程式語言介紹

鄭又綸

什麼是程式語言？

程式語言是一種用來與電腦溝通的工具，它允許開發者撰寫指令，讓電腦執行各種任務。由於電腦只能理解二進位（0和1），程式語言的存在讓我們可以用較接近人類語言的方式來設計和控制電腦的行為。

為什麼需要程式語言？

最初，電腦是透過直接輸入機器語言（純0與1）來運作的，但這種方式非常困難且容易出錯。為了讓更多人能夠有效使用電腦，我們發展出更容易理解的程式語言。程式語言可以：

• 提升開發效率：讓開發者能夠以更直覺的方式撰寫程式，而非直接處理機器碼。
  
  
• 改善可讀性與維護性：使程式碼更容易理解與修改。
  
  
• 提升跨平台能力：某些高階語言（如Java、Python）可以在不同作業系統上執行，無需針對特定硬體重新編寫程式。
  

程式語言的層級

程式語言可以按照抽象程度分為低階與高階語言。

• 低階語言（Low-Level Language）:
  
  機器語言（Machine Language）：由0和1組成，直接控制電腦硬體。
  
  組合語言（Assembly Language）：使用助記符（如MOV、ADD）來代表機器指令，雖然比機器語言容易，但仍與硬體緊密相關。
  
  
• 高階語言（High-Level Language）:
  
  程式語言如 C、Python、Java，使用接近人類語言的語法來撰寫程式。
  高階語言的程式碼需要透過**編譯器（Compiler）或直譯器（Interpreter）**轉換成電腦可執行的機器碼。

一款程式語言應該具備哪些結構？

大部分的程式語言都有以下幾種基本結構：

• 變數與資料型態（Variables & Data Types）
  
  
  變數用來儲存數值或文字，如
  1. （C++）int x = 5;

  複製代碼
  或
  1. （Python )name = "Alice"

  複製代碼
  常見的資料型態包括整數（Integer）、浮點數（Float）、字串（String）、布林值（Boolean）等。
  
  
• 運算與表達式（Operators & Expressions）
  
  包含數學運算（+、-、*、/）、比較運算（==、!=、>、<）與邏輯運算（AND、OR、NOT）。
  
  
• 條件判斷（Conditional Statements）
  
  讓程式能夠根據不同條件執行不同的代碼，例如：
  1. if (score > 60) {
     
  2.     cout << "及格";
     
  3. } else {
     
  4.     cout << "不及格";
     
  5. }

  複製代碼
• 迴圈（Loops）
  
  用來重複執行某段程式碼，如 for 迴圈、while 迴圈。
  
  
• 函式（Functions）
  
  讓程式碼可以模組化，提高可讀性與重用性。例如：
  1. def greet(name):
     
  2.     print("Hello, " + name)

  複製代碼
• 物件導向程式設計（Object-Oriented Programming, OOP）（適用於支援OOP的語言，如C++、Java、Python）
  
  透過「類別（Class）」和「物件（Object）」來組織程式，使程式結構更具彈性。