《高級程序設計語言》ppt課件延時符Contents目錄引言高級程序設計語言概述面向對象程序設計泛型程序設計函數式程序設計并發(fā)和并行程序設計延時符01引言03課程目標培養(yǎng)學生掌握多種高級程序設計語言的特點和應用，提高編程技能和解決實際問題的能力。01課程名稱《高級程序設計語言》02適用對象計算機科學、軟件工程等專業(yè)本科生課程簡介學習目標掌握多種高級程序設計語言的基本語法、數據類型、控制結構等基礎知識。熟悉面向對象編程思想，了解類、對象、繼承、多態(tài)等概念及其在各種高級語言中的實現。掌握常用數據結構和算法，能夠編寫高效的程序。了解不同高級語言的特性和應用場景，能夠根據實際需求選擇合適的編程語言。提高分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)良好的編程習慣和團隊協(xié)作精神。延時符02高級程序設計語言概述高級程序設計語言是一種計算機程序設計語言，它使用接近自然語言的高級指令來編寫程序，使得編程過程更加簡潔、易讀和易于理解。高級程序設計語言與低級程序設計語言相對，低級程序設計語言需要程序員直接操作計算機的硬件資源，而高級程序設計語言則提供了更高級別的抽象和封裝，使得程序員可以更加專注于程序邏輯的實現。什么是高級程序設計語言根據語言的語法和語義，高級程序設計語言可以分為面向過程的語言、面向對象的語言和函數式語言等。面向對象的語言以對象為中心，強調對象的封裝、繼承和多態(tài)等特性，如Java、C等。函數式語言以數學函數為基本單位，強調函數的組合和純函數式計算，如Haskell、Erlang等。面向過程的語言以數據結構為中心，強調程序的流程控制和算法實現，如C、Pascal等。高級程序設計語言的分類高級程序設計語言具有易讀性、易寫性和易維護性等特點，使得程序員可以更加高效地編寫程序。高級程序設計語言提供了豐富的庫和工具支持，使得程序員可以更加方便地實現各種復雜的功能和算法。高級程序設計語言具有跨平臺性，可以在不同的操作系統(tǒng)和硬件平臺上運行，提高了程序的復用性和可移植性。010203高級程序設計語言的特點延時符03面向對象程序設計封裝將數據和操作數據的函數綁定在一起，形成獨立的實體。對象現實世界中的事物或概念，通過抽象轉化為程序中的對象。類對象的抽象，定義了對象的屬性和方法。繼承子類繼承父類的屬性和方法，實現代碼復用。多態(tài)同一消息發(fā)送給不同的對象，產生不同的行為。面向對象的基本概念類是對象的模板，定義了對象的屬性和方法。對象是類的實例，具有類所定義的屬性和方法。類和對象的關系是抽象和具體的關系。類和對象子類繼承父類的屬性和方法，可以添加或覆蓋父類的方法。繼承同一消息發(fā)送給不同的對象，產生不同的行為。多態(tài)繼承和多態(tài)延時符04泛型程序設計泛型的基本概念泛型是程序設計語言的一種特性，它允許程序員定義可重用的組件，這些組件可以在不改變代碼的情況下處理不同類型的數據。泛型的基本思想是將類型參數化，使得組件能夠適用于不同的數據類型，從而提高代碼的復用性和可維護性。02030401泛型編程的實現方式泛型編程通常通過定義泛型類、泛型接口或泛型方法來實現。泛型類是包含一個或多個類型參數的類，類型參數在類定義中指定。泛型接口是包含一個或多個類型參數的接口，類型參數在接口定義中指定。泛型方法是在方法定義中包含類型參數的方法，類型參數在方法簽名中指定。提高代碼復用性通過使用泛型，可以將通用的代碼邏輯封裝在泛型類、接口或方法中，避免重復編寫相同的代碼。提高代碼可維護性使用泛型可以減少代碼之間的耦合度，使得代碼更加模塊化，便于維護和修改。泛型編程的優(yōu)勢和局限性泛型編程的優(yōu)勢和局限性提高代碼安全性：通過類型參數的約束，可以避免類型轉換錯誤和運行時異常。泛型編程的優(yōu)勢和局限性由于泛型信息在編譯后被擦除，因此無法在運行時獲取泛型類型信息，這會對某些操作造成限制。編譯期類型擦除使用泛型可能會帶來一定的性能開銷，因為編譯器需要生成額外的類型檢查和轉換代碼。性能開銷延時符05函數式程序設計010203函數式編程是一種編程范式，它將程序看作是函數的組合，避免使用可變狀態(tài)和共享狀態(tài)。函數式編程強調使用純函數和不可變數據結構，使得程序更加簡潔、易于理解和測試。函數式編程語言包括Haskell、Erlang、Scala等。函數式編程的基本概念函數式編程的特點和優(yōu)勢代碼簡潔函數式編程使用高階函數和匿名函數，使得代碼更加簡潔、易于閱讀和理解。可重用性函數式編程中的函數具有很高的可重用性，因為它們不依賴于外部狀態(tài)，可以在不同的程序和場景中重復使用。易于測試由于函數式編程中的函數沒有副作用，因此可以更容易地進行單元測試和集成測試。并發(fā)性函數式編程語言天生支持并發(fā)性，使得編寫高效的多線程程序更加容易。要點三高階函數高階函數是指接受其他函數作為參數或返回函數的函數。在函數式編程中，高階函數是非常常見的。要點一要點二不可變數據結構在函數式編程中，數據結構是不可變的，這意味著一旦創(chuàng)建了一個數據結構，就不能修改它。常見的不可變數據結構包括列表、元組和集合等。Map和ReduceMap和Reduce是函數式編程中常用的兩種操作，它們可以將一個函數應用于一個數據結構的所有元素，并將結果組合起來。Map操作用于將一個函數應用于數據結構的每個元素，而Reduce操作用于將一個二元操作符應用于數據結構的所有元素。要點三函數式編程的常用函數和數據結構延時符06并發(fā)和并行程序設計并發(fā)程序設計指利用多個處理器同時執(zhí)行多個任務的一種程序設計方法。并行程序設計任務劃分任務調度01020403根據系統(tǒng)資源和任務優(yōu)先級，合理安排任務的執(zhí)行順序。指在單個處理器上實現多個任務同時執(zhí)行的一種程序設計方法。將一個大的任務劃分為多個小的任務，每個任務可以獨立執(zhí)行。并發(fā)和并行程序設計的基本概念并行編程模型和框架01MPI（MessagePassingInterface）：一種基于消息傳遞的并行編程模型，用于編寫并行程序。02OpenMP（OpenMulti-Processing）：一種基于共享內存的并行編程模型，用于編寫并行程序。03CUDA（ComputeUnifiedDeviceArchitecture）：一種基于GPU的并行編程模型，用于編寫并行程序。04Spark：一種基于大數據處理的并行計算框架，用于處理大規(guī)模數據集。并行程序中任務之間的數據依賴關系可能導致死鎖或競爭條件。解決