Cùng tìm hiểu ngôn ngữ lập trình; ngôn ngữ máy; hợp ngữ; ngôn ngữ thuật toán; quá trình thực hiện một chương trình trên ngôn ngữ bậc cao; môi trường phát triển tích hợp được trình bày cụ thể trong Bài giảng Tin học cơ sở: Bài 9 - Ngôn ngữ lập trình và chương trình dịch do Đào Kiến Quốc biên soạn.
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 Ngơn ngữ lập trình Ngơn ngữ máy Hợp ngữ Ngơn ngữ thuật tốn Q trình thực chương trình ngơn ngữ bậc cao Mơi trường phát triển tích hợp NGƠN NGỮ LẬP TRÌNH Ngơn ngữ lập trình (programming language) ngơn ngữ biểu diễn thuật tốn 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 ngơn ngữ xác định Một thuật tốn diễn đạt nhiều chương trình khác ngôn ngữ khác – Quy tắc viết: cú pháp (syntax) ngôn ngữ CÁC MỨC CỦA NGƠN NGỮ LẬP TRÌNH Ngơn ngữ máy: ngơn ngữ thể trực tiếp hệ lệnh máy – – Hợp ngữ (assembly): – – Ngôn ngữ mức bít Ngơn ngữ nhị phân Ngơn ngữ gần với ngôn ngữ nhị phân Mỗi lệnh ngơn ngữ máy có lệnh tương ứng hợp ngữ (sử dụng mã chữ) Ngôn ngữ bậc cao: – – Ngơn ngữ thuật tốn (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) NGƠN 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 ngơn 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 khơng 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 hồn chỉnh Liên kết: kết hợp nhiều mơ đun đối tượng thành chương trình nhị phân hồn chỉnh NGƠN NGỮ BẬC CAO Hình thức giống với ngơn ngữ tự nhiên, ngơn ngữ tốn học Dễ diễn đạt ngôn ngữ máy hợp ngữ VÍ DỤ VỀ NGƠN 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 thơng 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 NGƠN NGỮ BẬC CAO Soạn thảo chương trình nhờ soạn thảo Dịch chương trình Phân tích từ vựng (lexical analys): phân phối khơng 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 mơ đun đối tượng thành chương trình hồn chỉnh Chạy chương trình: phát lỗi ngữ nghĩa DỊCH SANG NGÔN NGỮ MÁY Phần mềm soạn thảo Chương trình nguồn Chương trình dịch Các mơ 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 – Tồn q 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 Ngơn ngữ lập trình phương tiện diễn tả thuật tốn để máy tính sử dụng trực tiếp gián tiếp Theo mức trừu tượng hố có mức ngôn ngữ máy, hợp ngữ ngôn ngữ thuật toán Đối với hợp ngữ phải sử dụng phần mềm hợp dịch, với ngơn ngữ thuật tốn 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 hố, liên kết mã Trong mơi trường tích hợp khâu khâu gỡ lỗi tích hợp vào tổng thể CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP So sánh ngơn ngữ thuật tốn với ngơn ngữ máy hợp ngữ Kể tên số ngơn ngữ lập trình mà bạn biết Nếu bước thực chương trình ngơn ngữ thuật giải Phân biệt lỗi cú pháp lỗi ngữ nghĩa Trình bày mơi trường phát triển tích hợp ... 30 DỊCH NGÔN NGỮ BẬC CAO - Chương trình thơng dịch – interpreter: - Đọc thi hành lệnh ngôn ngữ bậc cao - Khơng sinh chương trình tương ứng mã nhị phân - Chương trình biên dịch (compiler) - Sinh... Ngôn ngữ lập trình Ngơn ngữ máy Hợp ngữ Ngơn ngữ thuật tốn Q trình thực chương trình ngơn ngữ bậc cao Mơi trường phát triển tích hợp NGƠN NGỮ LẬP TRÌNH Ngơn ngữ lập trình (programming... HỎI VÀ BÀI TẬP So sánh ngơn ngữ thuật tốn với ngôn ngữ máy hợp ngữ Kể tên số ngơn ngữ lập trình mà bạn biết Nếu bước thực chương trình ngơn ngữ thuật giải Phân biệt lỗi cú pháp lỗi ngữ nghĩa Trình