程序设计语言原理2023-3

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第三章 过程式程序设计语言
基本观点：
计算实现的模型如果按冯·诺依曼原理强制改变内存中的值叫命令(或译命令
式、强制式/Imperative)的。由于强制改变值，程序状态的变化没有一定规则，
程序大了就很难查错，很难调试，不易证明其正确。
组织程序的范型即:算法过程+数据结构（计算控制+计算对象）
3.1 计算对象表示—值与类型
3.2 计算对象实现—存储
3.3 计算对象连接—束定
3.4 计算组织—程序控制
3.5 计算组织—函数与过程
3.6 计算组织—抽象与封装 1
无符号整数： 二进制解释的值
整数：符号 值
3.1 计算对象-值与类型
01000111 11101000101010000010101011
浮点数：符号 阶码 尾数
程序语言中：基元(primitive)类型：整型/实（定，浮）/字符/真值/枚举
结构（structured）类型：元组/数组/记录（结构）/表/串
类型是计算机可能实现的结构和约定对客观世界差异的刻划。
同一类型的外延，即同一结构表示所有可能的值构成一个域。
分类原则：同样表示结构,同样语义解释,同样的操作。
同类型值运算结果：同类型。
2
3.1.1 字面量、变量、常量
名字操纵值, 名: 字面量 从名字即知类型 字面值不变
变量 符号名要声明类型 值可变
常量 符号名要声明类型 值不变
基元值的名字是地址的别名, 地址值在计算机中不恒定
操纵地址的名字是指针(地址变量)
float *p, x = 37.32; p=&x;
(p)203C (x)117F
117F 37.32
3
名值可分导致
x = x + 1;
按名 按名取值: 引用reference
存—值
左值 右值
y = x ++ ; x 既是右值也是左值
别名：多个变量可以具有同一个地址。当用多个变量名来访问单个存储
地址时，这些变量名就称为别名。
（违反无二义原则吗？）
int &Rint = Svar //C++
//&在此不是求地址运算，而是起到引用类型的标识作用。c中语法错误
Rint 是引用类型的变量，即左值变量必须关联一右值，因而成为Svar别名
引用和指针的区别是什么？
4
5
c语言片段
int x,i=1;
x++;
i++;
x=i++;
x=i++1;
x=i+++1;
x=i++++1;
//x=1, i=1
//x=0, i=2
//x=1, i=2
//wrong
//x=2, i=2
//wrong
3.1.2 值是头等程序对象
程序语言中的值
字面量(整、实、布尔、字符、枚举、串)
复合量(记录、数组、元组、结构、表、联合、集合、文件)
指针值
变量引用(左值、右值)
函数和过程抽象，数学对象参与运算的权利是一样的，值是计算
对象也要按一致性原则：
可出现在表达式中并求值
可作函数返回值
可单独存储
可以构成复杂的数据结构
可作函数参数
6
程序中的求值方式
表达式中求值靠运算符
函数、过程引用改变值
函数得到函数值，过程改变环境中值（也是 改变状态）。
函数和过程是操作集合的概括, 函数是从原始值到函数值的映
射, 是一种事物的度量到另一种事物度量的联系。
运算符是特殊的函数
单目运算： E 等价表示为 (E)
双目运算： E1E2 等价表示为 (E1， E2)
程序中到底什么是求值？
7
有没有多目运算
基本类型
基本类型：按操作行为划分的值的集合
集合中元素个数叫基数 #S
OP1:T T
OP2:T × T T
复合类型
l笛卡尔积 S × T={(x,y)｜x∈S, y∈T}
# (S × T) = #S * #T
复合类型:基元值以下述数学操作复合
　　
u v
（ｖ，ａ）（ｖ，ｂ）（ｖ，ｃ）
（ｕ，ａ）（ｕ，ｂ）（ｕ，ｃ）
　
a b c
ST
S+T
元组、记录
数组类型
设计问题：
哪些类型对于下标是合法的
要对元素引用中的下标表达式检查其范围吗？
何时绑定下标范围
何时进行数据存储空间的分配
支持不规则数据或多维数据吗？
是否支持数组元素异构？
给数组分配了存储空间后，能对数组初始化吗？
如果支持数组片，是哪种类型的数组片呢？
数组类型的实现
一维和多维
10
摘要：

第三章过程式程序设计语言基本观点：计算实现的模型如果按冯·诺依曼原理强制改变内存中的值叫命令(或译命令式、强制式/Imperative)的。由于强制改变值，程序状态的变化没有一定规则，程序大了就很难查错，很难调试，不易证明其正确。组织程序的范型即:算法过程+数据结构（计算控制+计算对象）3.1计算对象表示—值与类型3.2计算对象实现—存储3.3计算对象连接—束定3.4计算组织—程序控制3.5计算组织—函数与过程3.6计算组织—抽象与封装1无符号整数：二进制解释的值整数：符号值3.1计算对象-值与类型0100011111101000101010000010101011浮点数：符号阶码尾数程序语...

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