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1 投稿類別 : 資訊類篇名 : 程式語言的差異與運用 - 以 C 語言和 VB 為例作者 : 陳世芳國立羅東高工資訊二甲葉嘉文國立羅東高工資訊二甲指導老師 : 林建明老師 0

2 壹前言一研究動機在這個科技化的世代中, 能和機器對話是在未來每一個資工人必須具備能力, 我們可以去控制它, 而運用它, 其中包括我們的電腦智慧型手機和其他軟體的開發程式等我們能和科技對話的方式有很多種, 像是程序性語言的 Visual Basic 物件導向語言 C++ 應用軟體語言 JavaScript 等, 這些當然也包括在低階語言和高階語言中每一種語言的開發都是為了每一個程式學習者和開發者的需求, 其目的就是為了我們現在與未來的科技發展, 更是為了我們每一個生活在這塊土地上的人便利而我們在高中時接觸到程式語言, 因而開始著手探討其差異性二研究目的 ( 一 ) 透過程式語言的探討, 能了解其種類與性質, 與未來趨勢 ( 二 ) 學習 VB 及 C 語言的相互比較, 暸解各別差異性三研究流程圖一二三四五討論確定研究主題擬定內容大綱蒐集資料討論及修訂結論貳正文圖一一程式語言的介紹 ( 一 ) 程式語言簡介與種類依階層使用模式和應用的不同, 可以將程式語言劃分為幾個類別範圍 1. 低階語言 (low-level language): 在電腦初期就發展出來的程式語言, 具有機器依賴 (machine-dependent) 的特性, 意即能在某廠牌電腦上執行的程式 ( 註 1) 可分成下兩種 : 1

1. 機器語言 (machine language): 電腦內部所使用的語言, 也是電腦能直接辨識的語言, 由許多 0 1 組成, 通常以二或十六進位來表示 ( 註 2) ( 圖二, 註 7) 機器語言特性 : (1) 不同電腦所使用的機器語言不同, 可攜性較低 (2) 機器語言是唯一可以直接在電腦上執行的語言 (3) 機器語言只用 0 1 組合出的命令, 難懂難學不易維護 ( 註 3)

3 1. 機器語言 (machine language): 電腦內部所使用的語言, 也是電腦能直接辨識的語言, 由許多 0 1 組成, 通常以二或十六進位來表示 ( 註 2) ( 圖二, 註 7) 機器語言特性 : (1) 不同電腦所使用的機器語言不同, 可攜性較低 (2) 機器語言是唯一可以直接在電腦上執行的語言 (3) 機器語言只用 0 1 組合出的命令, 難懂難學不易維護 ( 註 3) 2. 組合語言 (assembly language): (1) 以比較接近人類語言的字組, 代替 0 與 1 表示的機器語言符號, 在電腦科學中稱助億法 (2) 需經過組譯程式執行, 組譯器 (assembler) 翻譯成機器語言, 電腦才能執行 ( 註 3) 2. 高階語言 (High-level language): 口語化英語化等容易學習的程式語法稱為高階語言由於電腦只能執行機器語言指令, 所以在使用高階語言所寫的程式必須經過編譯器 (compiler) 或直譯器 (interpreter) 等軟體翻譯成機器語言指令後, 方可執行由下表介紹高階語言所用的程式 :( 註 3) 高階語言的程式特性說明 BASIC VB 簡單易學, 適合初學者, 應用於教學 FORTRAN 用於解決工程科學的計算問題 COBOL 主用途為商業資料的處理 PASCAL 具有嚴謹的結構化程式特性 C# C++ 高階易學易懂得 C 語言, 適合用來開發系統程式例 : Unix Linux LISP PROLOG 人工智慧語言 Java V.B.Net 源於 C++ 語言, 支援分散式資料處理及跨平台的特性, 用於網際網路的程式設計 2

4 高低階語言的差異 ( 註 1): 項目高階語言低階語言佔用記憶體的空間較容易較困難可讀性較高較低可攜性較高較低除錯較容易較困難維護較容易較困難程式的撰寫較容易較困難學的難易度容易困難而程式語言的發展時序又分為下列幾代 : 第一代 : 簡單來說就是機器語言與組合語言 (Assembly Language) 機器語言為一連串的 0 與 1, 在不同的排列組合下, 可以命令 CPU 執行不同的動作組合語言就是用助憶碼來代表複雜的機器指令, 使人們可以用文字表示這些複雜的 0 與 1 之指令組合語言比機器語言的抽象化程度稍高, 至少人們較易讀的懂曾有一些日本的硬體廠商, 為了製造第五代電腦, 創造出以 CPU 能直接讀的懂 LISP 的 Symbolic 的機器, 雖然後來並未成功, 但開啟 CPU 提供高階語言能力的趨勢 ( 註 5) 第二代 : 如 FORTRAN COBOL BASIC, 這些語言的知名度與接受度都相當高, 在不久的將來相信也不會一下子消失, 許多人第一次學語言便是從這開始同時, 這些語言的穩定性與大量已存在的程式碼是這些語言仍然能流傳的重要因素所以, 許多有心人士便將這些語言予以進化, 如 FORTRAN 由 77 變成 FORTRAN-90 增強了平行處理的能力 ;COBOL 變成 COBOL-97, 具有物件導向的功能 ;BASIC 演變成微軟公司極成功的產品 Visual Basic, 同樣也是具有物件導向的功能等等 ( 註 5) 第三代 : 如 C PASCAL 等, 這些語言標榜著結構化程式設計語言, 擁有正規完善的程式語言結構, 為年代開發各種軟體的主要程式語言由於這些語言的結構嚴謹 ( 因為遵循 BNF 的關係 ), 所以今日的許多語言大部份都是這語言的延伸版本, 如 Delphi (Object PASCAL) 除了 OO (Object-Oriented, 物件導向 ) 的功能外, 遵循 PASCAL 的語法 ;C++ 更是強調 C 為其一個子集第三代物件導向的程式語言如 C++ Smalltalk 等, 具有物件導向的功能我們認為 Java 亦在其中拜 OO 觀念之賜, 已經有越來越多的傳統語言或是新創造的程式語言引進 OO 觀念於程式語言結構中 ( 註 5) 第四代 : 第四代語言基本上是傳統軟體工程界為了範式開發 (prototyping) 設計出來的語言, 同時具有程序性與非程序性 ( 就是宣告性 ) 的特性, 用來快速開發連接資料庫的程式語言 ( 註 5) 3

5 第五代 : 人工智慧語言 - 未來程式語言的發展趨勢二 VB 及 C 語言的介紹 ( 一 ) 何謂 VB 何謂 Visual Basic?Visual 指的是開發圖形使用者介面 (GUI) 的方法不需撰寫大量程式碼來描述介面元件的外觀和配置, 而只要把預先建立的物件添加到螢幕上的某一點即可如果曾經使用過如小畫家之類的繪圖程式, 那麼應該很容易接受這觀念 Visual Basic 以原來的 BASIC 語言為基礎, 做了更進一步的發展, 至今包含了數百個陳述式函數及關鍵字, 其中有很多都和 Windows GUI 有直接關係專業人員可以使用 Visual Basic 製作出任何其它 Windows 程式語言所能做到的功能, 而初學者則只要掌握幾個基本要領, 就可以建立實用的應用程式了 ( 註 6) ( 二 ) 何謂 C 語言算法語言傳統中最迫切的語言一樣,C 有設施的結構化編程, 並允許詞法變量的範圍和遞歸, 而靜態類型系統可以防止許多意想不到的行動在 C 中, 所有的可執行代碼包含在子程序, 這是所謂的職能 ( 雖然不是嚴格意義上的功能性編程 ) 函數參數總是通過值傳遞按引用傳遞的是在 C 模擬明確傳遞指針值 ( 註 7) C 語言是由一個以上的函數所組成的, 函數的名稱只能宣告一次, 其中有個特別的函數叫做 main, 是 C 程式開始執行的地方以 /* 註解 */ 括起來的部分, 以及 // 後面直到行尾的部分是註解, 所謂註解是指該部分只是給人看的, 並不會影響 Compiler 的編譯結果原始程式碼由 # 號開頭的部分, 是交由前置處理器來處理 ;#include 這個前置處理器命令, 是把 Source code file 和其後的 Header file 合成為另一個修改過的 Source code file 換言之,#include <stdio.h> 其功能就好比我們用文字處理器將系統目錄內的 stdio.h 檔案插入到 #include 的位置上 ( 註 8) 三 VB 及 C 語言的差異 ( 一 ) 語法比較以下由本組整理 VB 及 C 語言常用之語法成表格 : 程式語言 VB C 基本資料型態 Byte, Integer, Long, Single, Double. Boolean, Date, String, Variant int, long int, float, double, 無 (0:Other:True) char, char*(char[]) 4

6 字串變數宣告以雙引號 ( ) 括住字元以單引號 ( ) 括住字串以雙引號 ( ) 括住, \0 結束 Dim 變數名稱 AS 資料型態名稱資料型態名稱變數名稱 ( 大小寫不分 ) ( 大小寫有分 ) 陣列 Dim 陣列名稱 ( 陣列上限 ) 指標從 0 開始, 元素個數 = 陣列上限 +1 資料型態名稱變數名稱 ( 陣列上限 ), 指標從 0 開始, 元素個數 = 陣列大小敘述結尾無以分號 ; 表示敘述結束註解算術運算子 1. 以 REM 或開頭 2. 從直到句子結尾 +,-,*,/,\, MOD(modulo) 基數 ^ 次方 (exponent) 1. 以 /* 及 */ 括住 +,-,*,/, %(modulo) 基數 ** 次方 ++,-- 關係運算子 1.= ( 相等 ). 2.<> ( 不相等 ) 3.>=, <=, >, < 1.= = ( 相等, 不能比較字串 ) 2.!= ( 不相等 ) 3.>=, <=, >, < 4.Is( 物件相等 ) 邏輯運算子 1.AND:logical and 2.OR:logical or 3.NOT:logical not 1.&&:logical and 2. :logical or 3.!:logical not 4.Xor, Eqv, Imp 字串連接運算子 & 無, 須靠外部函數 1.sprintf(string, %s%s, string1, string2) 2.strcat(string1, string2) IF 敘述 If 邏輯運算式 Then Elseif 邏輯運算式 Then Else If( 邏輯運算式 ) else End if FOR 敘述 For 迴圈變數 = 起始值 To 終止值 Next 迴圈變數 for( 起始敘述 ; 邏輯運算式 ; 迴圈重複敘述 ) 5

7 WHILE 敘述 Do While 邏輯運算式 Loop while( 邏輯運算式 ) UNTIL 敘述 Do Loop Until 邏輯運算式 do while( 邏輯運算式 ) 跳出迴圈敘述 Exit Do, Exit For Break SELECT 敘述 Select Case 運算式 Case 運算式 Case 運算式 Case else End Select switch( 運算式 ) case 運算式 : break; case 運算式 : break; default: Function Function 函數名稱 ( 參數名稱 AS 資料型態 )AS 資料型態函數名稱 = 傳回值 End Function 資料型態函數名稱 ( 資料型態函數名稱 ) return( 傳回值 ); Sub Procedure Sub 副程式名稱 ( 參數名稱 AS 資料型態 ) End Sub void 副程式名稱 ( 資料型態參數名稱 ) 引用其他程式 Imports 命名空間. 類別名稱 #include 程式標頭路徑類別定義類別型態 Class 類別名稱 Inherits 父類別名稱 Implements 介面名稱方法或屬性定義敘述 End Class 無 ( 二 )VB 與 C 語言實作測試以下為我們利用 VB 及 C 語言撰寫測試的 12 星座對應程式 : 6

以下為本組撰寫之程式碼 : VB 程式碼 Public Class Form1 Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click Dim x, y, z As String x = TextBox1.

8 以下為本組撰寫之程式碼 : VB 程式碼 Public Class Form1 Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click Dim x, y, z As String x = TextBox1.Text y = TextBox2.Text z = CStr(Val(x) * Val(y)) C 語言程式碼 public void Button1_Click(System.Object sender, System.EventArgs e) string x; string y; string z; x = TextBox1.Text; y = TextBox2.Text; z = (string) (Conversion.Val(x) * Conversion.Val(y)); Select Case Val(z) Case Is <= 119 : RadioButton4.Checked = True Case 622 To 722 : RadioButton2.Checked = True Case 923 To 1022 : RadioButton3.Checked = True if (Conversion.Val(z) <= 119) RadioButton4.Checked = true; >= 622 && Conversion.Val(z) <= 722) RadioButton2.Checked = true; 7

9 Case 321 To 420 : >= 923 && Conversion.Val(z) <= 1022) RadioButton1.Checked = True Case 421 To 520 : RadioButton3.Checked = true; RadioButton5.Checked = True Case 723 To 822 : >= 321 && Conversion.Val(z) <= 420) RadioButton6.Checked = True RadioButton1.Checked = true; Case 1023 To 1121 : RadioButton7.Checked = True >= 421 && Conversion.Val(z) <= 520) Case 120 To 219 : RadioButton5.Checked = true; RadioButton8.Checked = True Case 512 To 621 : >= 723 && Conversion.Val(z) <= 822) RadioButton9.Checked = True Case 823 To 922 : RadioButton6.Checked = true; RadioButton10.Checked = True Case 220 To 320 : >= 1023 && Conversion.Val(z) <= 1121) RadioButton12.Checked = True RadioButton7.Checked = true; Case 1122 To 1221 : RadioButton11.Checked = True >= 120 && Conversion.Val(z) <= 219) Case Is >= 1222 : RadioButton8.Checked = true; RadioButton4.Checked = True End Select >= 512 && Conversion.Val(z) <= 621) End Sub RadioButton9.Checked = true; >= 823 && Conversion.Val(z) <= 922) RadioButton10.Checked = true; 8

10 >= 220 && Conversion.Val(z) <= 320) RadioButton12.Checked = true; >= 1122 && Conversion.Val(z) <= 1221) RadioButton11.Checked = true; >= 1222) RadioButton4.Checked = true; 參結論由上列之程式碼中可以看出使用 VB 撰寫之程式較為簡單易懂, 是程式初學者入門的好方法及語言, 可作為程式設計之邏輯訓練但是在資工的學習範圍中卻常見使用程式來控制硬體介面, 這時可使用具有低階語言的優點, 高階語言的特色的 C 語言來撰寫控制程式是常見的方法對於本次的小論文, 我們從各種地方收集參考資料, 並從不同方位著手, 進而更深入暸解到程式語言中 VB 與 C 語言的運用而程式語言不論是資訊本科或是在現在科技發展需求已經是必要的技能, 而撰寫程式中我們選擇的環境都會是我們需要的, 我們藉此探討此兩個不同開發環境的區別, 程式開發的環境並沒有好壞, 重點在於能實際開發出我們需求的程式經過程式語言不斷發展, 我們所使用的產品與資訊, 程式語言已建立下不可缺少的地位我們深信, 人們能與現在科技的溝通方式, 不僅是人們的心理建設, 更是能與科技共同擁有語言, 並且一同創造, 這是我們學程式語言不可或缺的態度 9

11 肆引註資料註 1: 吳文立李亮生陳源宏 (2006) 計算機概論台北市 : 旗立資訊股份有限公司註 2: 蕭文卿李政達 (2007) 四技二專計算機概論總複習台北市 : 文魁資訊股份有限公司註 3: 計概名師群 (2010) 計算機概論 - 實力養成寶典台北市 : 松崗資產管理股份有限公司註 4: 張炳雄徐明志黃慧容 (2008) 程式語言 Visual Basic 6 台北縣 : 台科大圖書股份有限公司註 5: 程式語言簡介 2011 年 10 月 6 日, 取自於 : u.tw/~is92001/computer/programming/language.htm 註 6:Visual Basic 語言的沿革 2011 年 10 月 6 日, 取自於 : 註 7: 維基百科 2011 年 10 月 6 日, 取自於 : kipedia.org/wiki/c_(programming_language) 註 8:C 程式語言教學 2011 年 10 月 6 日, 取自於 : 10

第 15 章程式編写語言 15.1 程式編写語言的角色程式編寫語言是程式編寫員與電腦溝通的界面語法是一組規則讓程式編寫員將字詞集合起來電腦是處理位元和字節的機器, 與

第 15 章程式編写語言 15.1 程式編写語言的角色程式編寫語言是程式編寫員與電腦溝通的界面語法是一組規則讓程式編寫員將字詞集合起來電腦是處理位元和字節的機器, 與程式編写語言在完成這章後, 你將能夠了解程式編写語言的功能了解高階語言和低階語言之間的分別知道翻譯程式的意義和能夠把翻譯程式分類為 : 匯編程式編譯程式和解譯程式認識不同翻譯程式的優點和缺點程式是指揮電腦的指