一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统组成,计算机硬件系统由中央处理器(CPU)、存储器(主存储器和辅助存储器)、输入输出设备等部分组成。计算机软件系统由系统软件和应用软件组成,其中系统软件中包含操作系统、程序编辑和编译等系统软件。
1.指令
计算机通过指令的自动执行来实现各种功能。计算机的指令用二进制代码(由0和1组成的代码)表示,它由操作码和操作数两部分组成,操作码指定了操作行为的类型,比如加、减、比较、跳转等操作;操作数是操作的对象。
二进制代码是计算机唯一能执行的代码,也称为机器语言。但由于记忆困难,于是产生了汇编语言。汇编语言是用英语单词(或单词缩写)来标记操作码和操作数,帮助程序员记忆的一种语言。用来标记的单词也称为助记符,指令形式如下:
MOV AX,01H
ADD AX,10H
汇编语言和机器语言统称为低级语言。由于汇编语言必须汇编成机器语言后计算机才能执行,因此而得名。
为了进一步提高编写指令程序的效率,人们用英语语句结构来标记计算机指令,已便编写较为复杂的计算机程序。由于英语语句较为丰富,只能用形式化的英语语句标记指令,指令形式如下:
if a>b then
print a;
else
print b;
(注:①print:v.打印,印刷,出版,晒印,复制
n.版,印刷字体,印记,印迹,印刷物
②else:adj.其他的,别的
adv.其他,否则,另外 )
由于采用了不完全相同的语句及规则来标记,于是产生了不同的语言系统,如Pascal语言、Basic语言、C语言等。这类语言内涵比较丰富,一条语句一般对应机器语言多条指令,必须翻译成机器指令后计算机才能执行,这个过程称为解释或编译。相对于机器语言,C语言等称为高级语言。
(注:①Pascal:一个名称,为了纪念十七世纪法国著名哲学家和数学家Blaise Pasacal而来,Pascal语言语法严谨,层次分明,程序易写,可读性强,是第一个结构化编程语言。Pascal语言中只能使用二十六个大小写英语字母和阿拉伯数字0,1,2,3,4,5,6,7,8,9以及其他符号+-*/=<><=>=><():=,.;:..''^@$ div mod shr shl
其中div是整除,mod是求余。然而Free Pascal中,大小写字母没有区别,只是除了字符串中的字母,即是说:A与a被认作同一个字母。
②Basic:“初学者通用符号指令代码”,是一种设计给初学者使用的程序设计语言。其是在1965年5月,由美国科学家托马斯·库尔兹研制出来的,十多年后由前微软公司的总裁比尔·盖茨把它移植到PC上的。
③C语言:一门面向过程的计算机编程语言)
2.程序
程序是计算机完成一个任务编制的指令集。在程序中,根据指令语句执行的次序,程序有顺序结构、条件结构(也称为分支结构)和循环结构3种基本结构。顺序结构是指令语句按照语句顺序执行;分支结构是按照条件判断结构选择执行部分语句,即条件判断为真执行一个分支,条件判断为假执行另一个分支,如果存在多个分支,则称为多分支结构;循环结构是按照循环次数或条件反复执行某一段语句,反复执行的语句称为循环体,循环结构中如果先判断条件,再执行循环体,则称为while循环,如果先执行循环体,再判断条件,则称为unitl循环。
一个程序由多个过程或函数组成,过程或函数之间存在调用和被调用的关系。相对于调用的过程或函数,被调用的过程或函数称为子程序。主程序和子程序之间,通过过程名或函数名来调用,数据是通过参数来传递的,主程序的参数称为是在实在参数,子程序的参数称为形式参数。每个子程序尽量做单入口,单出口,尽量不用全局变量。一个完整的程序只有唯一的系统入口程序,在C语言中是main函数,它是所有函数的主函数。