Bài giảng tin học cơ sở bài 9 đào kiến quốc

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ BÀI GIẢNG TIN HỌC CƠ SỞ BÀI NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH VÀ CHƯƠNG TRÌNH DỊCH Giảng viên: ĐÀO KIẾN QUỐC Mobile 098.91.93.980 Email: dkquoc@vnu.edu.vn NỘI DUNG       Ngôn ngữ lập trình Ngôn ngữ máy Hợp ngữ Ngôn ngữ thuật toán Quá trình thực chương trình ngôn ngữ bậc cao Môi trường phát triển tích hợp NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH  Ngôn ngữ lập trình (programming language) ngôn ngữ biểu diễn thuật toán dùng để điều khiển máy tính thực công việc định – Từ vựng – Ý nghĩa mà ngôn ngữ chuyển tải gọi: ngữ nghĩa (semantic) Một chương trình máy tính (program) phải thể ngôn ngữ xác định Một thuật toán diễn đạt nhiều chương trình khác ngôn ngữ khác –   Quy tắc viết: cú pháp (syntax) ngôn ngữ CÁC MỨC CỦA NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH  Ngôn ngữ máy: ngôn ngữ thể trực tiếp hệ lệnh máy – –  Hợp ngữ (assembly): – –  Ngôn ngữ mức bít Ngôn ngữ nhị phân Ngôn ngữ gần với ngôn ngữ nhị phân Mỗi lệnh ngôn ngữ máy có lệnh tương ứng hợp ngữ (sử dụng mã chữ) Ngôn ngữ bậc cao: – – Ngôn ngữ thuật toán (Algorithmic language) Độc lập với hệ lệnh máy Mỗi ngôn ngữ xác định kiểu diễn đạt kịch điều khiển máy tính Mỗi kịch điều khiển máy viết ngôn ngữ lập trình gọi chương trình (program) NGÔN NGỮ MÁY    Ngôn ngữ viết lệnh máy hệ nhị phân hệ 16 Ưu điểm: tận dụng khả máy, tối ưu thời gian chạy Nhược điểm: khó viết, khó chữa lỗi, phụ thuộc vào loại máy -> chi phí cao Mã máy nhị phân Mã hexa Ý nghĩa 1001 0001 0110 0000 0001 0000 A1 60 10 Nạp 1060 lên TG AX 0000 0011 0110 0110 0001 0000 03 66 10 Cộng AX với 1066 -> AX HỢP NGỮ (ASSEMBLY)     Mỗi lệnh hợp ngữ tương tự với lệnh máy – dùng mã chữ -> dễ hiểu, dễ sửa Phải dịch ngôn ngữ máy (thay mã lệnh địa chỉ) Ưu điểm: dễ lập trình dễ sửa lỗi ngôn ngữ máy Nhược điểm: phức tạp phụ thuộc vào máy Hợp ngữ Mã máy hệ hexa MOV AX CHIEU_DAI A1 64 10 ADD AX CHIEU_RONG 03 66 10 MOV NUA_CHU_VI AX A3 00 2B DỊCH HỢP NGỮ (ASSEMBLY)  Dịch chương trình hợp ngữ thành chương trình ngôn ngữ máy: hợp dịch (assembler) – – –  Bố trí không gian nhớ cho đối tượng Thay mã lệnh địa mã số Tạo mô đun đối tượng, đoạn chương trình dạng nhị phân chưa có cấu trúc hoàn chỉnh Liên kết: kết hợp nhiều mô đun đối tượng thành chương trình nhị phân hoàn chỉnh NGÔN NGỮ BẬC CAO   Hình thức giống với ngôn ngữ tự nhiên, ngôn ngữ toán học Dễ diễn đạt ngôn ngữ máy hợp ngữ VÍ DỤ VỀ NGÔN NGỮ BẬC CAO  Ví dụ giải phương trình bậc PASCAL DELTA := B*B - 4*A*C; IF DELTA >= THEN BEGIN X1 := (- B + SQRT(DELTA))/(2*A); X2 := (- B - SQRT(DELTA))/(2*A); WRITE (X1,X2); END ELSE WRITE(‘Vô nghiệm)  FORTRAN 20 DELTA = B*B - 4* A*C IF DELTA < GOTO 10 X1= (- B + SQRT(DELTA))/(2*A) X2 =(- B - SQRT(DELTA))/(2*A) WRITE (3,20) X1, X2 FORMAT ('NGHIEM 1= ', F8.3, NGHIEM = ', F8.3) GOTO 30 WRITE(3,40) FORMAT('VO NGHIEM') END 10 40 30 DỊCH NGÔN NGỮ BẬC CAO - Chương trình thông dịch – interpreter: - Đọc thi hành lệnh ngôn ngữ bậc cao - Không sinh chương trình tương ứng mã nhị phân - Chương trình biên dịch (compiler) - Sinh chương trình mã máy THỰC HIỆN CHƯƠNG TRÌNH TRÊN NGÔN NGỮ BẬC CAO Soạn thảo chương trình nhờ soạn thảo Dịch chương trình    Phân tích từ vựng (lexical analys): phân phối không gian nhớ sau Phân tích cú pháp (syntax analys): phát lỗi cú pháp dịch Tạo mã, tối ưu mã (code generation, optimalization) Liên kết: (link) kết nối mô đun đối tượng thành chương trình hoàn chỉnh Chạy chương trình: phát lỗi ngữ nghĩa DỊCH SANG NGÔN NGỮ MÁY Phần mềm soạn thảo Chương trình nguồn Chương trình dịch Các mô đun đối tượng Lỗi cú Lỗi cú pháp pháp Soạn thảo Dịch Chương trình liên kết Dữ liệu Dữ liệu Chương trình chạy Kết Kếtlýquả xử xử lý Lỗi liên kết Lỗi liên kết Liên kết Lỗi thi Lỗi thi hành hành Thực MÔI TRƯỜNG PHÁT TRIỂN PHẦN MỀM    1985: phát triển Turbo Pascal – Toàn trình soạn thảo, dịch, liên kết , thi hành gỡ lỗi thực mối trường liên hệ chặt chẽ CASE Tools (Computer Aided Software Engineering) Phát triển hướng đối tượng, phát triển theo mẫu, lập trình hướng tới thành phần -> sinh mã chương trình TỔNG KẾT    Ngôn ngữ lập trình phương tiện diễn tả thuật toán để máy tính sử dụng trực tiếp gián tiếp Theo mức trừu tượng hoá có mức ngôn ngữ máy, hợp ngữ ngôn ngữ thuật toán Đối với hợp ngữ phải sử dụng phần mềm hợp dịch, với ngôn ngữ thuật toán phải dùng phần mềm biên dịch để tạo phần mềm tương ứng ngôn ngữ máy – ngôn ngữ mà máy chạy trực tiếp Các bước để dịch từ chương trình nguồn sang mã nhị phân soạn thảo, phân tích từ vựng, phân tích cú pháp, dịch, tối ưu hoá, liên kết mã Trong môi trường tích hợp khâu khâu gỡ lỗi tích hợp vào tổng thể CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP So sánh ngôn ngữ thuật toán với ngôn ngữ máy hợp ngữ Kể tên số ngôn ngữ lập trình mà bạn biết Nếu bước thực chương trình ngôn ngữ thuật giải Phân biệt lỗi cú pháp lỗi ngữ nghĩa Trình bày môi trường phát triển tích hợp [...]... Dịch Chương trình liên kết Dữ liệu Dữ liệu Chương trình chạy được Kết quả Kếtlýquả xử xử lý Lỗi liên kết Lỗi liên kết Liên kết Lỗi thi Lỗi thi hành hành Thực hiện MÔI TRƯỜNG PHÁT TRIỂN PHẦN MỀM    198 5: bộ phát triển Turbo Pascal – Toàn bộ các quá trình soạn thảo, dịch, liên kết , thi hành và gỡ lỗi được thực hiện trong cùng một mối trường liên hệ chặt chẽ CASE Tools (Computer Aided Software Engineering)... nhị phân là soạn thảo, phân tích từ vựng, phân tích cú pháp, dịch, tối ưu hoá, liên kết mã Trong các môi trường tích hợp các khâu trên và cả khâu gỡ lỗi được tích hợp vào trong một tổng thể CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 1 2 3 4 5 So sánh ngôn ngữ thuật toán với ngôn ngữ máy và hợp ngữ Kể tên một số ngôn ngữ lập trình mà bạn biết Nếu các bước thực hiện một chương trình trên ngôn ngữ thuật giải Phân biệt lỗi cú ... nhị phân hoàn chỉnh NGÔN NGỮ BẬC CAO   Hình thức giống với ngôn ngữ tự nhiên, ngôn ngữ toán học Dễ diễn đạt ngôn ngữ máy hợp ngữ VÍ DỤ VỀ NGÔN NGỮ BẬC CAO  Ví dụ giải phương trình bậc PASCAL... kết Lỗi liên kết Liên kết Lỗi thi Lỗi thi hành hành Thực MÔI TRƯỜNG PHÁT TRIỂN PHẦN MỀM    198 5: phát triển Turbo Pascal – Toàn trình soạn thảo, dịch, liên kết , thi hành gỡ lỗi thực mối trường... ưu hoá, liên kết mã Trong môi trường tích hợp khâu khâu gỡ lỗi tích hợp vào tổng thể CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP So sánh ngôn ngữ thuật toán với ngôn ngữ máy hợp ngữ Kể tên số ngôn ngữ lập trình mà bạn