程式語言基本概念、功能及應用1

程式語言基本概念課程脈絡

為了精確地對電腦下指令，需要學習一種與它溝通的語言-程式語言。

語言(Language)

語言是溝通的橋樑，人與人透過自然語言(中文與英文...)溝通，它是自然演化的。

Q:那我們用自然語言(中文.英文)來設計軟體即可.為何要學程式語言來設計程式呢?

解說

人類的語言模擬兩可， 有許多可以解釋的空間與模糊地帶

故需要精確地與電腦溝通需要程式語言.下指令時我們需要非常明確， 不能使用一個可以解釋或者有模糊地帶的語言

程式語言(Program Language)

解說:

程式語言也是一種語言.和我們日常使用的中文、英語一樣, 程式設計語言也是一門用於溝通的語言.只不過"程式設計語言"是和電腦溝通的語言 ，它是由人發明及定義的，與其他語言一樣有其字彙與語法

1.程式語言分類(抽象層次)

圖片來源:教育部高中學科中心108課綱銜接教材

2.編譯程式

寫好的程式並不能立刻執行，因為電腦硬體並不認識這些指令。電腦硬體只認識機器語言 (machine code)，機器語言是一長串 0 與 1 組合成的語言，例如：下 圖 是某一電腦的機器語言程式，用來計算兩數之和。雖然機器語言程式執行效率最快，但不易閱讀，也不易撰寫。

為了使設計程式更簡單，於是發展出較方便使用的程式語言，C / C++ 就是其中一種。寫好的程式稱為原始碼 (source code)，它並不能直接執行，必須透過 編譯器 (compiler) 將程式轉譯成機器語言後，電腦才能執行

編譯程式適用於產生可直接執行的檔案，電腦上許多副檔名為.exe 的執行檔，都是經過編譯後的程式

直譯器 (interpreter) 也可以將程式轉譯成機器語言，但直譯器不會先把整個程式轉譯出來再執行，而是每轉譯一行程式，就立刻執行，然後再轉譯下一行， 再執行，直到程式結束或出錯為止。 若程式有錯誤，直譯器執行到該處，會馬上停止執行，並顯示錯誤訊息。許 多劇本語言 (script language) 都使用直譯程式，例如：JavaScript, PHP, ASP,Python 等網 頁程式語言。

編譯與直譯之差別

圖片引用:108課綱高中資科科友出版社

3.程式語言是如何被電腦執行的？

程式(Program)

解說:

程式（Program）或電腦程式:利用指定的程式語言所撰寫沒有混淆的文字.數字和鍵盤符號所組成的特殊符號.這些符號組合成指令敘述，再進一步編寫成程式碼.用來指示電腦該做什麼樣的操作與運算。

程式碼(code)

https://www.cool3c.com/article/149555

程式(Program)就是電腦軟體(Software).它是利用程式語言設計出來的.已經廣泛應用在我們日常生活及工作中

程式設計(Programming或coding)

解說:

程式設計(編程):為了完成某項任務, 將解決問題的步驟, 用電腦能夠理解的語言寫成指令, 它會根據這些指令一步步執行, 最後完成任務.

圖片引用:108課綱高中資科科友出版社

牛刀小試

高階程式語言種類及其功能應用

A.文字型程式語言

C++:
〈基礎札根、邏輯嚴整、較難上手〉
優點：基礎札根、應用廣泛
用途：跨平台的程式設計、電腦單晶片、電腦軟體程式等 (多為桌機相關)

Python

〈易上手、跨平台、語意清楚〉
優點：適合新手、結構簡易、跨平台、資料庫豐富
用途：應用廣泛，科學、工業、後端技術等

Java
〈Android系統、跨平台、手機程式〉
優點：跨平台及、適合中、大型企業系統運用
用途：大部分於開發手機程式 (Android系統)

Objective-C 與 Swift
〈都是蘋果公司的主要程式語言〉

JavaScript
〈前端程式設計、易上手、市占率高〉
優點：新手前端網頁設計第一首選、操作簡易(不依賴伺服器支援)

PHP
〈易上手、語法簡易、適合網頁設計〉
優點：市場接受度高、容易上手、效率高
用途：應用廣泛，多用於網頁設計及開發

Ruby
〈易上手、多配合Rails、網頁後端應用〉

優點：市場接受度高、容易上手、效率高
用途：應用廣泛，系統管理、開發遊戲、３Ｄ

高階程式語言應用領域

B.視覺化程式設計語言（Visual programming language，簡稱：VPL），又稱『圖形化程式語言』

圖片引用:教育部運算思維計畫

實作1-圖型化程式語言

程式語言基本概念、功能及應用小結

參考資料

何謂編程

http://billor.chsh.chc.edu.tw/IT/Supply/01.pdf


計算機概論Ⅳ，施威銘研究室（旗立，2016）

初探程式語言學習單1下載