不同計算機語言融合教學方法的探索與體會

成婭輝

摘 要： 計算機語言是計算機科學與技術專業(yè)學生必須掌握的一項基本技能。文章結合作者在長期語言教學實踐中的經(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做了相應的探索，取得了較好的教學效果。

關鍵詞： C語言 匯編語言 案例教學 融合教學

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

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

一、C語言和匯編語言、機器語言的關系

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”。初學計算機的學生很難理解為什么這么命名。理解好這些概念，對今后進一步學習其他專業(yè)課程十分重要。

在教學過程中，講解匯編語言時，首先將匯編語言和機器語言的關系告訴學生：計算機其實不認識匯編語言，也不認識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的關系。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的關系，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內部結構，以及硬件接口電路，它和計算機底層密切相關，因此稱之為“低級語言”。

同樣，計算機也不認識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，同時結合數(shù)學表達式編程。基本不用了解底層硬件的結構，可讀性強，學習重點在數(shù)據(jù)結構和算法，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”、“目標程序”，才能被計算機認識并執(zhí)行。

通過這樣講解，學生理解了C語言等“高級語言”和機器語言“低級語言”之間的關系。

二、學習多種計算機語言的原因

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

首先，匯編語言是針對CPU的，不同CPU的匯編語言又是不同的。學習起來困難一些，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習如何用計算機實現(xiàn)一些數(shù)學算法。

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

兩個程序輸出結果一樣，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)）。

通過這兩個程序設計實例，學生清楚地感受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，也有不同的應用領域。如在實時控制、內存容量很小的情況下編程就應該使用匯編語言，如果算法復雜，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。學生可以根據(jù)自己的應用需要，選擇學習不同的計算機語言。

認真學好幾門計算機語言，對今后實際工作幫助很大，同時再學習新語言會舉一反三，學習起來會輕松很多。

三、計算機程序與語言

計算機專業(yè)學生最喜歡的是學習各種計算機語言，許多人認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系。其實計算機領域里有一個最著名的公式：計算機程序=數(shù)據(jù)結構+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系，我以學生學習程序設計過程中最常見的習題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實例，學生漸漸理解算法的重要性，知道如果要熟練掌握編程，包括兩方面學習，既要學好各種語言的語法規(guī)則、數(shù)據(jù)類型，又要學會根據(jù)問題設計出最優(yōu)秀的算法。

四、結語

搞好計算機程序設計語言教學需要不斷根據(jù)學生學習中的疑惑探索和實踐不同教學方法。在C語言和匯編語言教學過程中，可以融合教學的地方很多，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可以提高學生的學習興趣，促使學生積極思考，調動學生的學習積極性和主動性。

參考文獻：

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