计算机专业程序设计语言课程浅析

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计算机教育　本栏目责任编辑：王力　

计算机专业程序设计语言课程浅析　

赵宁。井海明。马增强　

（石家庄铁道学院计算机系，河北石家庄０５００４３）　

摘要：阐述了编程语言对于计算机专业的重要性，详细分析了三种编程语言的特点以及将这三门语言作为必修课的意义，并说明了　

学习这些语言应当注意的问题。　

关键词：编程语言；计算机专业；必修课　

中图分类号：ＴＰ３１　１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—３０４４（２００７）０９—２０８８４—０２　

Ｔｈｅ　Ｓｕｒｆａｃｅ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｐｒｏｇｒａｍ　Ｌａｎｇｕａｇｅ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎ　

．　

ＺＨＡＯ　Ｎｉｎｇ，ＪＩＮＧ　Ｈａｉ—ｍｉｎｇ．ＭＡ　Ｚｅｎｇ—ｑｉａｎｇ　

（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ，Ｓｈ￣ｉａｚｈｕａｎｇ　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ　０５００４３，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｇｒａｍ　ｌａｎｇｕａｇｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎ　ｉｓ　ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｄ，ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｈｒｅｅ　ｌａｎｇｕａｇｅ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｓｉｇ—　

ｎｉｉｃａｎｃｅ　ａｓｆ　ｃｏｍｐｕｌｓｏｒｙ　ｃｏｕｐｅ，ａｎｄ　ａｌｓｏ　ｔｈｅ　ｉｓｓｕｅ　ｓｈｏｕｌｄ　ｂｅ　ｐａｉｄ　ａｔｔｅｎｔｉｏｎ　ｔｏ　ｉｓ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｐｒｏｇｒａｍ　ｌａｎｇｕａｇｅ；ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎ；ｃｏｍｐｕｌｓｏｒｙ　ｃｏｕｐｅ　

１计算机专业的编程语言概述　

从第一台冯．诺依曼计算机的诞生到现在的半个世纪里，计算　

机作为人类文明发展的一个新的标志性工具，正以前所未有的速　

度飞速发展、渗透到人类社会生活生产的各个方面。而计算机语　

言，这一人类与计算机交流的工具，在过去的半个世纪里也经历　

了从简单到复杂，从低级到高级的飞速发展。　

编程对计算机专业尤为重要，在《计算机系统结构》课程中，　

讲述了从使用语言角度将计算机系统划分为多个机器组成的层　

次结构。由高到低分为应用语言机器级、高级语言机器级、汇编语　

言机器级、操作系统机器级、传统机器语言机器级和微程序机器　

至非计算机专业也将Ｃ语言作为必修课进行开设。编程对大多数　

初学者是一个难题，有的学生对基本知识掌握得倒是不错，但一　

面对编程就感到束手无策，这就是所谓的没有编程思想，还没有　

“入门”，教师要做的是启发学生入门，使他们具备编程思想，自然　

就可以写出优美高效的程序。Ｃ语言一般是学生进入高校最早接　

触的一门语言，弄清一些重点、难点，才能抓住最本质的东西，起　

到事半功倍的效果。　

Ｃ语言课程主要包括：　

ｆ１）数据类型、运算符和表达式。Ｃ所提供的数据类型并不比　

其他高级语言多，但从这些基本数据类型出发，却可以派生出一　

些更复杂的数据类型，如指针类型。对于运算符，从总体上把握后　

再逐一掌握；对于表达式，先要了解其如何计算，再了解最终的返　

回结果　从实用上讲．Ｃ语言中的基本流程控制语句与其他高级语　

级。程序设计语言发展到目前，共经历了三代，它们分别是机器语　

言时代、汇编语言时代和高级语言时代。从机器语言到汇编语言　

的进步．因为表示符号的采用，增强了编程语言的可记忆性和源　

代码的可读性．由汇编语言到高级语言的发展，则增强了编程语　

言的自然性ｆ人性１和提高了语言表达的效率。　

计算机专业开设的语言类必修课主要是Ｃ语言，汇编语言，　

Ｃ＋＋语言三门。几乎所有中国高校的计算机专业都将这三门语言　

课作为必修课．它们的重要性和基础地位不言而喻。这三门语言　

课特点鲜明，没有重复现象。随着新技术的发展，它们也相互渗　

透。计算机专业的一些主干课程的实践环节如实验和课程设计要　

通过编程进行，以此巩固所学的基础知识。如《操作系统》、《数据　

结构》和《编译原理》需要用到Ｃ语言或Ｃ＋＋语言，《计算机组成原　

理》和《计算机接口技术》需要用到汇编语言。《软件工程》需要用　

到Ｃ＋＋语言。　

言差别不大，但Ｃ语言中增加了“表达式语句”，这是值得重点关　

注的。学生只有弄清什么是表达式，什么是语句，才能很好地读懂　

并灵活利用Ｃ语言。　

ｆ２１指针及指针和数组的关系　

指针是Ｃ语言中最灵活最重要的数据类型，通过指针可以修　

改程序中的任何数据类型。可以任意解释数据的含义并访问硬件　

的接口，从而使Ｃ语言具有汇编语言的能力。这部分内容相对抽　

象，学习时不可操之过急。　

３汇编语言在计算机的教学中还将占有重要地位　

“在熟悉汇编语言的人眼里，Ｃ语言编写的程序都是垃圾”。这　

２　Ｃ语言是最广泛应用的语言　

在计算机发展的历史上，大概没有哪个程序设计语言像Ｃ语　

言这样得到如此广泛的流行，Ｃ语言是和ＵＮＩＸ操作系统一起由　

贝尔实验室的丹尼斯设计、开发的。两人也因此获得了１９８３年度　

图灵奖。　

句话虽然偏激，但形象地说明了汇编语言是计算机能够提供给用　

户使用的最快而又最有效的语言．也是能够利用计算机所有硬件　

特性并能直接控制硬件的唯一语言。因而，对程序的空间和时间　

要求很高的场合．汇编语言的应用是必不可少的。至于很多需要　

直接控制硬件的场合，更是非用汇编语言不可了［２】。　

Ｃ语言属于一种高级语言，是一种在伪码形式的算法表示基　

础上的计算机程序设计语言，因此，和汇编语言相比，Ｃ语言的抽　

象度高。和具体计算机的相关度低（或没有相关度），求解问题的方　

法描述直观。由于ｃ的这些特点。所以，设计程序的难度较以前大　

现在程序设计语言已发展到了第三代的高级语言，对太多数　

软件设计问题来说，使用高级语言编写程序是一种更为方便的选　

择。但是。由于在把用高级语言编写的程序翻译为等价的机器语　

言程序的过程中，不一定能达到计算机运行效率最高，所以，在一　

些特定的软件设计问题中，仍然使用汇编语言编写程序。汇编语　

言出现于２Ｏ世纪５Ｏ年代初期。汇编语言是程序设计语言发展的　

第二代。汇编直接与硬件打交道，如果你想搞通程序在执行时在　

电脑中的来龙去脉，也就是搞清电脑每个组成部分究竟在于什　

么、究竟怎么干？一个真正的硬件发烧友，必须对其有很好的了　

解。　

大降低。　

Ｃ语言强调的是语言的简洁性以及高效性，因此Ｃ语言成为　

之后几十年中主流的软件开发语言，高效性使Ｃ语言的地位已相　

当于一种“高级汇编语言”。　．　

全国高校几乎无一例外将Ｃ语言作为重要的必修课开设，甚　

从结构上看．汇编语言只是将英文字符串控制指令与机器语　

收稿日期：２００７－０２—２８　

作者简介：赵宁（１９７９一），女，河北邢台人，硕士，石家庄铁道学院助教。主要研究方向：并行计算，ＶＬＳＩ技术。　

８８４　曦脏知识与技术　

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言的０、１代码控制指令做了个一一对应，产生的较早，被广泛的　

计算机教育　

计语言发展的主流方向　

计算机软件开发一直被两大难题所困扰：一是如何超越程序　

的复杂性；二是如何在计算机系统中自然地表示客观世界，即对　

象模型　

应用于编写实时控制程序和系统程序中。目前大多数外部设备的　

驱动程序都是用汇编语言编写的。汇编语言和机器语言基本上是　

对应的。也就是说，对大多数汇编语言中的指令来说，在机器　

语言中都存在一条功能相同的机器指令。　

汇编语言没有高级语言要占用较大的存储空间和较长的运　

行时间等缺点，它的运行速度快是高级语言所不能比拟的。可以　

说高级语言与汇编语言各有千秋。有时我们采用高级语言编程速　

一一

Ｃ＋＋这个名字表示了从Ｃ语言进化的特征．在提供面向对象　

设计的同时保留Ｃ语言的高度简洁和高效率等特点。本课程属于　

计算机专业的专业课程，目的是让学生通过学习能够运用Ｃ＋＋语　

言的基本要素，进行基本的结构化程序设计和面向对象的程序设　

计。　

在一般的人的印象中，Ｃ＋＋语言是Ｃ语言的扩展，所以掌握Ｃ　

语言对学习Ｃ＋＋是有帮助的。更有人认为。先掌握Ｃ语言是学习　

Ｃ＋＋语言的必备条件。在历史上。Ｃ＋＋语言确实是在Ｃ语言之后发　

度达不到要求．全部采用汇编语言编程工作量又大。此时可以采　

用“混合”编程，彼此相互调用，进行参数传递，共享数据结构及数　

据信息，是一种有效的编程方法。这种方法可以发挥各种语言的　

优势和特点，充分利用现有的多种实用程序、库程序等使软件的　

开发周期大大缩短　

展起来的。Ｃ＋＋的许多语法也是与Ｃ语言的语法相兼容的。那么，　

汇编语言的教学不同于其他语言的教学。其根本作用在于解　

是不是只有学习了Ｃ语言才能学习Ｃ＋＋语言？　在设计Ｃ＋＋语言　

释硬件，解释硬件的那些可编程实现的行为。从而解释软、硬件行　

时，由于要考虑与当时已经大量存在的Ｃ语言程序相兼容，才在　

为的联系。　

Ｃ＋＋中保留了Ｃ语言的许多特性。所以应该把标准Ｃ＋＋语言作为　

汇编语言课程包括以下几个部分：　

一

种新的高级语言来学习。而不是把它作为一种后Ｃ语言，或是　

ｆ１）ＣＰＵ可编程结构的学习。即ＣＰＵ内部的可编程寄存器及　

“带类的Ｃ”语言来学习。不仅如此，Ｃ语言程序中有一些编程风　

其各自的应用特性．这些寄存器是汇编语言指令可以访问和操作　

格，Ｃ＋＋编程中虽然是可以接受的。但却是不提倡的，甚至是应该　

的对象。从应用的角度，ＣＰＵ的设计者，为这些寄存器规定了各自　

避免的。　

的操作特性（如专用于乘除的，专用于计数的，可作为指针的）；　

Ｃ＋＋语言课程主要包括：　

（２）寻址方式的学习，寻址方式是ＣＰＵ（或汇编语言指令）可操　

ｆ１１从Ｃ＋＋例程开始，就采用Ｃ＋＋标准库的头文件，并使用ｓｔｄ　

作对象的表达方式，除了可编程寄存器，还有内存单元、Ｉ／Ｏ端Ｅｌ　

名称空间；（２）采用渐进的方式引入各种概念。即在小例子中涉及　

等对象。一条汇编语言指令由操作码和操作数构成，操作码规定　

到一些基本概念时。先介绍其含义和简单用法，到有了必要的准　

了该指令操作的类型，而操作数指明了操作的对象。操作数的表　

备之后，再详细介绍；（３）注意编程思想的讲解，而不是简单地把语　

达方式。即寻址方式；　

法罗列出来．这就避免了学生在学习之后，一个例程的每一条语　

（３）指令系统的学习，一个指令系统的总体功能，反映了ＣＰＵ　

句都能读懂，要自己编写却无从下手的尴尬；（４）涉及到了标准　

应实现的基本逻辑，在《汇编语言程序设计》主要讲述具体的指　

Ｃ＋＋中一些较新的内容，不要求学生能够完全理解，但这至少为他　

令，对指令系统的概念在《计算机组成原理》当中讲述；　

们将来的学习奠定了一定的基础，否则当他们以后读到了采用这　

ｆ４）汇编语言编程的学习。虽然这之前的Ｃ语言中已经学习过　

些技术的代码时，并不知道代码采用的是什么语法；（５）用符合行　

编程思路，但汇编语言程序的思路（或流程）有所不同，它是计算机　

业标准的统一建模语言来表述对象、类之间的关系。这为他们学　

运作的真实反映，这对于计算机软、硬一体结构的理解是一个基　

习《软件工程》等后续课程打下了一个好基础。　

础。　

近２０出现了许多编程语言，如ＶＢ、ＶＣ、ＰｏｗｅｒＢｕｉｌｄｅｒ、Ｄｅｌｐｈｉ，　

学习汇编语言的最大好处是对整个计算机内部的资源如　

Ｊａｖａ，这些语言各有特点，功能也非常强大，非计算机专业人员可　

ＣＰＵ、存储器、Ｉ，０系统等，如何分配、组织和操作能够有更深入的　

以直接使用。计算机专业人员使用起来也很方便，某些学校将这　

了解，并了解机器层次的操作方式。汇编语言比高级语言难学的　

些语言作为选修课开设。但无论如何，计算机专业的基础语言还　

原因主要有两点：　

是本文所提的这三门语言。　

（１）对系统各部分扮演的角色和系统操作流程不熟悉；　

参考文献：　

（２１除了操作系统提供的字符，字串输入／出函数调用外，汇编　

【１］吴鹤龄，崔林．ＡＣＭ图灵奖【Ｍ］．北京：高等教育出版社，２０００．　

语言的编译程序不提供任何输入／输出函数供程序使用，所有非字　

【２］谭浩强．Ｃ程序设计【Ｍ］．北京：清华大学出版社，２００２．　

符，字串的数据在输入／输出都需要程序员自行解决。　・　

【３仳美明，温冬婵．ＩＢＭ—ＰＣ汇编语言程序设计［Ｍ］．北京：清华　

而解决的办法可以用软件程序员的眼光看待机器并把汇编　

大学出版社，２００１．　

语言当成高级语言来学。　

【４］宛延．Ｃ＋＋语言和面向对象程序设计【Ｍ］．北京：清华大学出版　

４　Ｃ＋＋语言的面向对象的思想代表了目前程序设　

社．２００２．　

（上接第７５２页）　

数据库的实现方式，利用元数据我们可以很方便地将数据仓库中　

对开发者而言．在实现元数据库时可以从两个方面来着手：　

的各种数据和用户有机联系起来。并为用户的管理和决策提供有　

一

方面是建元数据模型；另一方面是建立元数据管理系统。对元　力的支持。　

数据库管理的另一个重要方向是元数据和数据访问及分析工具　

参考文献：　

的集成，这一点在元数据管理中非常重要。因为这样可保证从元　

【１］（美）Ｗ．Ｈ．Ｉｎｍｏｎ，著，王志海，等译．数据仓库【Ｍ］．机械工业出版　

数据到查询数据仓库中数据等操作的一体化。目前可以做到如下　

社．２００３　

几个层次的集成：（１）简单地同时访问元数据和实际数据；（２）利　

【２］徐洁磐．数据仓库与决策支持系统【Ｍ］．科学出版社，２００５　

用从中央元数据库输出的元数据填充查询工具求助文本；（３）提供　

【３］张维明．数据仓库原理与应用【Ｍ］．电子工业出版社，２００２　

真正的查询工具，直接、动态地访问元数据；（４）在元数据工具和查　

【４］王立刚，刘文煌．构造数据仓库系统的元数据［Ｊ］．计算机工程　

询工具间建立完全的互联。　

与应用．２００１．３７（１６）：９４—９６．　

６结束语　

【５］袁长河，吴永明．基于数据仓库的决策支持系统研究与建　

数据仓库是目前ＩＴ业的发展方向之一，它也是各种专家决　

设［Ｊ］．计算机工程与应用，２００１，３７（１６）：１０１—１０３．　

策系统的基础。本文简要地介绍了元数据的概念、管理、维护和元