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软件构架使用机器代码,汇编语言使其更完美

发布于:2015-03-29 11:35来源:未知 作者:admin 点击:
  随着工程化的发展,大量标准的设计构件产生了。标准螺丝和货架上的集成电路芯片仅仅是成千上万的标准构件中的两种,机械和电子工程师在设计新系统时会用到它们。这些可复用构件的使用使得工程师们能够集中精力于设计中真正有创造性的部分(如设计中那些新的成分)。在硬件中,构件复用是工程化的必然结果。而在软件中,它还仅仅是在小范围内取得一定应用。

  可复用性(Reusability)是高质量软件构件的一个重要特征,一个软件构件应该被设计和实现为能够在多个不同程序中复用。

  在60年代,我们建造了科学计算子程序库,它们能够在很多工程和科学应用中复用,这些子程序库可以以一种高效的方式复用,定义明确的算法,但其应用范围有限。今天,我们已经扩展了复用的概念,不仅是算法,还可以是数据结构。

  现代的可复用构件包含了数据以及应用这些数据的处理过程,使得软件工程师能够从已有可复用构件中创建新的应用。例如,现在交互界面都是通过可复用构件建造的,你可以使用它们创建图形窗口、下拉式菜单和各种交互机制。建造用户界面所需的数据结构和处理细节均包含在一个可复用的界面建造构件库中。

  软件构件使用某种程序设计语言实现,该语言具有一个有限的词汇表、一个明确定义的文法及语法和语义规则。在最底层,该语言直接反映了硬件的指令集;在中层,程序设计语言,如Ada 95、C或Smalltalk可用于创建程序的过程化描述;在最高层,该语言可使用图形化的图标或其他符号去表示关于需求的解决方案。由于可执行代码就自动生成了。

  机器级语言是CPU指令集的一个符号表示。当一个好的软件开发者在开发一个可维护、文档齐全的程序时,使用机器语言能够很高效地利用内存并优化该程序的执行速度。当程序设计得很差且没有文档时,机器语言就是一场恶梦。

  中层语言使得软件开发者和程序可独立于机器。如果使用了很好的翻译器,一个中层语言的词汇表、文法、语法和语义都能够比机器语言高级得多。事实上,中层语言的编译器和解释器的输出就是机器语言。

  虽然目前有成百上千种的程序设计语言,但只有不到10种中层的程序设计语言在工业界广泛使用。一些语言,如COBOL和FORTRAN从它们发明至今已经流行了30余年,更多的现代程序设计语言,如Ada95、C、C++、Eiffel、Java和Smalltalk也各自有一大批热心的追随者。

  机器代码,汇编语言(机器级语言)和中层程序设计语言通常被认为是计算机语言的前三代。因为这些语言中的任何一种,都需程序员既要关心信息结构的表示,又要考虑程序本身的控制。因此这前三代语言被称为是过程语言。

  第四代语言,也称非过程语言,使得软件开发者更加独立于计算机硬件。使用非过程语言开发程序,不需要开发者详细说明过程化的细节,而仅仅“说明期望的结果,而不是说明要得到该结果所需要的行为”[COB85]。支撑软件会把这种规约自动转换成机器可执行的程序。

  
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