Unit 1 ภาษาคอมพิวเตอร์และการโปรแกรม

บทที่ 1 ภาษาคอมพิวเตอร์ และการโปรแกรม Paiboon Somnuk 1

บทนำ เครื่องคอมพวิ เตอรเ์ ป็ นอปุ กรณอ์ ิเล็กทรอนิกสป์ ระเภทหนึ่ง การจะให้ เครื่องคอมพวิ เตอรท์ างานไดน้ ้ันจะตอ้ งป้อนคาสงั่ ที่คอมพิวเตอรเ์ ขา้ ใจ การนาคาสัง่ มาเรียงต่อกันให้ทางานอย่างใดอย่างหนึ่งเรี ยกว่า โปรแกรม โดยภาษาที่คอมพิวเตอรเ์ ขา้ ใจเรียกว่า ภำษำเคร่ือง (Machine Language) ซ่ึงเป็ นรหสั เลขฐานสอง โดยรหสั เลขฐานสองจะถูกเปล่ียนเป็ น สญั ญาณไฟฟ้าท่ีคอมพวิ เตอรเ์ ขา้ ใจ และสามารถทางานได้ 2

บทนำ(2) แต่เน่ืองจากรหัสเลขฐานสองเขา้ ใจได้ยาก ทาใหม้ ีการออกแบบ ตัวอกั ษรภาษาองั กฤษมาแทนคาสงั่ รหสั เลขฐานสองเหล่าน้ัน ซึ่งเรียกว่า รหัสนีโมนิก (mnemonic) ภาษาคอมพิวเตอร์ที่ใชร้ หัสน้ ีเขียนเรียกว่า ภำษำแอสแซมบลี (Assembly Language) ซ่ึงเป็ นภาษาท่ีทางานไดเ้ ร็ว เพราะเข้าถึงหน่ วยประมวลผลได้เร็วท่ีสุด ซึ่งเราเรียกภาษาน้ ี ว่ า ภำษำระดบั ตำ่ (Low-level Language) ต่อมาไดม้ ีการพฒั นาชุดคาสัง่ ภาษาต่างๆ ใหม้ ีความใกลเ้ คียงกับภาษามนุษยเ์ ขา้ ใจ ซ่ึงเรียกว่า ภำษำ ระดบั สูง (High-level Language) ซ่ึงมีอยู่หลากหลาย เช่น ภาษาเบสิก ปาสคาล ภำษำซี เป็ นตน้ 3

บทนำ(3) ภาษา Assembly ภาษา JAVA ภำษำระดบั ตำ่ (Low-level Language) เลขฐานสอง ภำษำระดบั สูง (High-level Language) ภาษา C ภำษำระดบั สงู มำก (Very high-level Language) ภาษา SQL 4

1.1 โปรแกรมภำษำ การเขยี นชุดคาสงั่ ไม่ว่าจะเป็ นภาษาอะไรก็ตามจะเรียกว่า โปรแกรม ตน้ ฉบบั (Source Program) หรือ รหสั ตน้ ฉบบั (Source Code) จากน้ัน จะตอ้ งแปลงใหเ้ ป็ นภาษาเคร่ืองท่ีคอมพิวเตอรเ์ ขา้ ใจ เรียกว่า Executable Program ในการเขยี นโปรแกรมดว้ ยภาษแอสเซมบลี จะใชต้ วั แปลภาษาเคร่ืองที่ เรียกวา่ แอสเซมเบอร์ (Assembler) ตามขน้ั ตอนดงั ภาพ 5

1.1 โปรแกรมภำษำ(2) สาหรบั ภาษาระดบั สงู จะมีวธิ ีการในการแปลง 2 ประเภท คอื อินเตอรพ์ รีเตอร์ (Interpreter) คอมไพเลอร์ (Compiler) 6

1.2 ประเภทของโปรแกรม โปรแกรมท่ีใชส้ งั่ ใหค้ อมพิวเตอรท์ างานน้ันสามารถแบ่งตามประเภทการใช้ งานไดด้ งั น้ ี • โปรแกรมระบบปฏิบตั ิกำร หรือ โอเอส (OS: Operating System) • โปรแกรมเอนกประสงค์ (Utility Program) • โปรแกรมประยกุ ต์ (Application Program) หรือ ซอฟตแ์ วรส์ าเร็จรูป (Package Software) Application Operating System Utility 7

1.3 ข้นั ตอนกำรพฒั นำโปรแกรม ในการเขียนโปรแกรมหรือพฒั นาโปรแกรมน้ัน โปรแกรมเมอรต์ อ้ งมี การเตรียมงานเก่ียวกับการเขียนโปรแกรมอย่างเป็ นข้นั ตอน ซ่ึงเรียกว่า วงจรกำรพฒั นำโปรแกรม (Program Development Lift Cycle: PDLC) ประกอบดว้ ย 6 ขน้ั ตอนดงั น้ ี 1. กาหนดและวเิ คราะหป์ ัญหา(Problem Definition & Problem Analysis ) 2. วางแผนแกไ้ ขปัญหา (Algorithm Design) 3. ดาเนินการเขียนโปรแกรม (Program Coding) 4. ทดสอบและแกไ้ ขโปรแกรม (Program Testing & Debugging) 5. การเขยี นเอกสารประกอบ (Documentation) 6. บารงุ รกั ษาโปรแกรม (Program Maintenance) 8

1.3 ข้นั ตอนกำรพฒั นำโปรแกรม(2)  กำหนดปัญหำและวิเครำะหป์ ัญหำ 1. กำหนดขอบเขตของปัญหำ 2. กำหนดลกั ษณะของขอ้ มูลเขำ้ และออกจำกระบบ (Input/Output Specification) 3. กำหนดวิธีกำรประมวลผล (Process Specification) กำหนดขอบเขต Input/Output Process ของปัญหำ กำรทำงำนของคอมพิวเตอร์ Input Process Output 9

1.3 ข้นั ตอนกำรพฒั นำโปรแกรม(2) ตัวอย่ำงท่ี 1 ถา้ หากต้องการออกแบบโปรแกรมใหค้ อมพิวเตอร์รับค่าข้อมูล ตวั เลข 3 คา่ และแสดงคา่ เฉลี่ยทางจอภาพ วตั ถุประสงค์ ตอ้ งการทราบค่าเฉล่ียจากขอ้ มลู ตวั เลข 3 ค่า นำขอ้ มูลออก คา่ เฉล่ียของขอ้ มลู ตวั เลข 3 คา่ ขอ้ มูลเขำ้ รบั ขอ้ มลู ตวั เลขตวั ที่ 1, 2 และ 3 วิธกี ำรประมวลผล กำหนดวิธกี ำรคำนวณ คา่ เฉล่ีย = ผลรวมของตวั เลขที่รบั เขา้ ÷ จานวนตวั เลขท่ีรบั เขา้ ข้นั ตอน 1. รบั ค่าขอ้ มลู ตวั เลข 2. คานวณ ค่าเฉล่ีย = ผลรวมของตวั เลขที่รบั เขา้ ÷ จานวนตวั เลขท่ีรบั เขา้ 3. แสดงผลทางหน้าจอ 10

1.3 ข้นั ตอนกำรพฒั นำโปรแกรม(3) 11

1.3 ข้นั ตอนกำรพฒั นำโปรแกรม(4) ตวั อยำ่ งท่ี 2 ใหค้ อมพิวเตอร์คานวณหาค่าจา้ งพนักงานเป็ นรายชัว่ โมง จากน้ัน แสดงค่าจา้ งที่คานวณได้ วิธีทา วตั ถุประสงค์ ตอ้ งการทราบคา่ จา้ งของพนักงานแต่ละคน นำขอ้ มูลออก คา่ จา้ งสุทธิของพนักงานทางจอภาพ ขอ้ มูลเขำ้ รหสั พนักงาน, ชอื่ , จานวนชวั่ โมง และค่าจา้ งรายชวั่ โมง วิธกี ำรประมวลผล กำหนดวธิ กี ำรคำนวณ คา่ จา้ งสุทธิ = จานวนชวั่ โมง x ค่าจา้ งรายชวั่ โมง ข้นั ตอน 1. รบั คา่ รหสั พนักงาน, ชอ่ื , จานวนชวั่ โมง และค่าจา้ งรายชวั่ โมง 2. คานวณ ค่าจา้ งสุทธิ = จานวนชวั่ โมง x คา่ จา้ งรายชวั่ โมง 3. แสดงผล รหสั พนักงาน, ช่อื และค่าจา้ งสุทธิ ออกทางหนา้ จอ 12

1.3 ข้นั ตอนกำรพฒั นำโปรแกรม(5) ตัวอย่ำงท่ี 3 ใหค้ อมพิวเตอร์คานวณหาปริมาตรทรงกระบอก และแสดงค่า ปริมาตรที่คานวณไดท้ างจอภาพ วิธีทา วตั ถปุ ระสงค์ ตอ้ งการทราบค่าปริมาตรของรูปทรงกระบอก นำขอ้ มูลออก ค่าปริมาตรทรงกระบอก ขอ้ มูลเขำ้ ความสูง และรศั มขี องทรงกระบอก วธิ กี ำรประมวลผล กำหนดวธิ กี ำรคำนวณ ปริมาตรทรงกระบอก = 3.14 x รศั ม2ี x ความสูง ข้นั ตอน 1. รบั ค่าความสูง และคา่ รศั มีของทรงกระบอก 2. คานวณ ปริมาตรทรงกระบอก = 3.14 x รศั มี2 x ความสงู 3. แสดงคา่ ปริมาตรทรงกระบอกออกทางหนา้ จอ 13

แบบฝึ กหดั ใหค้ อมพิวเตอรร์ ายงานผลการเรียนของนักศึกษา โดยแสดงคะแนน รวม และเกรดออกทางหน้าจอ วิธีทา วตั ถุประสงค์ ……………………………………………………………………………………………… นำขอ้ มูลออก ……………………………………………………………………………………………… ขอ้ มูลเขำ้ ……………………………………………………………………………………………… วธิ กี ำรประมวลผล กำหนดวธิ กี ำรคำนวณ ……………..…………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… *** ทาลงสมดุ *** 14

ข้นั ตอน 1. รบั คา่ รหสั ประจาตวั นักศึกษา, ชื่อ-สกุล, และผลคะแนนรวม 2. คานวณ ถา้ คะแนนรวม >= 80 และ <=100 เกรด “4” ถา้ คะแนนรวม >= 70 และ < 80 เกรด “3” ถา้ คะแนนรวม >= 60 และ < 70 เกรด “2” ถา้ คะแนนรวม >= 50 และ < 60 เกรด “1” ถา้ คะแนนรวม >=0 และ < 50 เกรด “0” 3. แสดงผลคะแนนรวมและเกรดของนักศึกษาแต่ละคนออกทางหนา้ จอ 16

1.3 ข้นั ตอนกำรพฒั นำโปรแกรม(8)  กำรเขียนผงั งำนและซูโดโคด้ ซง่ึ จะแสดงขน้ั ตอนการแกป้ ัญหา(อลั กอริทมึ ) • การเขยี นผงั งาน (Flowchart) • รหสั จาลองหรือซโู ดโคด้ (Pseudo-code)  กำรเขียนโปรแกรม ซงึ่ ตอ้ งคานึงถึงหลกั ไวยกรณ์ (syntax) ของภาษาน้ันๆ  กำรทดสอบและแกไ้ ขโปรแกรม • เขยี นคาสงั่ ไมถ่ ูกตอ้ ง หรือ Syntax Error • ขอ้ ผิดพลาดทางดา้ นตรรก หรือ Logic Error  กำรทำเอกสำรและบำรุงรกั ษำโปรแกรม • ค่มู ือการใชง้ าน หรือ User Document หรือ User Guide • ค่มู อื โปรแกรมเมอร์ หรือ Program Document หรือ Technical Reference 17

1.4 ข้นั ตอนกำรพฒั นำโปรแกรมดว้ ยเทอรโ์ บซี 18

สรุปทำ้ ยบท 1. โปรแกรมภำษำ 1) ภาษาเคร่ือง 2) ภาษาระดบั ตา่ เช่น แอสเซมบลี แปลคาสงั่ โดยใช้ Assembler 3) ภาษาระดบั สงู (แปลคาสงั่ โดยใช้ Interpreter และ Compiler) 2. ประเภทของโปรแกรม (Operating System, Utility และ Application) 3. ข้ันตอนในกำรพัฒนำโปรแกรม โดยเริ่มจากกาหนดและวิเคราะห์ ปัญหาวางแผนแกไ้ ขปัญหา ดาเนินการเขียนโปรแกรม ทดสอบและแกไ้ ข โปรแกรม ทาเอกสารและบารุงรกั ษาโปรแกรม 4. ข้นั ตอนกำรพฒั นำโปรแกรมดว้ ยเทอรโ์ บซี *** ใหน้ กั เรยี นทำแบบฝึ กหดั ทำ้ ยบทที่ 1 *** 19