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中级通信工程师考试5.1.4指令和程序设计语言

8/24/2020 11:08:17 PM 人评论 次浏览

5.1.4 指令和程序设计语言

本节主要介绍计算机指令、程序设计语言、机器语言和汇编语言等,内容比较简单,主要考查一些常用指令,其他作为一般性了解即可。

1.计算机指令

指令就是给计算机下达的一道命令,它告诉计算机每一步要做什么操作、参与此操作的数据来自何处、操作结果将送往何处。程序就是计算机指令序列。一条指令包括操作码和地址码(或称操作数)两部分,操作码指出该指令完成操作的类型,地址码指出参与操作的数据和操作结果存放的位置。一条指令完成一个简单的动作,一个复杂的操作由许多简单的操作组合而成。通常一台计算机能够完成多种类型的操作,而且允许使用多种方法表示操作数的地址。因此,一台计算机可能有多种多样的指令,这些指令的集合称为该计算机的指令系统。

2.程序设计语言

像人们交往需要语言一样,与计算机交往也要使用相互理解的语言,以便人们把意图告诉计算机,计算机把工作结果告诉人们。人们用以同计算机交往的语言叫程序设计语言,程序设计语言通常分为机器语言、汇编语言和高级语言3类。

(1)机器语言

每种型号的计算机都有自己的指令系统,也叫机器语言,每条指令都对应一串二进制代码。机器语言是计算机唯一能够识别并直接执行的语言,所以与其他程序设计语言相比,其执行效率较高。

用机器语言编写的程序叫机器语言程序,由于机器语言中每条指令都是一串二进制代码,因此可读性差、不易记忆;编写程序既难又烦琐、容易出错;程序的调试和修改难度也很大,总之,机器语言不易掌握和使用。此外,因为机器语言直接依赖于机器,所以在某种类型计算机上编写的机器语言程序不能在另一种计算机上使用,也就是说可移植性差。

(2)汇编语言

为了更方便地使用计算机,人们一直在努力改造程序设计语言。20世纪50年代初,出现了汇编语言。汇编语言不再使用难以记忆的二进制代码编程,而是使用比较容易识别、记忆的助记符号,所以汇编语言又叫符号语言。汇编语言只是将一条机器语言用符号表示而已,也是面向机器的一种低级语言,或者说,汇编语言是符号化了的机器语言。

用汇编语言编写出来的程序称为汇编语言源程序,计算机不能直接识别、执行它。必须先把汇编语言源程序翻译成机器语言程序(称目标程序),然后才能执行。这个翻译过程是由事先存放在机器里的“汇编程序”完成的,叫做汇编过程。

(3)高级语言

低级语言是对计算机硬件直接进行操作的语言,包括机器语言和汇编语言,这种语言编写程序对程序员的要求比较高,必须了解计算机内部结构,所以,一般用高级语言编写程序。高级语言是一种用表达各种意义的“词”和“数学公式”按照一定的“语法规则”编写程序的语言,也称高级程序设计语言或算法语言。这里的“高级”是指这种语言与自然语言和数学式子相当接近,而且不依赖于计算机的型号,通用性好。

高级语言的使用,大大提高了编写程序的效率,改善了程序的可读性。同样,用高级语言编写的程序称为高级语言源程序,计算机是不能直接识别和执行的,也要用翻译的方法把高级语言源程序翻译成等价的机器语言程序(称为目标程序)才能执行。把高级语言源程序翻译成机器语言程序的方法有“解释”和“编译”两种。C、C++等都采用编译的方式,是用相应语言的编译程序先把源程序编译成机器语言的目标程序,然后再把目标程序和各种标准库函数连接装配成一个完整的、可执行的机器语言程序才能执行。

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