编程语言与平台发展

测量程序设计课程改革了！学校定位：具有国际影响的高水平特色型大学培养目标：

应用创新型人才改革-->课程改革第一页，共34页。测量程序设计课程改革了！2009级培养计划：本课程40学时56学时包含上机实验12学时培养计划改变，大纲改变，申请了课程建设工程立项项目：《以应用创新型人才培养为目标的测量程序设计教学改革研究》第二页，共34页。已经学习的基础与测绘专业知识基础知识：高等数学线性代数概率论应用统计C语言基础数值分析？？？测绘专业知识：测绘学概论数字测图原理与方法误差理论经典测量平差计算机地图制图GIS原理是否用计算机语言编程解决过具体的问题？第三页，共34页。已经学习的基础与测绘专业知识答案：肯定的!你目前了解的计算机编程语言？自己尝试过或自学过何种编程语言？第四页，共34页。你期望程序来解决什么测绘问题？1、思考：你曾经遇到的能用程序计算的测绘专业问题，而用手算？范围：水准？导线？数字测图？GIS分析？2、与平差课程的关系？思考：平差解决了什么问题？你是否做过简易平差？严密平差？第五页，共34页。你期望程序来解决什么测绘问题？3、与大地测量课程的关系？思考：控制网布网设计、精度估算、网平差？（椭球面or高斯投影平面）4、你是否参与测绘工程项目？遇到什么专业的测绘软件？第六页，共34页。本门课程的教学目的与主要内容测绘数据处理的自动化与高效率以c语言为基础，以Visualc++6.0/matlab为编程平台，面向对象的程序设计。主要内容：测绘数据处理类的定义与使用（class）测量文本/数据库文件的读写测量典型函数设计测绘常用对话框程序设计第七页，共34页。本门课程的教学目的与主要内容直角坐标正反算程序设计高斯投影坐标计算程序设计投影换带程序设计水准网间接平差程序设计导线(网)平差程序设计坐标转换程序设计GPS水准拟合程序设计Matlab测量绘图第八页，共34页。本门课程的教学目的与主要内容综合知识点：水准网/导线网平差程序、坐标转换与GPS水准拟合学习的一些难点：导线网平差程序设计对话框编程面向对象程序设计思想Matlab测量绘图第九页，共34页。你学习本门课程的期望？你想采用什么编程思想？你想采用何种编程语言？你想采用什么类型的编程平台？你想学习或编写出什么样的程序软件？你期望取得一个满意的课程成绩？(Absolutelyyes)第十页，共34页。本门课程的成绩？总分：100平时成绩（出勤、课堂作业、综合训练）~15%期末考试（闭卷考试）~60%上机实验考核：~20%额外奖励（课后、兴趣、实用的软件）~5%第十一页，共34页。本门课程的主要教学方式以测量科研项目的具体案例为主线，辅助多媒体技术结合测绘行业企业对程序软件的具体需求，选择针对性的案例课堂简单程序算法的互动课下学习兴趣小组网络手段（教务在线平台、QQ群等）第十二页，共34页。本门课程的参考书1、宋力杰等测量平差程序设计，国防工业出版社，2009（源码丰富）2、马明栋等面向对象的测量程序设计，教育科学出版社，1999（源码丰富）3、姚连璧等基于MATLAB的控制网平差程序设计，同济大学出版社，20064、陶本藻等误差理论与测量平差基础，武汉大学出版社，20025、李翠霞等零基础学VisualC++第二版，机械工业出版社，20106、马石安等VisualC++程序设计与应用教程，清华大学出版社，20077、李师贤等C++Primer中文版（第四版），人民邮电出版社，20118、刘志俭等MATLAB应用程序接口用户指南，科学出版社，20009、周建兴等MATLAB从入门到精通，人民邮电出版社，北京，200810、杨树青等Linux环境下C编程指南（第二版），清华大学出版社，2010。。。。。。第十三页，共34页。部分程序软件的基本功能演示网平差控制网绘图坐标正反算GAUSS投影坐标计算换带计算平面/空间坐标转换GPS水准拟合大地水准面不平行改正、网精度估算。。。。。。请观看演示！第十四页，共34页。第一节编程语言与编程平台计算机编程语言：ALGOLFORTRANBASICCC++C#。。。。。。计算机编程平台：matlabVisualFortranVisualC++VisualBasicV。。。。。。第十五页，共34页。第一节编程语言与编程平台程序员的价值并不取决于他会使用几种语言，而在于他精通哪些专业领域的算法及实现能力。第十六页，共34页。（一）CPL语言1963年由英国剑桥大学推出CombinedProgrammingLanguage)，简称CPL。（二）BCPL语言对CPL的简化（BasicCPL），简称B语言，取BCPL的第一个字母，编写了第一个UNIX操作系统，在PDP-7上实现。第一节编程语言与编程平台一、C语言及其发展历程第十七页，共34页。（三）C语言美国贝尔实验室在B的基础上设计出C语言，取BCPL的第二个字母C。

简介：C语言的推广与应用历程1978年《TheCProgrammingLanguage》，标准C。1983年美国国家标准化协会ANSI（AmericanNationalStandardsInstitute）制定了新的标准，称为ANSIC。第一节编程语言与编程平台第十八页，共34页。在微机上使用的C语言有下列几种：MicrosoftC（QuickC）TurboCHighC第一节编程语言与编程平台第十九页，共34页。（四）C语言特点C是中级语言

C是结构式语言C语言功能齐全C语言适用范围大第一节编程语言与编程平台第二十页，共34页。二、C++语言1980年，C++语言由贝尔实验室的BjarneStroustrup创建。1983年，首次推广到外界。AT&T决定性地提交出与C兼容的C++，这样就完美的和完整的保留了C的几百万行代码和广泛的C库和C工具。鼓励C程序员学习C++而不是放弃多年的程序设计语言。C++是C的超集。第一节编程语言与编程平台第二十一页，共34页。

面向对象程序设计－Object-OrientedProgramming简称OOP，程序包含两类基本的元素：数据和操作数据的代码（指令）。面向对象的程序设计方法以数据为中心，代码围绕着需要处理的数据而设计。第一节编程语言与编程平台第二十二页，共34页。C++是面向对象的程序设计语言第一节编程语言与编程平台第二十三页，共34页。C++语言的发展的三个阶段：第一阶段从20世纪80年代到1995年。C++语言基本上是传统类型上的面向对象语言，并且其凭借c语言的效率，在工业界使用的开发语言中占据了相当大份额。第二阶段从1995年至2000年。这一阶段由于标准模板库STL和后来的Boost程序库的出现，泛型程序设计在C++中占据了越来越多的比重。第一节编程语言与编程平台第二十四页，共34页。面向对象程序设计语言的主要特征：对象的类描述对象：将程序描述的事物看作一个整体（Object）。封装性是OOP设计的核心技术。多态性不同的类或对象对外界传入的相同信息具有不同的反应。继承性基类－－子类的关系第一节编程语言与编程平台第二十五页，共34页。三、Fortran语言Fortran语言是当今国际上极为流行的一种高级程序设计语言，它主要针对科学计算，是英文词Formulatranslation的缩写。

所谓科学计算问题大体上包括如下三个涵义：●问题本身以及问题的解答都能够使用数学语言予以精确描述；●如果要使用通常的数学方法来给出我们所需要的数值答案，会很麻烦或者根本无法给出；●问题以一定的科学与技术知识作为背景。

第一节编程语言与编程平台第二十六页，共34页。

首先，一个科学计算问题总是要以一个数学计算问题的形式出现，因此描述科学计算问题的语言应该能够自然地描述数学问题，即要求编程语言和数学语言在表达方式上具有比较直接自然的对应关系。然后，一个科学计算问题之所以需要使用计算机，那肯定是因为这个问题具有一定的计算量，那么程序的运行效率往往是选择语言时最重要的考量因素。正是在这两点上，FORTRAN是现在众多语言当中的绝对胜出者。

第一节编程语言与编程平台第二十七页，共34页。Fortran语言的发展简史第一个Fortran语言在1954年提出，称为FortranI，于1956年在IBM704计算机上实现。第二个是1958年出现的非常流行的FortranII，对I进行了很多重要的扩充，如引进了子程序等概念。第三个是FortranIII，在1958年至1963年之间设计出，但据说从未在任何计算机上实现；第四个是FortranIV，1962年初出现，对原II做了某些改变，是II的源程序在IV的编译程序下不能全部直接运行，出现了语言不兼容问题。形成了II与IV同时使用的情形。语言的标准化提上了日程。

第一节编程语言与编程平台第二十八页，共34页。Fortran语言的发展简史1966年3月美国国家标准学会（AmericanNationalStandardsInstitute）公布了两个标准文本：ANSIX3.9-1966(FortranIV)、ANSIX3.10-1966(FortranII);70年代初，我国计算机软件界参照这两个标准，在国产的441BIII、DJS-6、DJS-8、DJS-100等机型上编制了我国第一批Fortran编译程序，于1973年先后投入运行，这个语言一般比II大，比IV小。1972年ISO公布了国际标准程序设计语言Fortran(ISOR1539)，它描述了三种级别：基本级、中间级、完全级。我国Fortran编译程序基本受了ISO中间级的影响；

第一节编程语言与编程平台第二十九页，共34页。Fortran语言的发展简史1978年4月，ANSI正式公布了ANSIX3.9-1978《程序设计语言Fortran》，这就是广泛使用的称之为Fortran77，后来ISO正式采纳颁布为ISO1539-1980。我国国家标准局采用该标准，于1982年5月12日发布并于1983年5月1日实施，称为国标GB3057-82。1991年5月，研制了称为Fortran8x的Fortran90，美国编号是ANSIX3.198-1991，ISO编号是ISO/IEC1539:1991。在此新标准中增加了许多新的功能，最重要的是增加了多字节字符集的数据类型及相应的内在函数，给母语为非英语的国家在使用计算机方面提供了极大的支持。次数据类型的方案正式采纳了我国计算机和信息处理标准化技术委员会程序设计语言分技术委员会Fortran工作组的提案的结果。目前：主要使用的版本是Fortran95。

第一节编程语言与编程平台第三十页，共34页。常用编程语言的特点

C 结构化程序设计语言C++ 面向对象的程序设计语言Fortran 面向科学计算的程序