程序设计语言的基本概念

程序设计语言是为了书写计算几程序而人为设计的符号语言，用于对计算过程进行描述、组织和推导。

低级语言:机器语言(计算机更件只能识别0和1的指令序列)，汇编语言。
高级语言:功能更强，抽象级引更高，与人们使用的自然语言比较接近。
汇编:将汇编语言翻译成目标程序执行。
解释和编译:将高级语言翻译进行执行。不同之处在于编译程序生成独立的可执行文件，直接运行，运行时无法控制源程序，效率高。而解释程序不生成可执行文件，可以逐条解释执行，用于调试模式，可以控制源程序，因为还需要控制程序，因此执行速度慢，效率低。
程序设计语言定义三要素:语法、语义、语用
语法是指由程序设计语言的基本奇号组成程序中的各个语法成分(包括程序)的一组规则，其中由基本字符构成的号(单词)书写规则称为词法规则，由符号构成语法成分的规则称为语法规则。
语义是程序设计语言中按语法规则构成的各个语法成分的含义，可分为静态语义和动态语义。静态语义指编译时可以确定的语法成分的含义，而运行时刻才能确定的含义是动态语义。一个程序的丸行效果说明了该程序的语义，它取决于构成程序的各个组成部分的语义。
语用表示了构成语言的各个记号和使用者的关系，涉及符号的来源、使用和影响。
语言的实现则有个语境问题。语境是指理解和实现程序设计语言的环境，包括编译环境和运行环境。

程序设计语言的分类

• 命令式和结构化程序设计语言，包括FortranPASCAL和C语言。
• 面向对象程序设计语言，包括C++、JAVA和Smalltalk语言。
• 函数式程序设计语言，包括LISP、Haskel、Scala、Scheme、APU等
• 逻辑型程序设计语言，包括PROLOG。

程序设计语言的基本成分

数据成分:指一种程序设计语言的数据和数据类型。数据分为常量:(程序运行时不可改变)、变量(程序运行时可以改变)、全局量(存储空间在静态数据区分配)、局部量(存储空间在均栈区分配)。数据类型有整型、字符型、双精度、单精度浮点型、布尔型等。
运算成分:指明允许使用的符号及运算规则。包括算术运算、逻辑运算、运关系运算、位运算等。
控制成分:指明语言允许表述的控制结构。包括顺序结构、选择结构、循环结构。
传输成分:指明语言允许的数据传输方式。如赋值处理、数据的输入输出等。

函数:c程序由一个或多个函数组成，每个函数都有一个名字，其中有且仅有名字为main的函数作为程序运行时的起点。函数的使用涉及3个概念:函数定义、函数声明和函数调用。

编译程序的基本原理

编译程序对高级语言源程序进行编译的过程中，要不断收集、记录和使用源程序中一些相关符号的类型和特征等信息，并将其存入符号表中，编译过程如下:
词法分析:是编译过程的第一个阶段。这个阶段的任务是从左到右一个字符一个字符地读入源程序，即对构成源程序的字符流进行扫描然后根据构词规则识别单词(也称单词符号或符号)。
语法分析:是编译过程的一个逻辑阶段。语法分析的任务是在词法分析的基础上将单词序列组合成各类语法短语，如“程序”，“语句”，“表达式”等等.语法分析程序判断源程序在结构上是否正确,
语义分析:是编译过程的一个逻辑阶段.语义分析的任务是对结构上正确的源程序进行上下文有关性质的审查,进行类型审查。如类型匹配、除法除数不为0等。又分为静态语义错误(在编译阶段能够查找出来)和动态语义错误(只能在运行时发现)

中间代码和目标代码:中间代码是根据语义分析产生的，需要经过优化链接，最终生成可执行的目标代码。引入中间代码的目的是进行与机器无关的代码优化处理。常用的中间代码有后缀式(逆波兰式)、三元式(三地址码)、四元式和树等形式。需要考虑三个问题(一是如何生成较短的目标代码;二是如何充分利用计算机中的寄存器，减少目标代码访问存储单元的次数;三是如何充分利用计算机指令系统的特点，以提高目标代码的质量)