支撑软件和计算机语言

9.1.9　支撑软件和计算机语言

支撑软件是介于系统软件和应用软件之间的一个中间件。它是支撑各种软件的开发与维护的软件，又称为软件开发环境。其包括一系列基本的工具，比如编译器、数据库管理等。

计算机语言(Computer Language)指用于人与计算机之间通讯的语言。计算机语言是人与计算机之间传递信息的媒介。

1.计算机语言分类

计算机语言主要分为以下类别。

(1)机器语言

电子计算机所使用的是由“0”和“1”组成的二进制数，二进制是计算机语言的基础。计算机发明之初，人们只能写出一串串由“0”和“1”组成的指令序列交由计算机执行，这种语言，就是机器语言。由于每台计算机的指令系统往往各不相同，所以，在一台计算机上执行的程序，要想在另一台计算机上执行，必须另编程序，这造成工作重复。编制和修改机器语言程序都是非常困难的。但由于使用的是针对特定型号计算机的语言，故而运算效率是所有语言中最高的。机器语言，是第一代计算机语言。

(2)汇编语言

用一些简洁的英文字母、符号串来替代一个特定指令的二进制串，比如，用“ADD”代表加法，“MOV”代表数据传递等等。这样一来，人们很容易读懂并理解程序在干什么，纠错及维护都变得方便了，这种程序设计语言就称为汇编语言，即第二代计算机语言。然而计算机是不认识这些符号的，这就需要一个专门的程序，负责将这些符号翻译成二进制数的机器语言，这种翻译程序被称为汇编程序。

汇编语言同样十分依赖于机器硬件，移植性不好，但效率仍十分高，针对计算机特定硬件而编制的汇编语言程序，能比较充分发挥计算机硬件的功能和特长，程序精练而且质量高，所以至今仍是一种强有力的软件开发工具。

(3)高级语言

高级语言接近于数学语言或人的自然语言，同时又不依赖于计算机硬件，编出的程序能在所有机器上通用。经过努力，1954年，第一个完全脱离机器硬件的高级语言——FORTRAN问世了。50多年来，共有几百种高级语言问世，影响较大的有几十种，如:FORTRAN、ALGOL、COBOL、BASIC、LISP、PL/1、Pascal、C、PROLOG、Ada、C++、VC、VB、Delphi、JAVA等。高级语言直观、易于理解、通用性强，编写和修改源程序容易，因此得到了广泛使用。高级语言也被称为第三代计算机语言。

同样，计算机不能直接识别高级语言源程序，需要经过翻译把高级语言源程序翻译成计算机可以识别的机器语言程序，常见的翻译有编译程序和解释程序。

(4)面向问题的语言

前面三代计算机语言都需要编程指出怎么做(运行步骤)，第四代计算机语言在一定程度上只需要说明做什么(目的)，不需要写出怎么做的过程。

第四代计算机语言的代表是SQL，其全称是“结构化查询语言(Structured Query Language)”。SQL语言结构简洁，功能强大，简单易学，因而得到了广泛的应用。

(5)第五代语言

第五代计算机语言除具有第四代计算机语言的基本特征外，还具有更多的特点，比如:人工智能和更接近日常生活所用语言。因为LISP和PROLOG具有人工智能的特点，也被一些计算机人士视为第五代计算机语言，当然其“与自然语言接近”还不能被认同。

2.语言处理程序

语言处理程序是将用程序设计语言编写的源程序转换成机器语言的形式，以便计算机能够运行，这一转换是由翻译程序来完成的。翻译程序除了要完成语言间的转换外，还要进行语法、语义等方面的检查。翻译程序统称为语言处理程序，共有三种:汇编程序、编译程序和解释程序。

①汇编程序:汇编程序将用汇编语言编写的程序(源程序)翻译成机器语言程序(目标程序)，这一翻译过程称为汇编。

②编译程序:编译程序是将用高级语言编写的程序(源程序)翻译成机器语言程序(目标程序)。这一翻译过程称为编译。

③解释程序:解释程序是边扫描边翻译边执行的翻译程序。

编译器和汇编程序都经常依赖于连接程序，连接程序把不同的目标程序和标准库函数收集或装配到一个可直接执行的文件中。

【例9.1-19】以下说法中，错误的是(　)。

(A)高级语言编写的源程序计算机可直接执行

(B)编译程序把高级语言源程序全部转换成机器指令并产生目标程序

(C)解释程序，以解释方式分析源程序代码，不形成目标程序

(D)各种高级语言有其专用的编译或解释程序

答案:(A)。

解释:高级语言编写的源程序不能直接执行，它必须经过编译程序或解释程序加工，编译过程产生目标程序(可装配为可执行程序)，解释过程不产生目标程序(边解释边执行)，语言不同使用的编译程序或解释程序也不同。

【例9.1-20】解释程序的功能是(　)。

(A)将高级语言程序转换为目标程序　(B)将汇编语言程序转换为目标程序

(C)解释执行高级语言程序　　　　　(D)解释执行汇编语言程序

答案:(C)。

解释:解释程序将源程序语句一句一句读入，对每个语句进行分析和解释执行。

3.常用计算机程序设计语言

目前常用的编程语言特点和用途见表9.1-2。

表9.1-2　常用的编程语言特点和用途

【例9.1-21】下面选项中，属于面向对象的程序设计语言是(　)。

(A)LISP　(B)C++　(C)C　(D)BASIC

答案:(B)。

4.数据库

(1)数据库

数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。

数据库的特点主要有:数据结构化、共享性高、独立性强、冗余度低、易扩充。

(2)数据库管理系统

数据库管理系统(Database Management System)是一种操纵和管理数据库的软件，用于建立、使用和维护数据库，简称DBMS。它对数据库进行统一的管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性。用户通过DBMS访问数据库中的数据，数据库管理员也通过DBMS进行数据库的维护工作。

【例9.1-22】数据库的特点主要有(　)。

(A)数据结构化、共享性高、独立性弱、冗余度低

(B)数据结构化、共享性高、独立性强、冗余度低

(C)数据结构化、共享性高、独立性弱、冗余度大

(D)数据结构化、共享性高、独立性强、冗余度大

答案:(B)。

【例9.1-23】数据库管理系统(DBMS)属于(　)。

(A)应用软件　(B)编辑软件　(C)会话软件　(D)系统软件

答案:(D)。