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有趣的程式設計  Programming Concept

有趣的程式設計  Programming Concept. 視覺化程式設計 Visual Programming (Visual Basic) 蔡文能 tsaiwn@csie.nctu.edu.tw. Agenda. Programming Concepts An informal introduction Language Basics Flow Control ( 流程控制 ) Introduction to Visual BASIC BASIC Language Event Driven concept VB IDE ( 整合發展環境 )

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有趣的程式設計  Programming Concept

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Presentation Transcript

  1. 有趣的程式設計 Programming Concept 視覺化程式設計 Visual Programming (Visual Basic) 蔡文能 tsaiwn@csie.nctu.edu.tw

  2. Agenda • Programming Concepts • An informal introduction • Language Basics • Flow Control (流程控制) • Introduction to Visual BASIC • BASIC Language • Event Driven concept • VB IDE (整合發展環境) • Java example

  3. Program 程式 = 規劃事情讓電腦做 • Programs = Algorithms + Data Structures • 寫程式基本招式 (第三代語言) + (物件導向) • 宣告指述(敘述) Declaration statement • 設定值指述 Assignment statement • 控制指述 Control statement • 子程式(副程式或函數)定義與叫用 • 類別(Class)與物件導向(Object Oriented)

  4. Programming Languages • 電腦語言(程式語言)的發展 • 第一代是機器語言: 1567 3578 • 第二代是組合語言: Load 5, 67 ; Store 5,78 • 第三代電腦語言不用管電腦的CPU有何種指令! 所謂與機器無關(Machine independent)的電腦語言 • 第三 代程式語言加上物件導向(Object Oriented) • 第四代? 第五代? (見後面投影片) • SGML, HTML, XML, XUL • XUL = XML User-interface Language

  5. 電腦硬體五大單元 2+3=?

  6. 電腦如何運作? Memory address 0 Fetch, Decode, Execute 1 系統區 2 Instruction Pointer . . . CPU IP 程式+靜態data SP HEAP Stack Pointer . STACK . . 9875 9876 系統區

  7. Generations of programming languages 5GL ? Prolog ? 機器語言 VHLL非常高階語言 4GL 高階語言 HLL 組合語言

  8. 1st-generation :Machine Language • 0101001001010010010100100101001001 • 0010 • 01001001 • 01001010 10100110 • 4a a6 • 80 20 2f • 3a 9d 81 3e

  9. 2nd-generation : Assembly Language • Load 100 • Loadi 100 • Load [100] • Load R5, 100 • Load R5, [100] • Store R5, 100 • Move AX,[100] • Move [100],ax • ADD AX,BX • Sub AX,BX • OR ax,dx • JLT there • JMP there • CMP AX, 200 • JGE there • Push AX

  10. The evolution of programming paradigms

  11. A function that computes the average of a list of numbers constructed from the simpler functions Sum, Count, and Divide

  12. The composition of a typical imperative program or program unit

  13. The same variable declarations in different languages

  14. A two-dimensional array (陣列) with two rows and nine columns INTEGER Scores(2,9) int Scores[2][9];

  15. sqrt 是程式庫裡的一個 函數(function, 函式) 印出根號 2 的 C 程式 C型式的註解 請抄入 stdio.h 檔 /* 寫個程式印出根號2 */ #include<stdio.h> double sqrt(double); // #include<math.h> int main( ) { printf(" sqrt 根號 2 =%f\n ", sqrt(2.0) ); // C++ 式的註解 comment printf("Bye bye!\n"); return 0; } C++型式的註解

  16. 印出根號 3的 C 程式 強調是C的 /* 寫個程式印出根號3 */ #include<stdio.h> extern "C" double sqrt(double); // #include<math.h> int main( ) { printf(" sqrt 根號 3 =%f\n ", sqrt(3.0) ); // C++ 式的註解 comment printf("Bye bye!\n"); return 0; } 每次要重改程式嗎? C++ 與 C 文法略有不同

  17. 使用變數 &y傳 address 印出根號 x 的 C 程式 /* 寫個程式印出根號 x */ #include <stdio.h> #include<math.h> double y; int main( ) { printf(" Give me x :"); scanf("%lf" , &y); printf("Sqrt(%f)=%f\n", y, sqrt(y) ); return 0; }

  18. 會一直讀入 x 並印出根號 x 的 C 程式(使用 while loop) #include <stdio.h> #include <math.h> int main( ) /* This program can find square root of any number that >=0 and will stop when you enter a value that < 0 阿版權是蔡文能的, 歡迎拷貝分享初學者! */ { float onevar; /* 變數名稱隨便我取的啦 */ double ans; /* 用來放答案 */ printf("Find square root of X. Negative value will cease the program\n"); printf("X=? "); /* 還是問"X=?" 比較簡潔有力, 不用說onevar */ scanf("%f", &onevar); while(onevar >=0 ) { /*只要onevar大於或等於零我們就一直重複做{...} */ ans=sqrt(onevar); /*其實sqrt的參數也應該為double 型別*/ printf(" SQRT(%f)=%f\n", onevar, ans); printf("X=? "); scanf("%f", &onevar); } /* while(onevar */ return 0; }

  19. 自己如何寫 求 x 的平方根 P4.c P5.c 目的:練習 想 Algorithm 長除法求平方根? 你試著寫成程式 . .? 適合手動做的方法不一定適合電腦做!

  20. p4.c – 練習 想 Algorithm(1/2) /* This program can find square root of any number that >=0 and will stop when you enter a value that < 0 */ /* This version is trying to show you that we can write our function/procedure to solve the problem, though the mysqrt() is actually calling the system standard function. We will rewrite the mysqrt() in next version. *****************************/ void hello(void); /*我會用到一個沒參數的函數叫hello() */ double mysqrt(double); /*也會叫用一個叫mysqrt()的函數,參數是一個double數 */ #include <math.h> /* sqrt()是在math.h內宣告的 */ int main() /* 主程式開始囉 */ { float x; hello(); /* give the user some message */ printf("X=? "); scanf("%f", &x); while(x >=0 ) { printf(" SQRT(%f)=%7.3f\n", x, mysqrt(x) ); printf("X=? "); scanf("%f", &x); } /* while */ return 0; } /**************主程式到此為止***********/ 自己如何寫求 SQRT?

  21. p4.c – 練習 想 Algorithm(2/2) /*…*/ void hello() { printf("This program will ask you to input a value, say X."); printf("Then it will find the square root of X."); printf("The above process will continue ..."); printf("Negative value will cease the program."); } /* hello() */ double mysqrt(double y) { double myans; myans = -1.0; if(y < 0) printf(" can not process negative number"); else myans = sqrt(y); /* 還沒想好, 先借用程式庫的 sqrt( ) */ return myans; } /*mysqrt*/ 自己如何寫求 SQRT?

  22. p5.c – mysqrt( ) Algorithm(1/2) void hello(void); /*我發誓我會用到一個沒參數的函數叫hello() */ double mysqrt(double); /*也會叫用一個叫mysqrt()的函數,參數是一個double數 */ int main() /* 主程式開始囉 */ { float x; hello(); /* give the user some message */ printf("X=? "); scanf("%f", &x); while(x >=0 ) { printf(" SQRT(%f)=%7.3f\n", x, mysqrt(x) ); printf("X=? "); scanf("%f", &x); } /* while */ return 0; } /**************主程式到此為止***********/ void hello() { printf("This program will ask you to input a value, say X."); printf("Then it will find the square root of X."); printf("The above process will continue ..."); printf("Negative value will cease the program."); } /* hello() */ 自己如何寫求 SQRT?

  23. p5.c – mysqrt( ) Algorithm(2/2) double mysqrt(double x) { /* 這次真的要自己寫求平方根的部份囉! */ double myans; myans = -1; if(x < 0) printf(" can not process negative number\n"); else { myans = 0; /* we guess the root is zero */ while(myans*myans < x) myans++; /* 猜0, 1, 2,...直到太大 */ if(myans*myans>x){ myans =myans-1; /*太大了, 快減掉一 ; 可寫成myans--*/ while(myans*myans < x) myans = myans+0.1; }; if(myans*myans>x){ myans-=0.1; /* this means : myans = myans -0.1 */ while(myans*myans < x) myans += 0.01; } if(myans*myans>x){ myans -= 0.01; while(myans*myans < x) myans += 0.001; } /* I think the precison is good enought now */ } /*else*/ return myans; /** return myans value as our answer */ } /* end of mysqrt*/ 自己如何寫求 SQRT?

  24. mysqrt( ) 問題與思考? • 若想要求到更準呢? • 這程式中函數mysqrt( )所求出的平方根若非剛好就會太大, 這並非最好的做法! • 應該找出最接近的答案, 例如, 求2的平方根時, 最後應考慮 1.415*1.415 與 1.414*1.414 何者較接近2, 如此比較合理! •  加一句 if 檢查看看就可以, 想一想!

  25. 程式 隨便寫 九九乘法表 練習兩層的 for loop Control statement for(i=1; i<=9; ++i) { for(k=1; k<=9; k++) { /****/ } }

  26. 九九乘法表 p6.c #include <stdio.h> int main() { int i,j; printf("\nX |"); for(i=1; i <= 9; i++) printf("%5d", i); printf("\n"); for(i=1 ; i <= 10 ; i++) printf("---- "); for(i=1 ; i<= 9 ; i++) { printf("\n%d |" , i); for(j=1 ; j <= 9 ; j++) printf("%5d", i*j); } printf("\n======\n"); return 0; } 練習兩層的 for loop

  27. 九九乘法表 p6.c 核心 #include <stdio.h> int main() { int i,k; for(i=1 ; i<= 9 ; i++) { printf("第%d 列: " , i); for(k=1 ; k <= 9 ; k++) printf("%5d", i*k); printf("\n"); } printf("\nBye bye!\n"); return 0; } 練習兩層的 for loop

  28. Language Basics • Variables and Data types • Operators • Arithmetic Operators • Relational and Conditional Operators • Shift and Logical Operators • Assignment Operators • Other Operators • Expressions, Statements, and Blocks • Control Flow Statements • The while and do-while Statements • The for Statement • The if/else Statements • The switch Statement • Exception Handling Statements • Branching Statements • 任何高階電腦語言都該有的指述: • /* 註解 */ //也是註解 • 宣告/定義 變數和常數 • 運算符號與運算式和 Assignment = • 算術, 關係運算, 邏輯 • { compound statements; } • 控制指述(control statements) • Sequence • Alternative (selection) • if-else, switch • Loop: for, while, do while • Function/procedure call

  29. for Loop vs. while Loop (C語言) for(i=1 ; i<= 9 ; i++) { /* Loop body */ } 這三個寫法意義完全一樣 i=1; for( ; i<= 9 ; ) { /* Loop body */ i++; } i=1; while( i<= 9 ) { /* Loop body */ i++; }

  30. for Loop vs. while Loop (C 語言)流程 for( ;  ; ) ;  ; while( ) {  ; ; } == 0  != 0    

  31. while Loop (C 語言; C++/Java適用) (1/3) 拿盤子, 拿飲料, 找好位子; while(肚子還餓) { 吃一盤; 喝一杯; 喘一口氣; } 結帳; 回家; All you can eat !

  32. while Loop (2/3) 拿盤子, 拿飲料, 找好位子; while(肚子還餓) { 吃一盤; if(有急事 || 很飽了)break; if(不會渴) continue; 喝一杯; 喘一口氣; } 結帳; 回家; All you can eat !

  33. while Loop (3/3) 拿盤子, 拿飲料, 找好位子; while(不夠本) { 吃一盤; if(有急事 || 很飽了)break; if(不會渴) continue; 喝一杯; 喘一口氣; } 結帳; 回家;

  34. C/C++ Data Types • int - Whole number • long - Large whole numbers (4 bytes integer) • short - small whole numbers (-32768 ~ =32767) • float - Single precision floating point numbers 7 digits of accuracy. • double - Double precision floating point numbers 15 digits of accuracy • boolean - true or false (新版 C++ only) • char- 任何文字符號

  35. 問題與思考 (如何自定資料結構?)solution: struct • 只能用基本的 data type 嗎? • User defined data type? • 考慮寫程式處理全班成績資料, 包括加總平均並排序(Sort)然後印出一份照名次排序的以及一份照學號排序的全班資料 • 如何做 Sort (排序) ? • Sort 時兩學生資料要對調, 要如何對調? • 有很多 array ? 存學號的 array, 存姓名的 array? 存成績的 array? … Bubble sort, Insertion sort, Selection sort

  36. Why struct? • Struct 可以把相關資料 group 在一起 struct student x[99], tmp; /* … */ tmp = x[i]; x[i] = x[k]; x[k] = tmp; • 增加程式可讀性 • 程式更容易維護

  37. What is Object? Class? (1/2) • object 就是“東西”, 就是以前的“變數” • class 就是“類別”, 某種東西的型別 int m, n; /* int 是整數類別 */ /* m, n 都是變數 */ Student x, y; /* Student 是我們自訂類別 */ /* x, y 都是 object */

  38. What is Object? Class? (2/2) • object is an instance of some class • 文法上, C++的class 就是以前的 struct class Student { public: /* …與寫 struct 同 */ }; struct Node { private: /* …與寫 class 同 */ }; ADT(Abstract Data Type): 把資料與其相關函數 (data and their related functions)集合在一個程式單元(program unit), 例如 class 裡面; 讓 東西 用起來更像 東西! 這就是物件導向的概念!

  39. The complete program preparation process

  40. Compiler • Source code  Object code • Interpreter • Source code  Object code  Result Data Compiler vs. Interpreter

  41. Visual Basic 簡介 • BASIC --Bill Gates 的最愛 • Beginner’s All-purpose Symbolic Instruction Code • Basic History • Visual Basic History • 1991 Visual Basic 1.0 • Visual Basic 的特色 • Visual 的特色是「看得見的、視覺的」，就好像「未來執行的結果在設計階段就看得見」 • Object Based (不是 Object Oriented! 有些書寫錯) • Visual Basic 6.0 的幾個版本 • 普及版 • 專業版：增加資料庫程式、主從架構應用程式、網頁製作… • 企業版：再增加遠端存取物件、分散式應用開發…

  42. http://wikipedia.org/

  43. 進入 VB 的IDE (整合發展環境) • 「開始」功能表 • 「程式集/Microsoft Visual Basic 6.0」 Visual Basic 6.0群組 • Microsoft Visual Basic 6.0 • Microsoft Visual Basic 6.0工具 • 線上手冊 • 應用程式安裝精靈

  44. Visual Basic 6.0群組 • Microsoft Visual Basic 6.0 • Microsoft Visual Basic 6.0工具 • 線上手冊 • 應用程式安裝精靈

  45. 查閱 VB6 的線上手冊– MSDN Library

  46. 進入VB 的工作環境 選擇「標準執行檔」 VB 啟動畫面

  47. VB 的視窗群

  48. Example：進入VB的即時運算視窗 • 啟動 VB，然後選取功能表的「檢視」裡面的即時運算視窗。 • 可以改變即時運算視窗的大小。 • 可以改變即時運算視窗的位置。

  49. BASIC 程式的Character set – 字符集(字元集) • 26個大寫英文字母，從A到Z。 • 26個小寫英文字母，從a到z。 • 10個阿拉伯數字，從0到9。 • 28個特殊符號 。 • 所有的中文字 。 BASIC 程式的Reserved words – 保留字 「保留字」(Reserved Word)是由文字符號組合而成，並且由BASIC內部加以定義，像英語裡的單字一樣，具有特殊的意義及使用規則，因此使用者必須依規定來使用這些字，不可隨意使用。例如Print 就是一個保留字，它的用途是印字，所以我們不可當變數如Print=2，否則 VB 會不接受。

  50. BASIC 程式的基本句– 指述(statement) • 運用BASIC的字元集與保留字，我們可以組合成一個個的語句來指示電腦做事情，這一個個的語句稱為「指述」(Statement;敘述) 。 • 立即指述:在即時運算視窗輸入的敘述，一按 Enter鍵後 VB 就會馬上執行，稱為立即指述 。 • 間接指述:至於輸入到程式視窗的指述，則要等到我們開始執行VB應用程式(例如按下開始命令鈕 )才會被執行，稱為間接指述。 “雙引號夾住為字串”

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