本文介绍了程序语言的演变和分类，包括机器语言、汇编语言、高级语言等类型。讨论了函数的定义、参数传递方式以及结构化程序设计的要素。同时，介绍了面向对象编程的基本概念和Java语言的特点。

1. 張逸 CH5 程式語言(設計)
CH5 程式語言 第一章 基本概論
(一). 程式語言介紹
1. 語言的演進
(1). 1 GL = Machine Language
⚫ 由 0、1 組成。
⚫ 是機器能直接執行的語言。但 user 不易理解。
(2). 2 GL = Assembly Language
⚫ 提供簡易的符號供 user 使用。eg：ADD R1 , R2，指將 register R1 , R2 相加。
⚫ 利用 assembler 轉換為 object code
(3). 3 GL = High-Level Language
⚫ 提供更多貼近 user 的指令以供使用。eg：int i = 3 + 5 ;
⚫ 又稱為程序性語言(Procedural Language)
⚫ 代表：C , PASCAL , FORTRAN , COBOL , BASIC , C++ , JAVA
(4). 4 GL = Non-Procedural Language
⚫ 又稱為宣告式語言(Declarative Language)。
⚫ 代表：SQL (Structure Query Language)。
(5). 5 GL = Natural Language
⚫ 使用人工智慧(Artificial Intelligence : AI)的技術
⚫ 代表：LISP、PROLOG
2. 語言的種類
一. interpret language（直譯語言）
BASIC、python、ruby、javascript、VBscript、java。
二. compile language（編譯語言）
C、C++、FORTRAN、PASCAL。
三. object-oriented language
Java、C++、NET framework language、VB、Smalltalk。
四. functional programming (FP) language（函式導向語言）
LISP、ML、F#。

2. 張逸 CH5 程式語言(設計)
(二). function 介紹
1. function define
return type function name (parameter list) {
function code
or
body
}
． return-type：回傳型態，當不回傳值以"void"表示之。
． 於 C、C++中 function-name 若為"main"代表主程式
． 主程式代表程式一開始的進入點
． parameter list：用來接收外界傳入的參數值
2. 參數的傳遞
一. 圖示
int main ( ) {
Test ( x, y ) ;
…
…
int Test ( int A, int B ) {
實際參數 (Actual Parameter)
}
形式參數
(Formal Parameter)
}
3. 方式 (call by value 常考!)
call-by-value call-by-address call-by-name
1. 實際
、
形式參數佔用不同
的 memory space
2. Binding speed 最慢
3. No side effect
4. 不適用於結構型別的傳
遞
1. 實際、形式參數佔用相
同的 memory space
2. Binding speed 最快
3. 有 side effect
4. 用於 Array struct
1. 實際參數取代函式
中的形式參數
2. 速度介於上述 2 者
3. 有 side effect

3. 張逸 CH5 程式語言(設計)
範例 1
int main ( ) { void fun (int x , int y , int z) {
int a = 2 , b = 3 , c=4; x = y ;
fun (a , b , c) ; z = x ;
printf (a , b , c) ; }
return 0;
}
問：(1) 採 call-by-value
(2) 採 call-by-address
解:
(1) 印出 2 , 3 , 4。
(2) 印出 3 , 3 , 3
範例 2
int main ( ) { void change (int a , int b) {
int x = 1 , y = 0; int temp;
change (x , y) ; temp = a ;
printf (x , y) ; a = b;
return 0; b = temp;
} }
解:
1 0
範例 3
int main ( ) { void fun (int x , int y) {
int a = 10 , b = 20 ; x = 3 ;
fun (a , b) ; y = 6 ;
printf (a , b) ; }
return 0;
}
問：(1) 採 call-by-value
(2) 採 call-by-address
(3) 採 call-by value result (有 side effect)
解:
(1) 印出 10 , 20。
(2) 印出 3 , 6。
(3) 印出 3 , 6。

4. 張逸 CH5 程式語言(設計)
範例 4 : (call by name)
int main ( ) { void fun (int x , int y , int z) {
int a = 4 , b = 6 ; x = 7 ;
fun (a , b , a + b) ; y = 10 ;
return 0; int t = z * z ;
} printf (t) ;
}
問：採 call-by-name
解:
t = a + b * a + b= 7 + 10 * 7 + 10= 87
(三) 結構化程式語言 (選擇題常考)
要素 說明 圖示
Sequential（循序） 以循序執行程式指令
step 3
step 1
step 2
Selective / Conditional
（選擇）
1. 利用條件式決定欲執行的
指令
2. eg : if…else, swith…case
step 2
step 4
step 3
step 1
true false
Repeat / Iterative（重複）
1. 利用 loop 來重複執行部分
指令
2. eg : for loop , while loop ,
do…while loop
step 1
step 2
step 3
step 4
--程式基本概論 試閱完畢--

5. 張逸 CH5 程式語言(設計)
範例 5
int S[5] = {1,2,3,4,5};
int *p, *ptr=S+2;
p=S;
(1) *p++
(2) (*p)++
(3) ++*p
(4) *++p
(5) *(S+4)
(6) ptr[0]
(7) *++ptr
(8) *(ptr+1)
解:
(1) 1；(2) 2；(3) 4；(4) 3；(5) 5；(6) 3 ; (7) 4 ; (8) 5
補充:指標問題
⚫ 懸掛指標(Dangling Pointer):
當指標所指向的物件被釋放，但卻未對指標進行修改，則可能會指向無意義
位址，此時該指標便稱為懸掛指標。
有可能的狀況有:
1. 指標被 delete
2. 指標所指的變數不在 scope 內
範例 1
int *p1;
int *p2;
p1 = new int;
p2 = new int;
*p1=0; p2=0; p2=p1;
*p2=1; *p1=3; p1=0;
解:
*p1 unknown, *p2=3

6. 張逸 CH5 程式語言(設計)
範例 2(政大資管)
void main ( ){
char *name, *command;
name = (char*) malloc (10);
command = (char*) malloc (128);
…..
}
試問上述程式結束後會發生甚麼問題
解:
本題因為採用動態配置，無進行手動回收，因此會有記憶體洩露(memory leak)的
問題。
補充:雙重指標
 小試身手
int a =35; // a 的位址=5000
int *b = &a; // b 的位址=6000
int **c = &b; // c 的位址=7000
(1) b
(2) c
(3) *c
(4) **c
(5) &*c
解:
(1)5000 ; (2)6000 ; (3)5000 ; (4)35 ; (5)6000。
--指標題型 試閱完畢--

7. 張逸 CH5 程式語言(設計)
CH5 程式語言 第三章 物件導向(Object Oriented)
(一) O.O.介紹
why O.O?
傳統模組間的關係大(高耦合力)，因此連動性大，故維護不易。
解決方案 : 將相同資料抽成一個類別，其餘細節由各個物件進行實作!
(二) Object（物件）
1. 定義
(1) an object is an instance of a class 指物件為類別的實體。
(2) each object 皆是獨立的，滿足唯一性(unique)。
(3) 就程式觀點而言物件是：
⚫ 參與程式執行的單位。
⚫ 為一變數，會佔用 Memory space。
⚫ dynamic：會隨執行的過程而動態改變其 state。
(三) Class（類別）
1. 定義
(1) 將具相同屬性(attribute)及行為(behavior)的 object 加以抽象定義。
其中：
2. attribute 為靜態描述（特徵值）
。
3. behavior 為在 attribute 上的動作（動態的行為描述）
。
補充:
關於動作這個詞，在 O.O.中稱為 behavior、在 C++中稱為 operation、而在 java 我
們則稱為 method，上述三類講法皆指的是同一件事。
4 就程式而言類別是
(1). ADT (Abstract Data type)。
(2). 為一靜態單位，不參與程式執行。
(3). 為物件的藍圖(blueprint)。

8. 張逸 CH5 程式語言(設計)
(四) Mapping


傳統
O. O. 類別 物件
int x


type variable
;
;
Book
att.
op.
op.
att.
Reader
class model object model
A
B
C
甲
乙
丙
1. 說明
(1) object 間的溝通採"Message Passing"。
(2) class 佔用一份 Memory space，而各 object 佔用不同的 Memory space。
--物件導向 試閱完畢--

9. 張逸 CH5 程式語言(設計)
範例 1
class A {
public :
int oid ;
A (int i) {oid = i ;}
~A ( ) {cout << oid ;}
} ;
int main ( ) { void funl ( ) {
A a1(1) ; A a2(2) ;
fun1( ) ; static A a3(3) ;
return0 ; }
} ．static 物件在宣告時建立物件於 static 區塊
．於主程式執行完畢才將之回收
解:
2 1 3
補充: static 變數
宣告方式：static△型別△變數名稱；
範例 1
int a( int i ){
static int v=1;
int t = v;
v+=i;
return t;
}
int b( int i){ int main( ){
int v =1; int i;
int t =v; for( i =1; i<=10; i<<1){
v+=i; a(i); b(i); c(i);
return t; }
static int v; cout<<”a=”<<a(i)<<endl;
int c( int i ){ cout<<”b=”<<b(i)<<endl;
int t =v; cout<<”c=”<<c(i)<<endl;
v+=I; return 0;
return t; }
}

10. 張逸 CH5 程式語言(設計)
解:
a=16
b=1
c=15
範例 2
Give the class definition in C++ language
class CD {
public :
CD ( ) {cout << "cons" ;}
~CD ( ) {cout << "del" ;}
} ;
what will the following program output ?
int main ( ) {
CD c1 ; ．object 用 stack 管理，故後進先出。
CD c2 ; c2 → c1（回收順序）
return 0 ;
}
解:
cons , cons , del , del
範例 3
class A {
public:
A( ){ p( );}
~A( ){ p( );}
virtual void p( ){ q( ); }
virtual void q( ){ cout<<”A”;} int main( ){
}; A*ptr=new B( );
delete ptr;
class B { }
public:
B( ){ p( );}
~B( ){ p( );}
void q( ){ cout<<”B”;}
解: ABA
--C++章節試閱完畢--

11. 張逸 CH5 程式語言(設計)
CH5 程式語言 第五章 Java
(一). Java 介紹
1. java 的特色
(1). Sun（昇陽）推出的 O.O. Language
(2). easy、simple
(3) 沒有 pointer 操作。
(4) O.O.特色可協助了解真實生活。
2. interpreted environment
(1) Speed of development。
(2) Cross platform。
Compare JAVA vs C++
Java C++
pure O.O. language Not pure O.O. language
No pointer have pointer
support single inheritance multiple inheritance
use garbage collection 須自行回收 Memory
利用 applet 開發 web 系統 Web 開發支援少
interpreter language Speed slow Compile language Speed fast
Cross platform None
安全性佳（∵有 class verifier） 安全性較差
Open source 支援多 Open source 少
3. class
(1). 格式
class class _ name {
constructor
attribute 變數宣告
method function
}
(2). java 中採 garbage collection，故不須 destructor

12. 張逸 CH5 程式語言(設計)
範例 1
class recursion{
int func(int n){
int result;
result = func(n-1);
return result;
}
}
class Output{
public static void main (string args[]){
recursion obj = new recursion( );
system.out.print(obj.func(5));
}
}
解:本題會有無窮遞迴的問題
補充:記憶體配置
System:系統環境參數
Stack
Heap
Uninitial data: 又稱 bss
Initial data
Text:程式碼
範例 2(特殊題型)
class Excute{
public static void main (string args[]){
PriorityQueue pq = new PriorityQueue( );
pq.add(“elephant”);
pq.add(“tiger”);
pq.add(“monkey”);
system.out.print(pq.poll( ) + “,”+ pq.peak( ));
}
}
解: elephant, monkey
--Java 題型 試閱完畢--