程序语言基础知识
程序语言概述
低级语言与高级语言
- 低级语言：面向机器的语言，机器语言、汇编语言；可读性差。程序设计效率低
- 高级语言：面向各类应用的程序语言，与人类语言相近，便于理解，提高了程序设计的效率。
汇编、解释、编译
高级程序语言必须进行翻译才能为计算机硬件所理解，常用的翻译方式有汇编、解释和编译。
- 用汇编语言编写的：需要汇编程序翻译成目标程序，然后执行目标程序。
- 用高级语言编写的：需要解释程序或编译程序进行翻译，然后再运行。
编绎程序和解释程序
1. 编译程序（编译器）
将源程序翻译成目标程序（目标代码），然后再在计算机上运行目标程序。
一般分为两个阶段：
- 编译阶段：把源程序翻译成目标程序。
- 运行阶段：执行目标程序
2.解释程序（解释器）
要么直接解释执行源程序，要么将源程序翻译成某种中间代码后再加以执行。它按源程序中语句的执行顺序，逐条翻译并立即执行相关功能。
不生成目标代码
| 对比项 | 编译方式 | 解释方式 |
|---|---|---|
| 目标程序生成 | 生成独立的目标程序，源程序和编译程序不参与后续执行 | 不生成独立的目标程序，逐条解释并执行，源程序和解释程序参与运行 |
| 执行效率 | 更高（编译时进行优化，直接执行机器码） | 较低（需逐行解释，运行时动态翻译） |
| 灵活性 | 较低（修改代码需重新编译） | 更高（支持动态修改，即时调试） |
| 可移植性 | 较差（依赖特定平台的目标代码） | 更好（通过虚拟机或解释器实现跨平台） |
| 控制权归属 | 目标程序直接由操作系统/硬件执行，控制权在用户程序 | 解释器掌控运行流程，控制权在解释程序 |
| 典型语言 | C、C++、Go（编译型） | Python、JavaScript、Ruby（解释型） |
| 适用场景 | 对性能要求高的系统级开发、嵌入式等 | 快速开发、脚本任务、跨平台应用 |
即
- 解释方式可移植性高、灵活；源程序和解释程序参与运行
- 编译方式效率更高；源程序和编译程序不参与后续执行
程序语言的数据成分
- 常量和变量
- 全局变量和局部变量
- 数据类型
- 基本类型：整型、字符型、实型(科学计数法、浮点)和布尔类型
- 特殊类型：空类型
- 用户定义类型：枚举类型
- 构造类型：数组、结构、联合
- 指针类型：type *
- 抽象数据类型：类类型（类似Java的类）
程序语言的控制成分
- 顺序结构
- 选择结构
- 循环结构
编译过程
高级语言相关
- 词法分析：检查单词、符号是否有问题。int main = 0 (变量名与关键词冲突)
- 语法分析：检查短句或句子是否语法正确。a = 1;b = 1;=a-b;(语法不存在或不合法)
- 语义分析：检查每个短句内容合不合法；例如 a = 1;b = “2”;c=a+b (类型错误)
- 中间代码生成：根据语义分析的输出，生成中间代码
- 常用的中间代码有：后缀式（逆波兰式）、四元式（三地址码）常用、树形表示
低级语言相关
- 代码优化
- 由于编译器将源程序翻译成中间代码的工作是机械的、按固定模式进行的，因此，生成的中间代码往往在时间和空间方面的效率较差。当需要生成高效的目标代码时，就必须进行优化。
- 可以在中间代码生成阶段进行，也可以在目标代码生成阶段进行。
- 目标代码生成
- 目标代码生成是编译器工作的最后一个阶段
- 把中间代码变换成特定机器上的绝对指令代码、可重定位的指令代码和汇编指令代
- 符号表管理：记录源程序中各种符号的必要信息，以辅助语义的正确性检查和代码生成，在编译过程中需要对符号表进行快速有效地查找、插入、修改和删除等操作。
- 出错处理
四元式
只做了解
X：Y+Z*60
- ①（inttoreal,60,_,t1）# 将整数60转换为实型，结果存入临时变量t1
- ②（*,id3,t1,t2） # 将变量id3与t1相乘，结果存入t2
- ③（+,id2,t2,t3）# 将变量id2与t2相加，结果存入t3
- ④（:=,t3,_,id1） # 将t3的值赋给变量id1
中缀、前缀、后缀表达式
- 中缀表达式：即我们通常所使用的表达式。如(a+b)*c-d
- 前缀表达式（波兰式）：将运算符写在前面，操作数写在后面，且不使用括号。-*+abcd
- 后缀表达式（逆波兰式）：将运算符写在后面，操作数写在前面，且不使用括号。ab+c*d-
传值调用和引用调用
- 传值调用：传值，单向
- 引用调用：传地址，双向
