程序设计语言的语言处理程序是一种什么软件_程序设计语言有三类分别是[通俗易懂]

1.程序设计语言概述

1.1编译程序与解释程序

语言分两种，所谓语言就是我们平常开发说的C#，java，c等等。我们目前接触到较多的，大部分都是编译型语言。

• 编译型语言：顾名思义，就是写好代码，生成软件，放到设备上运行。
• 编译型语言的处理过程：

1. 源代码：程序员编写的源代码。
2. 预处理：预处理器对源代码进行预处理，如宏替换、头文件包含等。
3. 编译：编译器将预处理后的源代码转换为汇编代码。
4. 汇编：汇编器将汇编代码转换为机器代码，也就是目标文件。
5. 链接：链接器将多个目标文件以及库文件链接为一个可执行文件。
6. 执行：操作系统加载可执行文件到内存，然后CPU执行。

• 相对的就是解释型语言：不生成软件，边解释边运行。
• 解释型语言的处理过程：

1. 源代码：程序员编写的源代码。
2. 解释：解释器逐行读取源代码，然后解释执行。这种方式不需要生成中间代码或者机器代码，所以可以在任何支持该解释器的平台上运行。
3. 执行：解释器在解释的同时，也在执行源代码。每读取一行源代码就执行一行，如果源代码有错误，解释器会立即停止并报错。
   总结：编译型语言在程序执行前，需要经过预处理、编译、汇编和链接等步骤，生成机器代码，运行速度快；解释型语言无需预先转换，由解释器边解释边执行，便于调试，但运行速度相对较慢。

1.2常见程序设计语言的特点

以下几种是比较有代表型的语言

• Fortran语言(第一个高级程序设计语言，科学计算，执行效率高）
• Pascal语言（结构化程序设计语言，为教学而开发，表达能力强，Delphi）
• C语言（通用、结构化程序设计语言，指针操作能力强，高效）
• Lisp语言（函数式程序语言，符号处理，人工智能）
• C++语言（C语言基础上增加了类机制，面向对象，高效，与C兼容）
• Java语言（面向对象，中间代码，跨平台，通用的程序设计语言）
• Python（面向对象，解释型程序设计语言，胶水语言，通用的脚本语言）
• PHP（服务器端脚本语言，制作动态网页）
• Ruby（简单快捷、面向对象、脚本语言）
• Delphi（快速应用程序开发工具，可视化编程环境）
• COBOL（数据处理领域最为广泛的程序设计语言，高级编程语言）
• XML（可扩展标记语言，标准通用标记语言的子集 ）
• PROLOG（逻辑式语言，间接性，表达能力强，建造希赛网系统、数据库、自然语言理解、智能知识库等）

1.3程序设计语言的基本成分

程序设计语言的基本成分，名字看上去很专业，但是会开发的工程师都比较清楚，实际上就是：数据成分、运算成分、控制成分、函数。

• 数据成分：就是我们正常理解的变量，比如用户名，密码，系统名字等等。
• 运算成分：软件的功能，就是对数据的操作，比如判断用户名是否正确，1+1等于多少等等。
• 控制成分：主要是顺序、选择和循环三种控制结构。说得直白一点，就是正常按照代码顺序运行程序、if/else运行程序（类似的还有switch等）、while/for循环运行。
• 函数：就是一个方法。这个是一个非常基础的知识，比如 public login(string user,string password){}。这个就是函数。
  有个规律：函数>控制成分>运算成分>数据成分

1.4函数调用方式

• 传值调用
• 引用调用

2.语言处理程序

2.1编译过程概述

• 词法分析：顾名思义，是对词语的分析。以二元组的方式输出，即单词种别和单词自身的值。输出是记号流。词法分析的任务是把源程序的字符串转换成单词符号序列。词法分析器的任务就是读入源程序,对其进行一定的切分,得到记号流。

• 语法分析：输入是记号流语法分析基于词法分析，组词成句。词法分析和语法分析是对源程序的结构进行分析。

• 语义分析：组词成句之后对其意义进行分析，检查源程序是否包含静态语义错误，并收集类型信息供后面的代码生成阶段使用。只有语法和语义分析都正确的源程序才能翻译成正确的目标代码。

• 中间代码生成：语义分析正常之后就生成中间代码。例如“三地址码”。

• 代码优化：代码优化过程可以在中间代码生成阶段进行，也可以在目标代码生成阶段进行。

• 目标代码生成：目标代码生成阶段是编译器工作的最后一个阶段。这一阶段的任务是把中间代码变换成特定机器上的绝对指令代码、可重定位的指令代码或汇编指令代码。这个阶段的工作与具体的机器密切相关。

2.2文法

Ｇ=(Ｖ，T，Ｐ，Ｓ)
Ｖ：非终结符(Variable )集
每个非终结符称为一个语法变量（成分）——代表某个语言的各种子结构。
T：终结符(Terminal)集。
语言的句子中出现的字符，Ｖ∩T = 空集
Ｓ：开始符号(Start Symbol)，S∈Ｖ
代表文法所定义的语言，至少在产生式左侧出现一次。
Ｐ：产生式(Product)集合。

• 0型：短语文法，典型代表图灵机
• 1型：上下有关文法，线性界限自动机
• 2型：上下文无关文法，非确定的下推自动机
• 3型：正规文法——有限自动机

2.3正规式与正规集

• ab字符串ab构成的集合
• a|b字符串a、b构成的集合
• a*由0或多个a构成的字符串集合
• (a|b)*所有字符串a和b构成的串的集合
  

文法G[S]的分析如下：
第一个问题：
针对A选项：S→aA丨bB，可以推出aA；A→bS丨b，可以推出abS；S→aA丨bB，可以推出abaA；A→bS丨b，可以推出ababS，以此类推可以发现这样的正规式是一个以ab循环多次的字符串，即可以推出ababab。
针对B选项：S→aA丨bB，可以推出bB；B→aS丨a，可以推出baS；S→aA丨bB，可以推出babB；B→aS丨a，可以推出babaS；以此类推可以发现这样的正规式是一个以ba循环多次的字符串，即可以推出bababa。
针对C选项：S→aA丨bB，可以推出aA；A→bS丨b，可以推出abS；S→aA丨bB，可以推出abbB；B→aS丨a，可以推出abbaS；S→aA丨bB，可以推出abbaaA；A→bS丨b，以此类推可以推出abbaab。
针对D选项：S→aA丨bB，可以推出bB；B→aS丨a，可以推出baS；S→aA丨bB，可以推出babB；此时根据B→aS丨a，无法推出babb，所以D选项是错误的

第二个问题：即求正规式。

2.4有限自动机

由于A是初态，C是终态。代入验证四个选项中哪一个可以由初态走到终态
A选项：0000，A-0-B-0-B，接下来只能在B循环，所以0000无法识别。
B选项：1111，A-1-A-1-A，接下来只能在A循环，所以1111无法识别。
C选项：0101，A-0-B-1-C-0-B-1-C，整个过程就是0101，所以0101可以识别。
D选项：1010，A-1-A-0-B-1-C-0-B，未到达终态C，1010无法识别。

2.5表达式

• 前缀表达式：
• 中缀表达式：正常加减乘除
• 后缀表达式（逆波兰式）：从树结构来说，就是后续算法。树结构其实就是中缀表达式。

常见的表达式考核方法：

• 给你前缀表达式让你求结果
  解答方法：从右至左扫描表达式，遇到数字时，将数字压入堆栈，遇到运算符时，弹出栈顶的两个数，用运算符对它们做相应的计算（栈顶元素 op 次顶元素），并将结果入栈；重复上述过程直到表达式最左端，最后运算得出的值即为表达式的结果。
  例如前缀表达式“- × + 3 4 5 6”：
  (1) 从右至左扫描，将6、5、4、3压入堆栈；
  (2) 遇到+运算符，因此弹出3和4（3为栈顶元素，4为次顶元素，注意与后缀表达式做比较），计算出3+4的值，得7，再将7入栈；
  (3) 接下来是×运算符，因此弹出7和5，计算出7×5=35，将35入栈；
  (4) 最后是-运算符，计算出35-6的值，即29，由此得出最终结果。
  可以看出，用计算机计算前缀表达式的值是很容易的。

• 给你后缀表达式让你求结果
  解答方法：与前缀表达式类似，只是顺序是从左至右：
  从左至右扫描表达式，遇到数字时，将数字压入堆栈，遇到运算符时，弹出栈顶的两个数，用运算符对它们做相应的计算（次顶元素 op 栈顶元素），并将结果入栈；重复上述过程直到表达式最右端，最后运算得出的值即为表达式的结果。
  例如后缀表达式“3 4 + 5 × 6 -”：
  (1) 从左至右扫描，将3和4压入堆栈；
  (2) 遇到+运算符，因此弹出4和3（4为栈顶元素，3为次顶元素，注意与前缀表达式做比较），计算出3+4的值，得7，再将7入栈；
  (3) 将5入栈；
  (4) 接下来是×运算符，因此弹出5和7，计算出7×5=35，将35入栈；
  (5) 将6入栈；
  (6) 最后是-运算符，计算出35-6的值，即29，由此得出最终结果。

• 给你中缀表达式让你求其前缀表达式

• 给你中缀表达式让你求其后缀表达式

3.其它

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