進 制 、 八 進 制 (111101.111)2 (0011 1101.1110)2 (3D.E)16(111101.111) 2 (111 101 . 111)2 (75.7)8小 數(shù) 部 分 是 2的 負 次 方 之 和 16/48數(shù) 的 多 項 式 表 示對 于 一 個 k進 制 的 數(shù) 轉(zhuǎn) 換 為 十 進 制 數(shù) : . 2211002211 kmkmkmkmkmL nnnnk： 基 數(shù)

10、 m:數(shù) 字 （ 0k-1的 數(shù) 字 ） n:整 數(shù) 和 小 數(shù) 部 分 的 位 數(shù) 值 25.13212021202121)01.1101( 2101232 17/482.3計 算 機 中 存 儲 信 息 的 方 法3) 十 進 制 二 進 制 (53)10=(110101)2除 取 余 18/482.3計 算 機 中 存 儲 信 息 的 方 法(0.375)10=(0.011)2乘 取 整 19/482.3計 算 機 中 存 儲 信 息 的 方 法非 數(shù) 值 領(lǐng) 域 :ASCII（ American Standard Code for Information Interchange ） 美

11、 國 信 息 交 換 標 準 代 碼 。一 個 字 節(jié) 為 8位 二 進 制 ， 一 個 ASCII碼 占 一 個 字 節(jié)的 低 7位 ， 最 高 位 為 規(guī) 定 為 0， 這 樣 一 個 字 節(jié) 可 表示 2的 7次 方 即 128種 狀 態(tài) ,從 00000000-01111111,每 種 狀 態(tài) 與 一 個 ASCII碼 字 符 唯 一 對 應(yīng) ， 即 可 表 示128個 字 符 ， 包 括 26個 英 文 大 寫 字 符 、 26個 英 文 小寫 字 符 、 10個 數(shù) 字 字 符 、 33個 標 點 符 號 和 33個 控制 符 。EBCDIC 擴 充 的 二 十 進 制 交 換 碼

12、 （ 用 于 大 型 機 ） 20/482.4計 算 機 語 言 和 計 算 機 程 序為 了 使 人 和 計 算 機 能 進 行 信 息 交 互 而 使用 的 、 人 機 都 能 理 解 的 特 定 語 言 計算機語言。 （ 人 機 共 同 語 言 ）計 算 機 語 言 的 種 類 ：機 器 語 言 ；符 號 語 言 ； （ Symol）算 法 語 言 ；非 過 程 化 語 言 (面 向 對 象 的 OOP)。 21/482.4計 算 機 語 言 和 計 算 機 程 序機 器 語 言 ： 每 一 類 計 算 機 都 規(guī) 定 了 由 若 干 位 二 進 制 信 息組 成 的 一 條 條 指 令

13、 。 所 有 這 些 指 令 的 集 合 就是 該 機 器 的 指 令 系 統(tǒng) 。 計 算 機 能 直 接 執(zhí) 行 這些 二 進 制 指 令 機 器 指 令 .全 部 機 器 指 令 的 總 和 就 稱 之 為 該 機 器 的 機 器語 言 。 為 求 解 某 一 實 際 問 題 而 從 指 令 系 統(tǒng) 中 挑 選 一些 指 令 組 成 一 個 序 列 就 是 機 器 語 言 程 序 。 22/48B0 07 Mov AL,07B3 03 Mov BL,0328 D8 Sub AL,BLCD 20 Int 20 23/482.4計 算 機 語 言 和 計 算 機 程 序符 號 語 言 ： 由

14、于 機 器 語 言 指 令 的 二 進 制 碼 難 以 記 憶 ,使 用也 很 繁 瑣 ,人 們 想 到 使 用 符 號 來 代 替 原 來 的 指令 的 辦 法 符 號 語 言 。 一 般 來 說 ,一 條 符 號 語 言 指 令 對 應(yīng) 一 條 機 器 指令 。 因 此 ,使 用 符 號 語 言 指 令 編 寫 程 序 就 需 要一 個 翻 譯 工 具 匯 編 程 序 就 是 來 完 成 這 個 任 務(wù)的 (也 稱 之 為 “ 匯 編 ” 或 “ 代 真 ” 過 程 )， 最 后得 到 的 機 器 指 令 就 是 “ 目 標 程 序 ” ； MOV AX,1000 ADD AX, BX S

15、UB AX, BX 24/482.4計 算 機 語 言 和 計 算 機 程 序算 法 語 言 ： 對 于 機 器 語 言 和 符 號 語 言 都 是 面 向 機 器 的 ,可 移 植 性 較 差 ， 屬 于 “ 低 級 語 言 ” ; 算 法 語 言 的 表 示 方 式 接 近 自 然 語 言 和 數(shù) 學(xué)語 言 ,是 面 向 “ 過 程 ” 的 語 言 高 級 語 言 ; 常 用 的 算 法 語 言 : BASIC;FORTRAN;COBOL;PASCAL; C系 列 ;ADA(每 種 語 言 都 有 不 同 版 本 )面 向 過 程 的 語 言 25/482.4計 算 機 語 言 和 計 算

16、 機 程 序非 過 程 化 語 言 :算 法 語 言 是 過 程 化 的 語 言 ,就 是 在 解 題 中 要詳 盡 規(guī) 定 解 題 過 程 的 每 一 步 驟 ,清 楚 地 描 述(由 程 序 安 排 )“ 做 什 么 ” ,“ 怎 么 做 ” 。現(xiàn) 在 人 們 開 發(fā) 出 了 非 過 程 化 語 言 ， 就 是 只要 確 定 “ 做 什 么 ” ， 計 算 機 就 能 完 成 任 務(wù) 。如 “ 打 印 出 我 校 入 學(xué) 成 績 600分 以 上 的 學(xué) 生 姓 名 ” LIST ALL FOR 入 學(xué) 成 績 =600 26/482.4 計 算 機 語 言 和 計 算 機 程 序計 算

17、機 程 序語 言 ： 是 指 全 部 指 令 的 集 合 ， 每 一 種 語 言 都規(guī) 定 了 各 自 的 語 法 規(guī) 則 以 及 語 用 含 義 。程 序 ： 為 解 決 某 一 特 定 問 題 而 用 某 一 種 語 言編 寫 的 指 令 序 列 。 它 們 之 間 的 關(guān) 系 類 似 于 :如 ： 中 文 語 言 一 篇 中 文 論 文 程 序 27/482.4 計 算 機 語 言 和 計 算 機 程 序用 計 算 機 語 言 編 程 要 掌 握 三 個 基 本 概 念 ：語 法 ： 掌 握 嚴 格 的 語 法 規(guī) 則 編 程 ， 不 然 編 譯 系 統(tǒng) 會 給 出 語 法 錯 誤 。語

18、 義 ： 掌 握 語 法 成 分 的 含 義 ： Print是 打 印 輸 出 ； Write是 輸 出 到 指 定 的 設(shè) 備 上 ；語 用 ： 要 善 于 利 用 語 法 規(guī) 則 中 有 關(guān) 規(guī) 定 和 語 言成 分 的 含 義 組 織 程 序 以 達 到 特 定 的 目 的 。 如 怎樣 得 到 所 需 的 循 環(huán) 次 數(shù) ， 如 何 得 到 我 要 的 打 印格 式 正 確 使 用 語 言 問 題 。 都 是 表示 輸 出 28/482.4 計 算 機 語 言 和 計 算 機 程 序N.WIRTH指 出 ： “ 程 序 就 是 在 數(shù) 據(jù) 的 某 些特 定 的 表 示 方 式 和 結(jié)

19、構(gòu) 的 基 礎(chǔ) 上 ， 對 抽 象算 法 的 具 體 描 述 ” ： 1） 對 求 解 一 個 問 題 ， 先 應(yīng) 有 正 確 的 算 法 ；2） 程 序 處 理 的 對 象 是 數(shù) 據(jù) ， 數(shù) 據(jù) 有 自 己 的 特 性 ， 而 且 它 們 還 有 內(nèi) 在 聯(lián) 系 等 。 要 合 理 組 織 它 們 就 要 選 擇 合 適 的 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 。3） 程 序 不 僅 要 描 述 算 法 ， 還 要 描 述 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu)算 法 +數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) =程 序理 解 29/482.4 計 算 機 語 言 和 計 算 機 程 序?qū)?程 序 的 評 價 :根 據(jù) N.WIRTH提 出 的 “ 算 法

20、+數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu)=程 序 ” 的 公 式 來 評 價 一 個 程 序 時 ,除了 要 求 程 序 的 正 確 性 和 有 效 性 外 ,還 要求 程 序 具 有 簡 明 性 、 可 靠 性 、 可 修 改性 、 可 重 用 性 等 特 征 。 30/482.4 計 算 機 語 言 和 計 算 機 程 序?qū)?于 “ 結(jié) 構(gòu) 化 程 序 設(shè) 計 ” ， 除 了 “ 算 法 ”和 “ 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) ” 外 ， 我 們 還 應(yīng) 該 遵 循 ： 算 法 +數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) +結(jié) 構(gòu) 化 方 法 +語 言 工 具結(jié) 構(gòu) 化 程 序結(jié)構(gòu)化程序設(shè) 計的四大要素 31/482.5 程 序 運 行 環(huán) 境要 運

21、行 一 個 程 序 ， 除 了 硬 件 外 ，還 需 要 有 軟 件 環(huán) 境 的 支 持 。 對 于語 言 程 序 除 了 有 相 應(yīng) 的 匯 編 、 解釋 、 編 譯 程 序 外 ， 還 必 須 有 操 作系 統(tǒng) 這 個 最 大 的 、 最 基 本 的 軟 件環(huán) 境 的 支 持 。 32/482.5 程 序 運 行 環(huán) 境軟 件 環(huán) 境 :操 作 系 統(tǒng) ；編 輯 程 序 ；翻 譯 程 序 ；裝 配 連 接 程 序 硬 件操 作 系 統(tǒng)應(yīng) 用 軟 件 層 33/482.5 程 序 運 行 環(huán) 境 操 作 系 統(tǒng)操 作 系 統(tǒng) 是 指 對 計 算 機 系 統(tǒng) 的 硬 件 資 源 （ CPU、存

22、 儲 器 、 I/O設(shè) 備 ） 和 軟 件 資 源 （ 各 種 系 統(tǒng) 軟件 和 應(yīng) 用 軟 件 ） 進 行 統(tǒng) 一 指 揮 、 統(tǒng) 一 管 理 、統(tǒng) 一 分 配 、 統(tǒng) 一 調(diào) 度 的 軟 件 系 統(tǒng) ， 是 計 算 機系 統(tǒng) 正 常 運 行 的 控 制 中 心 ,是 現(xiàn) 代 計 算 機 必 備系 統(tǒng) 軟 件 。 人 們 常 常 將 沒 有 操 作 系 統(tǒng) 的 計 算機 稱 之 為 “ 裸 機 ” 。 34/482.5 程 序 運 行 環(huán) 境操 作 系 統(tǒng) 分 為 ： 單 用 戶 系 統(tǒng) （ 用 戶 獨 占 方 式 ）批 處 理 方 式 （ 多 道 作 業(yè) ）分 時 系 統(tǒng) （ 多 終 端

23、系 統(tǒng) ）實 時 系 統(tǒng) （ 強 調(diào) 響 應(yīng) 速 度 ） 目 前 流 行 的 系 統(tǒng) ： UNIX、 WINDOWS、 部 分 DOS 35/482.5 程 序 運 行 環(huán) 境 操 作 系 統(tǒng) 的 功 能 存 儲 管 理處 理 機 管 理設(shè) 備 管 理 文 件 管 理 進 程 管 理控 制 CPU每 瞬 時的 工 作 ， 接 受 中斷 信 號 ， 為 用 戶提 供 CPU處 理 。有 效 地 管 理 計 算機 的 各 種 設(shè) 備 ，使 之 有 效 地 工 作 合 理 地 為 用 戶 分配 存 儲 空 間 ， 有效 地 管 理 內(nèi) 存 。管 理 外 存 中 的 程序 和 數(shù) 據(jù) ， 在 需要 時

24、 及 時 調(diào) 入 內(nèi)存 使 用 。 是 指 處 理 機 執(zhí) 行程 序 對 數(shù) 據(jù) 進 行處 理 的 全 過 程 所進 行 的 管 理 。合 理 地 調(diào) 度 用 戶作 業(yè) ， 負 責(zé) 組 織和 控 制 作 業(yè) 的 運行 ， 決 定 什 么 時候 可 以 使 用 處 理機 。 36/482.5 程 序 運 行 環(huán) 境編 輯 程 序 是 源 程 序 的 建 立 與 修 改 (修 改 、 插 入 、 刪 除 等 )的 平 臺 。 一 般 來 說 可 以 是 一 個 文 字 編 輯 系 統(tǒng) 。 如 ： EDLIN EDIT 寫 字 板 WORD等 翻 譯 程 序 是 一 個 將 符 號 語 言 或 高

25、級 語 言 翻 譯 成 機 器 語 言的 程 序 。 有 以 下 三 種 ： 匯 編 程 序 ； 解 釋 程 序 ； 編 譯 程 序 ；例如 37/482.5 程 序 運 行 環(huán) 境 匯 編 程 序 的 功 能 ：將 符 號 語 言 程 序 翻 譯 成 機 器 語 言 程 序 ， 它對 符 號 語 言 源 程 序 逐 行 掃 描 ， 將 機 器 碼 代替 助 記 符 (代 真 )， 并 進 行 語 法 檢 查 。 編 譯 程 序 的 功 能 ：將 高 級 語 言 程 序 (算 法 語 言 )轉(zhuǎn) 換 成 機 器 語言 程 序 ， 具 有 翻 譯 和 查 錯 功 能 。 詞 法 、 語法 、 語

26、義 分 析 、 生 成 目 標 程 序 以 及 優(yōu) 化 目標 程 序 等 功 能 。 例 如 38/482.5 程 序 運 行 環(huán) 境 解 釋 程 序 ：也 是 將 高 級 語 言 程 序 轉(zhuǎn) 換 成 機 器 語 言 程 序 ，它 是 邊 翻 譯 邊 執(zhí) 行 ， 即 輸 入 一 句 ， 翻 譯 一 句 ，執(zhí) 行 一 句 ， 不 產(chǎn) 生 整 個 目 標 程 序 。 遇 見 錯 誤語 句 就 立 即 停 止 執(zhí) 行 。（ 典 型 的 使 用 解 釋 程 序 的 語 言 是 BASIC語 言 ） 39/482.5 程 序 運 行 環(huán) 境裝 配 連 接 程 序 ： 經(jīng) 過 編 譯 得 到 的 目 標

27、程 序 (*.OBJ)是 不 能立 即 執(zhí) 行 的 ， 因 為 在 目 標 程 序 中 ， 一 般包 含 著 內(nèi) 部 函 數(shù) 、 外 部 函 數(shù) 、 子 程 序 、過 程 庫 中 的 程 序 等 ， 需 要 進 一 步 的 將 它們 連 接 起 來 -裝 配 連 接 程 序 ， 最 后 變 成可 執(zhí) 行 的 程 序 (*.EXE). 源 程 序 編 譯 裝 配 連 接 運 行 40/482.5 程 序 運 行 環(huán) 境編 輯（ 源 程 序 的 建 立 ）編 譯（ 源 程 序 生 成 目 標 程 序 ）裝 配 連 接 （ 將 目 標 程 序 與 子 程 序 連 接 ） 運 行算法語言程序設(shè)計步驟

28、41/482.6 程 序 開 發(fā) 的 步 驟軟 件 生 命 期 和 軟 件 工 程 的 概 念 與 計 算 機 硬 件 的 發(fā) 展 過 程 一 樣 ， 軟 件 也有 它 們 的 生 命 期 限 （ 伴 隨 著 硬 件 ） 如 微 軟 最 近 公 布 停 止 對 XP進 行 “ 主 流 支持 ” ， 而 進 入 所 謂 的 “ 延 長 支 持 期 ” ， 年 內(nèi) 淡 出 市 場 這 樣 ， 我 們 的 Win XP、Office2003等 需 要 升 級 ， 不 然 可 能 造 成 危險 。 對 于 系 統(tǒng) 的 升 級 ： Win 7 或Vista 42/482.6 程 序 開 發(fā) 的 步 驟軟

29、 件 生 命 期 和 軟 件 工 程 的 概 念開 發(fā) 一 個 應(yīng) 用 系 統(tǒng) 所 經(jīng) 過 的 階 段 ： 建 立 數(shù) 學(xué) 模 型 ； 確 定 算 法 ， 畫 出 流 程 圖 ； 編 寫 程 序 ； 程 序 測 試 。對 于 一 個 復(fù) 雜 的 問 題 ， 直 接 寫 出 算 法 是困 難 的 ， 這 就 要 運 用 “ 軟 件 工 程 ” 的 方法 來 開 發(fā) ， 也 就 是 運 用 工 程 學(xué) 的 知 識 和方 法 指 導(dǎo) 和 規(guī) 范 軟 件 開 發(fā) 全 過 程 。 43/482.6 程 序 開 發(fā) 的 步 驟軟 件 生 命 期 和 軟 件 工 程 的 概 念 -軟 件 生 命 期 （ 階

30、 段 ） :定 義 階 段 :u軟 件 開 發(fā) 計 劃 :確 定 總 目 標 ,選 定 可 行 的 方 案u需 求 分 析 :詳 細 分 析 用 戶 需 求 ,最 后 形 成 功 能 說 明 書開 發(fā) 階 段 :u總 體 設(shè) 計 :確 定 軟 件 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) ,即 大 系 統(tǒng) 下 的 子 系 統(tǒng)u詳 細 設(shè) 計 :使 用 流 程 圖 對 各 個 子 系 統(tǒng) 完 成 設(shè) 計 算 法u編 程 :用 語 言 程 序 來 實 現(xiàn) 算 法 u軟 件 測 試 :重 復(fù) 運 行 以 糾 正 錯 誤 ： 常 規(guī) 測 試 、 極 限 測 試維 護 階 段u交 付 使 用 :交 付 程 序 和 文 檔 資 料

31、 ,說 明 運 行 環(huán) 境 等u軟 件 維 護 :在 使 用 中 不 斷 修 改 錯 誤 直 至 軟 件 消 亡 . 44/482.6 程 序 開 發(fā) 的 步 驟軟 件 生 命 期 和 軟 件 工 程 的 概 念-各 階 段 的 工 作 量 之 比 :定 義 (1),設(shè) 計 和 編 碼 (10),測 試 (50),維 護 (501000)設(shè) 計 人 員 工 作 范 疇 : 系 統(tǒng) 分 析 員 :系 統(tǒng) 的 分 析 與 定 義 高 級 程 序 員 :總 體 設(shè) 計 以 及 測 試 程 序 員 :詳 細 設(shè) 計 和 編 程 、 維 護 。 45/482.6 程 序 開 發(fā) 的 步 驟結(jié) 構(gòu) 程 序

32、 設(shè) 計 方 法 ：一 個 結(jié) 構(gòu) 化 程 序 就 是 用 高 級 語 言 表 示 的 結(jié) 構(gòu) 化算 法 。 只 要 是 使 用 三 種 結(jié) 構(gòu) （ 順 序 、 選 擇 、 循環(huán) ） 組 成 的 程 序 一 定 是 結(jié) 構(gòu) 化 （ 就 是 層 次 分 明 、結(jié) 構(gòu) 清 晰 、 算 法 準 確 ） 的 程 序 。結(jié) 構(gòu) 化 程 序 設(shè) 計 方 法 的 基 本 思 想 ： 將 復(fù) 雜 問 題的 求 解 分 階 段 、 分 模 塊 地 進 行 ： 1） 自 頂 向 下 (從 下 到 上 )； 2） 逐 步 細 化 ； 3） 模 塊 化 設(shè) 計 ； 4） 結(jié) 構(gòu) 化 編 碼 。 46/48學(xué) 院 財

33、務(wù) 管 理 系 統(tǒng)一 系 財 務(wù) 二 系 財 務(wù) 三 系 財 務(wù) 院 部 財 務(wù)教工工資 科研經(jīng)費 實驗經(jīng)費 辦公經(jīng)費 47/48一 個 簡 單 的 結(jié) 構(gòu) 化 程 序 設(shè) 計 舉 例將 11000之 間 的 素 數(shù) 打 印 出 來用 篩 選 法求 素 數(shù) 表輸 入 11000的 各 個 數(shù) 把 所 有 的 非素 數(shù) 去 掉 打 印 全部 素 數(shù) 輸 入 11000的 各個 數(shù) -A把 所 有 的 非 素 數(shù)去 掉 -B打 印 全 部 素 數(shù) -C 古 希 臘 數(shù) 學(xué) 家 Eratosthenes提出 的 這 個 篩 選 法 48/48A輸 入 N1I當 I=N IXiI+1I輸 入 數(shù) 據(jù)

34、個 數(shù) (數(shù) 據(jù)由 程 序 產(chǎn) 生 ) 當 N=10時 ， 則 有 ：X1=1 X2=2 X3=3.X10=10 49/48B 0X12I當 I I+1IN 是 否Xi=0？ I+1JJ+1J當 J=N是 否Xj=0？0Xj 否是 Xj能 被 Xi整 除外 循 環(huán) ： 確 定 Xi內(nèi) 循 環(huán) ：確 定 該 數(shù) 是 否是 素 數(shù) 。將 X1=1去 掉1 2 3 4 5 6 7 8 9 100 0 0 0 00 2 3 0 5 0 7 0 9 00 0 0 0 0 0 50/481I當 I=N I+1IC PRINT Xi是 否Xi=0？ 當 該 數(shù) 為 0時 表 示 該 數(shù)已 經(jīng) 去 掉 完 5

35、1/48本 章 小 結(jié)計 算 機 的 基 本 組 成 及 工 作 原 理 ;計 算 機 中 數(shù) 的 表 示 、 編 碼 方 法 等 ；計 算 機 的 基 本 特 點 及 應(yīng) 用 分 類 ;計 算 機 中 存 儲 信 息 的 方 法 與 容 量 表 示 ;計 算 機 語 言 和 計 算 機 程 序 ;計 算 機 程 序 運 行 環(huán) 境 ;算 法 語 言 程 序 的 建 立 運 行 的 步 驟 ；應(yīng) 用 系 統(tǒng) 開 發(fā) 的 步 驟 。 52/48END練 習(xí) 解 釋 53/48面 向 過 程 的 語 言 ：定 義 ： 不 考 慮 機 器 內(nèi) 部 構(gòu) 造 和 不 同 機 器 的特 點 ， 只 要 按

36、 照 解 題 的 算 法 寫 出 解 題 過 程就 能 執(zhí) 行 的 語 言 程 序 。早 期 的 算 法 語 言 基 本 都 是 面 向 過 程 的 語 言 ，現(xiàn) 在 人 們 已 經(jīng) 使 用 了 更 新 的 算 法 語 言 面向 對 象 的 程 序 設(shè) 計 語 言 (OOP)。 返 回 54/48Eratosthenes篩 選 法1） 輸 入 11000的 數(shù) 據(jù) ；2） 先 去 掉 1；3） 用 剛 才 去 掉 的 數(shù) 的 后 一 個 數(shù) ， 去 掉 后 面的 各 數(shù) 中 是 該 數(shù) 的 倍 數(shù) ；4） 判 斷 這 個 數(shù) P是 否 大 于 N的 開 方 數(shù) ；5） 剩 下 的 數(shù) 就 都

37、是 素 數(shù) 。返 回 55/48第 二 章 的 練 習(xí) 12題 3小 題給 定 10個 數(shù) ,打 印 出 其 中 最 大 的 一 個 數(shù)輸 入 10個 數(shù)找 出 其 中 最 大 的 數(shù)打 印 最 大 的 數(shù) 采 用 自 頂 向 下 ,逐 步 細 化 的 結(jié)構(gòu) 化 算 法 56/48第 二 章 的 練 習(xí) 12題 3小 題給 定 10個 數(shù) ,打 印 出 其 中 最 大 的 一 個 數(shù)讀 入 一 個 數(shù) 給 MAX分 別 對 9個 數(shù) 比 較打 印 最 大 的 數(shù) MAX讀 入 一 個 數(shù) 給 A將 A與 MAX比 較 ,大 者 保 存 MAX中 57/48第 二 章 的 練 習(xí) 12題 3小

38、題給 定 10個 數(shù) ,打 印 出 其 中 最 大 的 一 個 數(shù)N=1當 NMAXT F 58/48第 二 章 的 練 習(xí) 12題 7小 題給 定 一 個 偶 數(shù) M(M6),將 它 表 示 為 兩 個 素 數(shù)之 和 （ 如 ： 8=3+5 16=5+11 22=5+17 ）輸 入 MA=3 直 到 AM若 A、 B均 為 素 數(shù) ，打 印 則 A、 B否 則 A+2AB=M-A 采 用 自 頂 向 下 ,逐 步 細 化 的 結(jié)構(gòu) 化 算 法 59/48第 二 章 的 練 習(xí) 12題 7小 題FLAG=0 FLAG=1A=A+2FLAG=0A是 素 數(shù)T T FF B是 素 數(shù)T F打 印

39、：M=A+B A=A+2給 定 一 個 偶 數(shù) M(M6),將 它 表 示 為 兩 個 素 數(shù)之 和 （ 如 ： 8=3+5 16=5+11 22=5+17 ） 60/48第 二 章 的 練 習(xí) 12題 7小 題I=2F1=0當 I 和 F1=0MOD(A,I) N給 定 一 個 偶 數(shù) M(M6),將 它 表 示 為 兩 個 素 數(shù)之 和 （ 如 ： 8=3+5 16=5+11 22=5+17 ） 61/48給 定 一 個 偶 數(shù)M(M6),將 它表 示 為 兩 個 素數(shù) 之 和如 ：8=3+5 16=5+11 22=5+17 以 8和 18為 例 說 明 M 62/48本章完本章完本章完 63/48 back 64/48在 Word中 建 立 Fortran源 程 序直 接 按 Fortran源 程 序 輸 入 ；以 TXT純 文 本 格 式 保 存 ；重 命 名 文 件 后 綴 （ *.For 或 *.F90）在 編 譯 環(huán) 境 中 打 開 該 文 件 back