ภาษาคอมพิวเตอร์และการโปรแกรม

บทที่ 1 ภาษาคอมพิวเตอร์และ การโปรแกรม รายวชิ า สธ 113 การออกแบบโปรแกรมทางธรุ กจิ เบื้องต้น อ.อภิพงศ์ ปงิ ยศ

Overview  โปรแกรมภาษา  ขน้ั ตอนการพฒั นาโปรแกรม  ภาษาคอมพิวเตอรส์ าหรับนักพัฒนาโปรแกรม  ข้ันตอนการพัฒนาโปรแกรมด้วยภาษาซี 2

บทนา  คอมพิวเตอร์เป็นอปุ กรณอ์ ิเล็กทรอนกิ ส์ ในการสัง่ ใหค้ อมพิวเตอรท์ างาน จะต้องปอ้ นคาส่งั ทีเ่ ครื่องคอมพิวเตอรเ์ ขา้ ใจใหก้ ับมนั  การนาคาสั่งมาเรยี งตอ่ กันใหท้ างานอย่างใดอยา่ งหนึ่งเรียกว่า โปรแกรม  ภาษาทค่ี อมพิวเตอรเ์ ข้าใจเรยี กวา่ ภาษาเคร่อื ง (Machine Language) ซงึ่ เป็นเลขฐานสอง  มกี ารออกแบบตัวอักษรภาษาองั กฤษใหแ้ ทนคาส่ังเลขฐานสอง เรียกว่า ภาษาโปรแกรม (Programming Language)  ภาษาระดับต่า (Low-level Language) คอื ภาษา Assembly สว่ นภาษา ระดับสงู (High-level Language) เช่น ภาษา C, Pascal, Basic เป็นตน้ 3

โปรแกรมภาษา  การแปลภาษา Assembly เปน็ ภาษาเคร่อื ง โปรแกรมตน้ ฉบบั โปรแกรม รหสั ภาษาเครอ่ื ง ภาษา Assembly Assembler 4

โปรแกรมภาษา (cont.) ข้ันตอนการแปลภาษาโปรแกรม โปรแกรมตน้ ฉบบั Interpreter รหัสภาษาเคร่อื ง (แปลทีละบรรทดั ) รหสั ภาษาเครือ่ ง โปรแกรมต้นฉบบั Compiler (แปลทง้ั โปรแกรม) 5

Dennis Ritchie ผ้คู ิดคน้ ภาษา C และระบบปฏิบตั กิ าร Unix 6

ขนั้ ตอนการพฒั นาโปรแกรม 7 1) กาหนดและวเิ คราะหป์ ัญหา 2) เขยี นผงั งานหรอื ซโู ดโคด้ 3) เขียนโปรแกรม 4) ทดสอบและแก้ไขโปรแกรม 5) ทาเอกสารและบารุงรักษาโปรแกรม

ตัวอย่างท่ี 1: หากต้องการออกแบบโปรแกรมใหร้ บั ค่าขอ้ มลู 3 ค่า แล้วแสดงค่าเฉลย่ี ทางจอภาพ จะกาหนดและวิเคราะหป์ ญั หาอย่างไร นาข้อมลู เขา้ ประมวลผล นาขอ้ มลู ออก รับขอ้ มลู ตวั ที่ 1 นาตวั เลขทงั้ 3 ตัว แสดงค่าเฉลีย่ เป็น รบั ข้อมลู ตัวท่ี 2รับ มารวมกัน แลว้ นา ทศนิยมสอง ผลรวมหารด้วย 3 ตาแหนง่ ข้อมลู ตวั ท่ี 3 8

ขนั้ ตอนการพัฒนาโปรแกรม: 2) การเขยี นผงั งานหรือซโู ดโค้ด  เป็นการใช้เครื่องมือชว่ ยในการออกแบบโปรแกรม  ลาดบั ขนั้ ตอนการทางานของโปรแกรม เรยี กว่า อัลกอรทิ มึ (Algorithm)  อัลกอริทมึ อาจเขียนให้อยใู่ นรปู ซูโดโค้ด (Pseudo code) หรอื ผงั งาน (Flowchart) กไ็ ด้  ซโู ดโคด้ จะใชค้ าอธิบายโดยยอ่ ไม่มีรปู แบบภาษาตายตวั  ผังงานจะใช้สญั ลักษณต์ ่าง ๆ แทนการทางาน 9

ตวั อย่างซโู ดโค้ดและผงั งานของการจดั เรียงแบบแทรก (Insertion Sort) 10

ขน้ั ตอนการพัฒนาโปรแกรม: 3) การเขียนโปรแกรม  หลังจากผ่านการออกแบบมาแลว้ โปรแกรมเมอร์จะตอ้ งเขียนโปรแกรม เพ่ือให้คอมพวิ เตอรป์ ระมวลผลได้ โดยใช้ภาษาทค่ี อมพิวเตอรเ์ ข้าใจ  การเขยี นโปรแกรมแต่ละภาษาต้องเขียนตามหลกั ไวยากรณ์ (Syntax) ใน ภาษานน้ั  การเลือกใช้ภาษาจะพจิ ารณาจากความถนัดของผเู้ ขียนโปรแกรมและลักษณะ ของโปรแกรมทีจ่ ะเขียน 11

ขนั้ ตอนการพัฒนาโปรแกรม: 4) การทดสอบและแกไ้ ขโปรแกรม  จุดผิดพลาดของโปรแกรมเรยี กวา่ บัก (Bug)  การแก้ไขขอ้ ผดิ พลาดให้ถกู ต้องเรียกวา่ ดบี กั (Debug)  ข้อผิดพลาดมสี องประเภทคือ  Syntax Error การเขียนโปรแกรมผิดไวยากรณ์  Logic Error ผลลพั ธ์ของโปรแกรมออกมาไม่ถูกตอ้ ง 12

ขนั้ ตอนการพฒั นาโปรแกรม: 5) ทาเอกสารและบารงุ รกั ษา  ทาให้ผูใ้ ช้สามารถใชง้ านโปรแกรมไดอ้ ย่างมปี ระสิทธิภาพ  เอกสารมี 2 ประเภท คือ User Guide และ Program Document  การบารงุ รกั ษาโปรแกรม (Maintenance) ผู้เขียนโปรแกรมตอ้ งคอย ตรวจสอบการใชง้ านจริง แกไ้ ขขอ้ ผิดพลาด และอพั เดตโปรแกรมให้ทันสมยั อยู่เสมอ 13

ภาษาคอมพวิ เตอร์สาหรับพฒั นาโปรแกรม ตวั อยา่ งเชน่  Basic เป็นภาษาคอมพวิ เตอร์ระดับสูง เกดิ ขึ้นเมอื่ ปี 1963 รปู แบบภาษา ค่อนข้างงา่ ย แตป่ ระสิทธิภาพค่อนข้างต่า  FORTRAN มาจากคาวา่ FORmula TRANslator เกิดขึ้นเมื่อปี 1950 เหมาะ สาหรบั ใชใ้ นการคานวณทางคณิตศาสตร์  COBOL ช่ือเตม็ คอื Common Business Oriented Language ถูก ประกาศใช้ในปี 1960 เดิมทเี ปน็ ภาษาทีใ่ ช้เขียนโปรแกรมแบบโครงสร้าง (Structure) แต่ปัจจุบันไดพ้ ฒั นาใหเ้ ขยี นโปรแกรมเชงิ วัตถุ (OOP) 14

ภาษาคอมพิวเตอรส์ าหรับพัฒนาโปรแกรม (cont.)  PASCAL เกิดข้ึนในปี 1970 ตั้งชือ่ ตามนักคณติ ศาสตรท์ ี่ประดษิ ฐ์เคร่อื ง คานวณในยคุ แรกๆ เป็นภาษาทใ่ี ชเ้ ขยี นโปรแกรมเชงิ โครงสรา้ ง  ภาษา C ถูกพฒั นาขึน้ ในหอ้ งปฏิบตั กิ ารเบลล์ (Bell Laboratory) ของบรษิ ัท AT&T ในปี 1970 เพ่อื ใช้บน Unix เป็นภาษาที่ได้รับความนยิ มสงู และ สามารถควบคุมฮาร์ดแวรไ์ ด้โดยตรง  C++ พัฒนาตอ่ จากภาษาซี โดยเพ่มิ ความสามารถในการเขียนโปรแกรม เชิงวัตถุลงไป  C# ถูกพัฒนาขน้ึ เมอื่ ปี 2000 โดยบรษิ ัทไมโครซอฟต์ เป็นภาษาทใ่ี ชเ้ ขยี น โปรแกรมเชงิ วัตถุ มคี วามคล้ายคลึงกบั ภาษา Java มาก 15

ภาษาคอมพิวเตอรส์ าหรับพัฒนาโปรแกรม (cont.)  Visual Basic (VB) พัฒนาโดยบริษัทไมโครซอฟต์ โดยชุดคาส่ังจะคล้ายกับ ภาษา Basic เดิม ผเู้ ขียนสามารถสร้างหนา้ จอเพือ่ ตดิ ตอ่ กับผู้ใชไ้ ด้ง่าย  Java เกิดขึ้นเมือ่ ปี 1995 โดยบรษิ ัท Sun Microsystem (ปจั จุบนั เปน็ ของ Oracle) เปน็ ภาษาท่พี ฒั นาใหเ้ ป็นการเขียนโปรแกรมเชิงวตั ถุโดยเฉพาะ เปน็ ภาษาท่มี กี ารใชง้ านอยา่ งแพรห่ ลายมากทส่ี ุดภาษาหนึง่  Python เกิดข้นึ เมอ่ื ปี 1991 ถูกพฒั นาโดย Python software foundation ถูกออกแบบมาเพอ่ื ใหเ้ ขยี นโปรแกรมโดยใชจ้ านวนบรรทดั น้อยกว่าภาษา C++ หรอื Java เป็นภาษาท่ีกาลงั ไดร้ บั ความนยิ มอย่างมากในปัจจุบนั 16

ภาษาโปรแกรมท่ไี ดร้ ับความนิยมทส่ี ดุ ในโลก ปี 2015 อ้างอิงจาก: http://spectrum.ieee.org/computing/software/the-2015-top-ten-pro1g7ramming-languages

ขัน้ ตอนการพัฒนาโปรแกรมดว้ ยภาษาซี  โดยปกตแิ ลว้ การเขยี นโปรแกรมจะใชซ้ อฟตแ์ วรท์ ี่เรยี กว่า IDE (Integrated Development Environment) ในการพัฒนา  IDE ทใ่ี ช้กับภาษา C เช่น Dev-C++, Turbo C และ Visual C++ 18

ข้นั ตอนการพฒั นาโปรแกรมดว้ ยภาษาซี (cont.) Text Editor Source Code Compiler Object Include Executable (Binary) Library file (.exe) Runner Results 19