程序设计语言：高级语言、虚拟机与程序范型解析

"本资源提供了关于程序设计语言的学习资料，包括习题和答案，涉及计算机科学中的编程语言基础知识，如自然语言与形式语言的区别、高级程序设计语言的特点、程序设计语言的范型，以及语言虚拟机和计算机执行高级语言程序的途径等。" 1. 自然语言与形式语言的概念及区别： 自然语言是人类社会中形成的通用沟通工具，如汉语、英语等，而形式语言则是用于科学研究和数学表达的特定语言，它基于数学和数理逻辑，如逻辑表达式、集合论符号等。形式语言具有明确的规则和结构，用于精确表述计算问题，而自然语言则相对灵活，可能存在语义上的模糊。 2. 高级程序设计语言及其特点： 高级语言是对汇编语言的一种抽象，旨在简化编程过程，降低程序员对硬件细节的理解需求。其特点包括：(1)接近人类思维，便于学习和理解；(2)代码可读性强，易于维护；(3)与特定硬件关联较小，程序可移植性高；(4)自动化的特性提高了开发效率，增强了程序的可靠性和质量。 3. 程序设计语言的范型： 主要分为命令式（如C、Fortran）、面向对象（如Java、C++）、函数式（如Haskell、Lisp）和逻辑型（如Prolog）等。每种范型代表不同的编程思想，适应不同的应用场景。 4. 语言虚拟机： 语言虚拟机是一种执行特定语言的软件环境，如Java虚拟机（JVM）。它位于硬件和操作系统之上，为程序提供了一个独立于硬件的执行平台。通过虚拟机，程序可以在不同的操作系统和硬件上运行，无需重新编译，极大地提升了软件的可移植性。 5. 计算机执行高级语言程序的途径： 通常有两种方式：编译和解释。编译是将源代码一次性转换为机器码，形成可执行文件，适用于需要高效运行的情况。解释是逐行将源代码转换为机器码并立即执行，适合快速开发和调试，但效率较低。现代技术中，还有一种混合方式，如JIT（Just-In-Time）编译，它在运行时部分编译，部分解释，兼顾效率和跨平台能力。 程序设计语言是连接人类思维和计算机执行的关键桥梁，各种语言和执行机制的选择直接影响到软件开发的效率、可维护性和跨平台能力。学习和理解这些概念对于计算机科学的学习者至关重要。