不同計算機語言融合教學(xué)方法的探索與體會論文

　　計算機語言是計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生必須掌握的一項基本技能。文章結(jié)合作者在長期語言教學(xué)實踐中的經(jīng)驗，把C語言與匯編語言有意識地融合起來，對如何搞好計算機語言教學(xué)做了相應(yīng)的探索，取得了較好的教學(xué)效果。

　　“計算機科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)不同階段都會學(xué)習(xí)不同的程序設(shè)計語言，為什么要學(xué)習(xí)這么多種語言?每種語言有什么特點?這是學(xué)生常感到困惑的問題。

　　筆者在長期教學(xué)過程中把C語言和匯編語言、機器語言有意識地結(jié)合起來講解，使學(xué)生更好地掌握不同計算機語言特點，理解不同計算機應(yīng)用語言的不同應(yīng)用領(lǐng)域，取得一定的經(jīng)驗，同時在教學(xué)活動中取得不錯的效果，受到學(xué)生的歡迎。

　　一、C語言和匯編語言、機器語言的關(guān)系

　　C語言稱之為“高級語言”或“中級語言”，匯編語言、機器語言稱之為“低級語言”。初學(xué)計算機的學(xué)生很難理解為什么這么命名。理解好這些概念，對今后進一步學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程十分重要。

　　在教學(xué)過程中，講解匯編語言時，首先將匯編語言和機器語言的關(guān)系告訴學(xué)生：計算機其實不認(rèn)識匯編語言，也不認(rèn)識C語言，計算機唯一能執(zhí)行的只是機器語言。

　　機器語言是用“0”、“1”寫成的語言，每條機器語言指令都對應(yīng)一串“0”和“1”的代碼，如果用這種代碼編程很不方便，既不方便記憶，又不方便理解和調(diào)試。因此采用一系列符號代替這種“0”和“1”寫成的機器語言指令，例如：8086CPU中的機器指令1011000000000110，我們就用MOV AL，06H這種符號代替，后者只是幫助記憶和理解的“助記符”。

　　我們把用這種助記符寫成的指令稱之為“匯編語言指令”。匯編語言指令和機器語言指令是一一對應(yīng)的關(guān)系。用“匯編語言指令”寫成的程序稱為匯編語言源程序，必須“翻譯”成“機器語言”才能執(zhí)行。由于匯編語言指令和機器語言指令是一一對應(yīng)的關(guān)系，因此“翻譯”起來比較簡單，我們把這個“翻譯”的過程稱為“匯編”(Assembly)。

　　使用匯編語言和機器語言的編程必須了解計算機的CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以及硬件接口電路，它和計算機底層密切相關(guān)，因此稱之為“低級語言”。

　　同樣，計算機也不認(rèn)識C語言，C語言是用C語言語句編寫程序。用“C語言”寫成的程序稱為C語言源程序，這種用C語言語句編寫的源程序必須“翻譯”成機器語言才能執(zhí)行，只是這個“翻譯”過程更復(fù)雜，翻譯出來的機器語言代碼更大，我們把這個過程稱為“編譯”(Compile)。

　　由于C語言是按照自然語言的特點，同時結(jié)合數(shù)學(xué)表達式編程�；�本不用了解底層硬件的結(jié)構(gòu)，可讀性強，學(xué)習(xí)重點在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，所以稱之為“高級語言”。

　　使用其他“高級語言”編程的過程也都一樣，都必須把用這種語言編寫的計算機“源程序”通過“編譯”變成“機器語言”、“目標(biāo)程序”，才能被計算機認(rèn)識并執(zhí)行。

　　通過這樣講解，學(xué)生理解了C語言等“高級語言”和機器語言“低級語言”之間的關(guān)系。

　　二、學(xué)習(xí)多種計算機語言的原因

　　我們在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)計算機語言的重點放在學(xué)習(xí)語言的數(shù)據(jù)類型、程序結(jié)構(gòu)、語法規(guī)則等局部細(xì)節(jié)上，忽視從總體上把握和理解計算機語言。在實際教學(xué)中，我通過講解匯編語言和C語言的特點，告訴學(xué)生不同計算機語言的不同應(yīng)用場合。

　　首先，匯編語言是針對CPU的，不同CPU的匯編語言又是不同的。學(xué)習(xí)起來困難一些，但生成的代碼短、程序執(zhí)行效率高，更適合實時控制、硬件編程。

　　高級語言如C語言，由于是按照自然語言方式編程，因此程序本身容易讀懂。由于不需要了解硬件底層，因此我們更多的是學(xué)習(xí)如何用計算機實現(xiàn)一些數(shù)學(xué)算法。

　　教學(xué)過程中為了讓學(xué)生理解這些概念，我特意采用C語言和匯編語言分別編寫一個程序?qū)嵗�，實現(xiàn)顯示“I WISH YOU SUCCESS!”(取文件名A)。

　　兩個程序輸出結(jié)果一樣，但用不同語言編寫，通過實例對比說明C語言和匯編語言的特點。

　　C語言源程序：

　　#include

　　main()

　　{printf(“I WISH YOU SUCCESS!”);

　　}

　　匯編語言源程序：

　　DATA SEGMENT

　　BUF DB 0AH，0DH，’I WISH YOU SUCCESS!$’

　　DATA ENDS

　　CODE SEGMENT

　　ASSUME CS：CODE，DS：DATA

　　START：MOV AX，DATA

　　MOV DS，AX

　　MOV DX，OFFSET BUF

　　MOV AH，09H

　　INT 21H

　　MOV AH，4CH

　　INT 21H

　　CODE ENDS

　　END START

　　這兩個程序都實現(xiàn)顯示器輸出“I WISH YOU SUCCESS!”。

　　可以看到C語言程序的源程序文件A.C為63個字節(jié)，通過編譯，可執(zhí)行文件A.EXE為9489個字節(jié)。匯編語言的源程序文件A.ASM為263個字節(jié)。通過匯編，可執(zhí)行文件A.EXE為560個字節(jié)。

　　從這個程序設(shè)計實例我們知道，相比較C語言和匯編語言，C語言的源文件小(71個字節(jié))，但是可執(zhí)行文件很大(9515個字節(jié))，匯編語言的源文件大(352個字節(jié))，但是可執(zhí)行文件很小(554個字節(jié))。

　　通過這兩個程序設(shè)計實例，學(xué)生清楚地感受C語言(高級語言)源程序可讀性好，容易理解，匯編語言源程序可讀性差，難看懂。但從效率來說，同一個程序，匯編語言的目標(biāo)代碼效率遠高于C語言。

　　其實，不同計算機語言有各自特點，也有不同的應(yīng)用領(lǐng)域。如在實時控制、內(nèi)存容量很小的情況下編程就應(yīng)該使用匯編語言，如果算法復(fù)雜，要求有較好的用戶界面，就要采用C語言或者其他計算機語言。同時計算機語言是發(fā)展的，不斷會有新語言出現(xiàn)，也不斷有語言被淘汰。學(xué)生可以根據(jù)自己的應(yīng)用需要，選擇學(xué)習(xí)不同的計算機語言。

　　認(rèn)真學(xué)好幾門計算機語言，對今后實際工作幫助很大，同時再學(xué)習(xí)新語言會舉一反三，學(xué)習(xí)起來會輕松很多。

　　三、計算機程序與語言

　　計算機專業(yè)學(xué)生最喜歡的是學(xué)習(xí)各種計算機語言，許多人認(rèn)為掌握的計算機語言越多，水平越高，不懂得計算機程序和計算機語言的關(guān)系。其實計算機領(lǐng)域里有一個最著名的公式：計算機程序=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法，這個著名公式里根本沒有提到計算機語言。

　　為了更好地說明計算機程序和語言的關(guān)系，我以學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計過程中最常見的習(xí)題1+2+……+100為實例，使用C語言和匯編語言分別編寫一個程序，同時告訴學(xué)生：在用計算機解決實際問題的過程中，最重要的是找到用計算機解決這個問題的算法，至于用哪種語言編寫是其次的。

　　C語言源程序：

　　#include

　　main()

　　{int sum=0，i=;

　　For(i=1;i<=100;i++)

　　Sum=sum+i;

　　printf(“%d”，sum);}、

　　匯編語言源程序：

　　DATA SEGMENT

　　RESU DW

　　DATA ENDS

　　CODE SEGMENT

　　ASSUME CS：CODE，DS：DATA

　　START： MOV AX，DATA

　　MOV DS，AX

　　MOV AX，0

　　MOV BX，0

　　NEXT： ADD AX，BX

　　INC BX

　　CMP BX，101

　　JC NEXT

　　MOV RESU，AX

　　MOV AH，4CH

　　INT 21H

　　CODE ENDS

　　END START

　　在1+2+……+100這個例子中，關(guān)鍵是知道：sum=sum+i，然后通過改變i的步長，實現(xiàn)編程。至于用匯編語言還是用C語言或者其他語言都可以，不同語言只是使用的語句或者指令不同而已。

　　通過在課堂上生動地比喻和列舉教學(xué)實例，學(xué)生漸漸理解算法的重要性，知道如果要熟練掌握編程，包括兩方面學(xué)習(xí)，既要學(xué)好各種語言的語法規(guī)則、數(shù)據(jù)類型，又要學(xué)會根據(jù)問題設(shè)計出最優(yōu)秀的算法。

　　四、結(jié)語

　　搞好計算機程序設(shè)計語言教學(xué)需要不斷根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)中的疑惑探索和實踐不同教學(xué)方法。在C語言和匯編語言教學(xué)過程中，可以融合教學(xué)的地方很多，如C語言中的“指針”和匯編語言的“尋址方式”;C語言中的“函數(shù)”和匯編語言的“子程序”;C語言中的“移位運算”和匯編語言的“移位指令”區(qū)別等。C語言和匯編語言的融合教學(xué)可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生積極思考，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。

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