9.1.9　支撐軟件和計(jì)算機(jī)語(yǔ)言

支撐軟件是介于系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件之間的一個(gè)中間件。它是支撐各種軟件的開發(fā)與維護(hù)的軟件，又稱為軟件開發(fā)環(huán)境。其包括一系列基本的工具，比如編譯器、數(shù)據(jù)庫(kù)管理等。

計(jì)算機(jī)語(yǔ)言(Computer Language)指用于人與計(jì)算機(jī)之間通訊的語(yǔ)言。計(jì)算機(jī)語(yǔ)言是人與計(jì)算機(jī)之間傳遞信息的媒介。

1.計(jì)算機(jī)語(yǔ)言分類

計(jì)算機(jī)語(yǔ)言主要分為以下類別。

(1)機(jī)器語(yǔ)言

電子計(jì)算機(jī)所使用的是由“0”和“1”組成的二進(jìn)制數(shù)，二進(jìn)制是計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)發(fā)明之初，人們只能寫出一串串由“0”和“1”組成的指令序列交由計(jì)算機(jī)執(zhí)行，這種語(yǔ)言，就是機(jī)器語(yǔ)言。由于每臺(tái)計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)往往各不相同，所以，在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上執(zhí)行的程序，要想在另一臺(tái)計(jì)算機(jī)上執(zhí)行，必須另編程序，這造成工作重復(fù)。編制和修改機(jī)器語(yǔ)言程序都是非常困難的。但由于使用的是針對(duì)特定型號(hào)計(jì)算機(jī)的語(yǔ)言，故而運(yùn)算效率是所有語(yǔ)言中最高的。機(jī)器語(yǔ)言，是第一代計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。

(2)匯編語(yǔ)言

用一些簡(jiǎn)潔的英文字母、符號(hào)串來(lái)替代一個(gè)特定指令的二進(jìn)制串，比如，用“ADD”代表加法，“MOV”代表數(shù)據(jù)傳遞等等。這樣一來(lái)，人們很容易讀懂并理解程序在干什么，糾錯(cuò)及維護(hù)都變得方便了，這種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言就稱為匯編語(yǔ)言，即第二代計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。然而計(jì)算機(jī)是不認(rèn)識(shí)這些符號(hào)的，這就需要一個(gè)專門的程序，負(fù)責(zé)將這些符號(hào)翻譯成二進(jìn)制數(shù)的機(jī)器語(yǔ)言，這種翻譯程序被稱為匯編程序。

匯編語(yǔ)言同樣十分依賴于機(jī)器硬件，移植性不好，但效率仍十分高，針對(duì)計(jì)算機(jī)特定硬件而編制的匯編語(yǔ)言程序，能比較充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)硬件的功能和特長(zhǎng)，程序精練而且質(zhì)量高，所以至今仍是一種強(qiáng)有力的軟件開發(fā)工具。

(3)高級(jí)語(yǔ)言

高級(jí)語(yǔ)言接近于數(shù)學(xué)語(yǔ)言或人的自然語(yǔ)言，同時(shí)又不依賴于計(jì)算機(jī)硬件，編出的程序能在所有機(jī)器上通用。經(jīng)過(guò)努力，1954年，第一個(gè)完全脫離機(jī)器硬件的高級(jí)語(yǔ)言——FORTRAN問(wèn)世了。50多年來(lái)，共有幾百種高級(jí)語(yǔ)言問(wèn)世，影響較大的有幾十種，如:FORTRAN、ALGOL、COBOL、BASIC、LISP、PL/1、Pascal、C、PROLOG、Ada、C++、VC、VB、Delphi、JAVA等。高級(jí)語(yǔ)言直觀、易于理解、通用性強(qiáng)，編寫和修改源程序容易，因此得到了廣泛使用。高級(jí)語(yǔ)言也被稱為第三代計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。

同樣，計(jì)算機(jī)不能直接識(shí)別高級(jí)語(yǔ)言源程序，需要經(jīng)過(guò)翻譯把高級(jí)語(yǔ)言源程序翻譯成計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的機(jī)器語(yǔ)言程序，常見的翻譯有編譯程序和解釋程序。

(4)面向問(wèn)題的語(yǔ)言

前面三代計(jì)算機(jī)語(yǔ)言都需要編程指出怎么做(運(yùn)行步驟)，第四代計(jì)算機(jī)語(yǔ)言在一定程度上只需要說(shuō)明做什么(目的)，不需要寫出怎么做的過(guò)程。

第四代計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的代表是SQL，其全稱是“結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言(Structured Query Language)”。SQL語(yǔ)言結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，功能強(qiáng)大，簡(jiǎn)單易學(xué)，因而得到了廣泛的應(yīng)用。

(5)第五代語(yǔ)言

第五代計(jì)算機(jī)語(yǔ)言除具有第四代計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的基本特征外，還具有更多的特點(diǎn)，比如:人工智能和更接近日常生活所用語(yǔ)言。因?yàn)長(zhǎng)ISP和PROLOG具有人工智能的特點(diǎn)，也被一些計(jì)算機(jī)人士視為第五代計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，當(dāng)然其“與自然語(yǔ)言接近”還不能被認(rèn)同。

2.語(yǔ)言處理程序

語(yǔ)言處理程序是將用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫的源程序轉(zhuǎn)換成機(jī)器語(yǔ)言的形式，以便計(jì)算機(jī)能夠運(yùn)行，這一轉(zhuǎn)換是由翻譯程序來(lái)完成的。翻譯程序除了要完成語(yǔ)言間的轉(zhuǎn)換外，還要進(jìn)行語(yǔ)法、語(yǔ)義等方面的檢查。翻譯程序統(tǒng)稱為語(yǔ)言處理程序，共有三種:匯編程序、編譯程序和解釋程序。

①匯編程序:匯編程序?qū)⒂脜R編語(yǔ)言編寫的程序(源程序)翻譯成機(jī)器語(yǔ)言程序(目標(biāo)程序)，這一翻譯過(guò)程稱為匯編。

②編譯程序:編譯程序是將用高級(jí)語(yǔ)言編寫的程序(源程序)翻譯成機(jī)器語(yǔ)言程序(目標(biāo)程序)。這一翻譯過(guò)程稱為編譯。

③解釋程序:解釋程序是邊掃描邊翻譯邊執(zhí)行的翻譯程序。

編譯器和匯編程序都經(jīng)常依賴于連接程序，連接程序把不同的目標(biāo)程序和標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)收集或裝配到一個(gè)可直接執(zhí)行的文件中。

【例9.1-19】以下說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是(　)。

(A)高級(jí)語(yǔ)言編寫的源程序計(jì)算機(jī)可直接執(zhí)行

(B)編譯程序把高級(jí)語(yǔ)言源程序全部轉(zhuǎn)換成機(jī)器指令并產(chǎn)生目標(biāo)程序

(C)解釋程序，以解釋方式分析源程序代碼，不形成目標(biāo)程序

(D)各種高級(jí)語(yǔ)言有其專用的編譯或解釋程序

答案:(A)。

解釋:高級(jí)語(yǔ)言編寫的源程序不能直接執(zhí)行，它必須經(jīng)過(guò)編譯程序或解釋程序加工，編譯過(guò)程產(chǎn)生目標(biāo)程序(可裝配為可執(zhí)行程序)，解釋過(guò)程不產(chǎn)生目標(biāo)程序(邊解釋邊執(zhí)行)，語(yǔ)言不同使用的編譯程序或解釋程序也不同。

【例9.1-20】解釋程序的功能是(　)。

(A)將高級(jí)語(yǔ)言程序轉(zhuǎn)換為目標(biāo)程序　(B)將匯編語(yǔ)言程序轉(zhuǎn)換為目標(biāo)程序

(C)解釋執(zhí)行高級(jí)語(yǔ)言程序　　　　　(D)解釋執(zhí)行匯編語(yǔ)言程序

答案:(C)。

解釋:解釋程序?qū)⒃闯绦蛘Z(yǔ)句一句一句讀入，對(duì)每個(gè)語(yǔ)句進(jìn)行分析和解釋執(zhí)行。

3.常用計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言

目前常用的編程語(yǔ)言特點(diǎn)和用途見表9.1-2。

表9.1-2　常用的編程語(yǔ)言特點(diǎn)和用途

【例9.1-21】下面選項(xiàng)中，屬于面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言是(　)。

(A)LISP　(B)C++　(C)C　(D)BASIC

答案:(B)。

4.數(shù)據(jù)庫(kù)

(1)數(shù)據(jù)庫(kù)

數(shù)據(jù)庫(kù)是按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)組織、存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫(kù)。

數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)主要有:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化、共享性高、獨(dú)立性強(qiáng)、冗余度低、易擴(kuò)充。

(2)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(Database Management System)是一種操縱和管理數(shù)據(jù)庫(kù)的軟件，用于建立、使用和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)，簡(jiǎn)稱DBMS。它對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)一的管理和控制，以保證數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性和完整性。用戶通過(guò)DBMS訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫(kù)管理員也通過(guò)DBMS進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)工作。

【例9.1-22】數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)主要有(　)。

(A)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化、共享性高、獨(dú)立性弱、冗余度低

(B)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化、共享性高、獨(dú)立性強(qiáng)、冗余度低

(C)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化、共享性高、獨(dú)立性弱、冗余度大

(D)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化、共享性高、獨(dú)立性強(qiáng)、冗余度大

答案:(B)。

【例9.1-23】數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)屬于(　)。

(A)應(yīng)用軟件　(B)編輯軟件　(C)會(huì)話軟件　(D)系統(tǒng)軟件

答案:(D)。