软考（软件设计师）考点总结 -- 程序设计语言基础

Posted 2021-06-04 龙源lll

程序设计语言基本概念

程序运行时的用户内存空间一般划分为代码区、静态数据区、栈区、堆区。

程序设计语言的基本成分包括数据、运算、控制和传输等。（控制包括：顺序、选择、循环三种）

高级语言：

高级语言对底层操作进行了抽象和封装，其一条语句对应多条机器指令，使编写程序的过程更加符合人类的思维习惯。高级语言不依赖与具体的机器硬件。

高级语言中常见的命名对象：变量、函数、数据类型

符号表： 在编译程序工作的过程中，需要不断收集、记录和使用源程序中一些语法符号的类型和特征等信息。这些信息一般以表格形式存储在系统中。

编译与解释

编译器与解释器是两种基本的高级语言处理程序。编译器对高级语言处理过程可以划分为：词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化、目标代码生成。其中中间代码生成与代码优化并不是每个编译器都必须的。

两者的区别：
在编译方式下，机器上运行的是与源程序等价的目标程序，源程序与编译程序都不参加目标程序的执行过程；而是将程序翻译成目标代码。
在解释方式下，解释程序与源程序要参加程序的运行过程中，运行程序的控制权在解释程序。在这个过程中不产生独立的目标代码。

编译过程：

词法分析： 输入源程序，对构成程序的字符串进行扫描分解，识别出一个个单词，删除无用的信息，报告分析时的错误，输出记号流。

语法分析： 语法分析器以单词符号作为输入，分析单词符号是否形成符合语法规则的语法单位，如表达式、赋值、循环等，按语法规则分析检查源程序是否有正确的逻辑结构。
语法分析方法： 分为自顶向下分析法与自底向上分析法，递归下降分析法与预测分析法属于自上而下分析法，移进-规约分析法属于自下而上分析法。

语义分析： 主要检查源程序是否存在语义错误，并收集类型信息共后面的代码生成阶段使用。
静态语义分析： 语法制导翻译，将语言结构的语义以属性的形式赋予代表此结构的文法符号，而属性的计算以语义规则的形式赋予文法的产生式。
动态语义分析： 运行时错误，如变量取零做除数、引用数组下标错误等。

中间代码： 由于源程序与目标程序的逻辑结构往往差别很大，想要一次翻译到位很困难，而用语法制导翻译往往会生成繁琐低效的目标代码，因此必须采用一些中间代码，将原程序先翻译成中间代码形式，以利于进行与机器无关的优化处理。
使用中间代码有助于提高编译程序的可移植性。常用的中间代码有：后缀式、三元式、四元式、树等形式。

代码优化： 对前阶段的中间代码变换或改造，目的是使生成的代码更高效，节省时间和空间。

目标代码生成： 编译器工作的最后阶段，把代码转换为特定机器上的绝对指令代码、可重定位指令或汇编指令代码，这个阶段与具体的机器密切相关。

文法

文法定义：

对于大多数程序设计语言的语法现象，用乔姆斯基的上下文无关文法描述。

语法推导树：

有限自动机NFA

例题：

答案：C，将选项带入即可

正规式：

例题：

（1）答案：D
样例推到A：S -> aA -> abS -> abaA -> ababS -> ababaA -> ababab
（2）答案：C

表达式：

答案：D

传值与传址

传值与传址：
传值与传址是函数调用时常采用的信息传递方式。传值是简法实参的值传递给被调用函数的形参，实参可以是常量、变量、表达式或函数调用。传址的实质是传送被调用函数的形参，实参必须要有地址。

案例：

各种程序语言及特点

脚本语言： 又被称为扩建的语言，或动态语言，是一种编程语言，通常以文本（ASCII）形式保存，只有在被调用式进行解释或编译。为了缩短传统的编写-编码-链接-运行过程而创建设计的计算机编程语言。脚本通常是解释运行，运行在解释器或虚拟机上，开发效率较高。

Python是一种脚本语言，一种弱类型语言。

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