高一年級(jí)信息科技2020空中課堂

第04課：程序設(shè)計(jì)基本知識(shí)

（建議在WIFI環(huán)境下觀看）

知識(shí)點(diǎn)梳理

計(jì)算機(jī)中的編程語(yǔ)言有很多種，比如 C++，python，java，易語(yǔ)言等。他們都有各自的特點(diǎn)和擅長(zhǎng)的領(lǐng)域，今天起我們?cè)谡n程中主要學(xué)習(xí)的是Visual Basic，簡(jiǎn)稱VB，他是一種可視化的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言。

本節(jié)課，我們首先會(huì)介紹面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)基本概念，然后我們會(huì)在VB環(huán)境下，完成順序結(jié)構(gòu)的程序?qū)嵗?。在順序結(jié)構(gòu)程序?qū)嵗膶W(xué)習(xí)中我們會(huì)了解到程序設(shè)計(jì)中常用到的一些基本概念：對(duì)象，屬性，方法，事件，事件驅(qū)動(dòng)，同時(shí)結(jié)合具體的算法實(shí)例了解Vb界面及編程一般過程，包括輸入輸出語(yǔ)句，變量聲明語(yǔ)句，賦值語(yǔ)句錯(cuò)誤演示，錯(cuò)誤提示等。

一、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)基本概念

    對(duì)象可以是現(xiàn)實(shí)世界中客觀存在的事物，也可以是概念上的事物。比如，一輛汽車，就可以看作是現(xiàn)實(shí)世界中的一個(gè)對(duì)象，每個(gè)對(duì)象都有自己的狀態(tài)，稱為對(duì)象的屬性。比如這輛汽車，具有顏色，車身長(zhǎng)度等屬性，而黃顏色和4.5m則為這些屬性的值。同樣的汽車的重量，品牌，類型等，都可以看成他的屬性，那么，程序設(shè)計(jì)里的對(duì)象，又在哪里呢？

    回到上一節(jié)課的計(jì)算購(gòu)買文具的算法實(shí)例，在分析問題階段，我們已經(jīng)得到了購(gòu)物程序中需要的變量，以及他們各自的用途，設(shè)計(jì)算法階段我們?cè)O(shè)計(jì)出了本算法的流程圖。今天，我們將把目光聚焦在后兩個(gè)環(huán)節(jié)，目標(biāo)就是要完成“購(gòu)物價(jià)格計(jì)算”小程序的開發(fā)，以便讓計(jì)算機(jī)幫我們解決問題。針對(duì)次問題，每個(gè)人心中都有自己的答案，根據(jù)我們對(duì)問題的分析，這個(gè)程序大致會(huì)需要：輸入單價(jià)和數(shù)量?jī)蓚€(gè)數(shù)據(jù)，這就需要有輸入的位置，還需要輸出位置來顯示總價(jià)的運(yùn)算結(jié)果，另外，可能還需要有個(gè)按鈕可以點(diǎn)擊，以便告訴程序什么時(shí)候可以開始進(jìn)行計(jì)算。

    我們?cè)赩B程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中設(shè)計(jì)了如下的界面，這些按鈕，輸入框，以及容納他們的窗口，就是vb中的對(duì)象。在Vb中，常用的對(duì)象有，窗體，文本框，標(biāo)簽，按鈕 等，其中，文本框，標(biāo)簽，按鈕等可視化的對(duì)象也被稱為控件。

圖1-購(gòu)物價(jià)格計(jì)算程序主界面

那么在VB中，我們?cè)趺凑业阶约盒枰膶?duì)象，并設(shè)置他們的屬性呢，請(qǐng)大家看下圖中vb的主界面圖，左邊是控件工具箱，我們可以在其中找到剛才提到的文本框，標(biāo)簽，和按鈕這些常用控件。要在窗體中加入控件的話，只需在圖標(biāo)上雙擊鼠標(biāo)并拖放到窗體的合適位置就可以了，有點(diǎn)像搭積木的過程，這就是可視化程序設(shè)計(jì)環(huán)境帶來的便利之處。右上方是工程資源管理器，“工程”相當(dāng)于一個(gè)程序項(xiàng)目，工程資源管理器則用來管理本程序項(xiàng)目中的所有文件。右欄中間就是屬性窗口了，在屬性窗口中可以設(shè)置當(dāng)前選定對(duì)象的屬性值。這決定了對(duì)象最終展現(xiàn)給用戶的初始狀態(tài)。

圖2-VB主界面圖

合理的組織各個(gè)控件，就相當(dāng)于在進(jìn)行程序的界面設(shè)計(jì)，當(dāng)我們把控件放置完成后，會(huì)發(fā)現(xiàn)它們顯示的內(nèi)容都是默認(rèn)的“某某1234”的形式，要更改他們的外觀，就要在屬性窗口中設(shè)置需要的值。讓我們來了解一下這些對(duì)象的常用屬性。首先是窗體對(duì)象Form，他可以作為其他控件的容器，Name屬性為本窗體的名稱，第一個(gè)窗體默認(rèn)為form1。Caption屬性為窗體標(biāo)題欄的文本內(nèi)容，在這個(gè)程序項(xiàng)目中，我們把他的值設(shè)置為購(gòu)物價(jià)格計(jì)算程序，Height為窗體的高度，width為窗體的寬度，我們可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置。文本框Textbox對(duì)象，他可以為輸入控件，Text屬性為是文本框中的文本內(nèi)容，由于作為輸入框，初始狀態(tài)不需要顯示任何內(nèi)容，所以屬性值為空，F(xiàn)ont為文本框中文本的字體在我們的程序項(xiàng)目中，需要兩個(gè)這樣的文本框，想一想，這兩個(gè)文本框，哪條屬性值不一樣？接標(biāo)簽Label對(duì)象，他可作為常量和變量的輸出控件，標(biāo)簽上的文本內(nèi)容是caption屬性的值，在這個(gè)程序中，我們需要4個(gè)label來標(biāo)注信息或顯示答案。最后我們還需要一個(gè)按鈕，設(shè)置按鈕上的文本內(nèi)容為“計(jì)算總價(jià)”，我們的界面設(shè)計(jì)就告一段落了。

按鈕可以被用戶點(diǎn)擊 ，產(chǎn)生一個(gè)事件。其實(shí)不止是按鈕，剛才介紹的每個(gè)對(duì)象都有自己的事件，那么什么是事件呢？日常生活中，對(duì)象會(huì)受到周圍事物的影響，事件就是能被對(duì)象識(shí)別的動(dòng)作，他會(huì)驅(qū)動(dòng)對(duì)象去執(zhí)行預(yù)先設(shè)定好的動(dòng)作過程比如，對(duì)于汽車對(duì)象，踩下油門就是一個(gè)事件，他會(huì)驅(qū)動(dòng)汽車進(jìn)入行駛狀態(tài)（也就是執(zhí)行行駛方法）。不同的對(duì)象，也會(huì)有各自不同的事件，自行車對(duì)象沒有踩下油門事件，但他能識(shí)別腳蹬踏板事件，并驅(qū)動(dòng)自行車進(jìn)入騎行狀態(tài)。VB中，按鈕被鼠標(biāo)單擊，就是一個(gè)能被按鈕對(duì)象識(shí)別的事件。在vb中要描述一個(gè)事件，需要包含“對(duì)象名稱” 以及“事件名稱”，也就是 誰，發(fā)生了什么，在代碼中，是以X_Y來表示的，其中x代表 對(duì)象名稱 （也就是誰），y代表事件名稱（也就是發(fā)生了什么）。完整的事件過程格式如下，以sub x_y代表過程的開始，括號(hào)內(nèi)跟上可選參數(shù)。end sub代表過程的結(jié)束，我們也可以把他們理解為流程圖中的開始和結(jié)束符，當(dāng)某個(gè)對(duì)象的事件發(fā)生時(shí)，激發(fā)了相應(yīng)的過程語(yǔ)句（也就是程序）的執(zhí)行，這被稱為事件驅(qū)動(dòng)。比如，按鈕1單擊事件，我們可以寫成以 private subcommad1 click（）開頭，end sub 結(jié)尾 的事件語(yǔ)句，其中Private用于限定該過程只在本窗體內(nèi)被調(diào)用，command1就是對(duì)象名稱，click就是事件名稱。

圖3-常見對(duì)象屬性窗口

如上圖1，在工程資源管理器上方，有一個(gè)查看代碼按鈕，單擊會(huì)進(jìn)入代碼編輯窗口，在窗口的最上方，我們可以通過下拉框，來選擇本程序項(xiàng)目中可以添加的事件?；蛘撸谛枰砑邮录膶?duì)象上直接雙擊鼠標(biāo)，也能快速添加事件。

  在上一節(jié)課中，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了賦值號(hào)的用法，其實(shí)賦值號(hào)也可以將對(duì)象的屬性值賦給變量，或是，給對(duì)象的屬性賦值。在程序代碼中，要引用某個(gè)對(duì)象的某個(gè)屬性值，可以用對(duì)象名稱.屬性名稱  來表示，比如 a ＝ Text1.Text 是把文本框1中的內(nèi)容，賦值給a變量，Label1.Caption ＝ “你好!”，則是在label1標(biāo)簽內(nèi)容中，顯示“你好”這兩個(gè)字。他們實(shí)現(xiàn)的功能相當(dāng)于輸入輸出框，即輸入“a”和 輸出“你好！”。

  在屬性賦值中我們需要注意的是，賦值號(hào)兩邊數(shù)據(jù)類型必須一致，VB中 默認(rèn)文本框的text屬性和 標(biāo)簽的caption屬性中的數(shù)據(jù)，都是字符串型。也就是說，賦值號(hào)的另一邊也必須是字符串型的常量或變量，那萬一兩邊的數(shù)據(jù)類型不一致怎么辦？

比如，c=text1.text ，我們定義c變量為數(shù)值型，但是又需要把文本框1中的內(nèi)容放到c變量中，這時(shí)，我們?cè)谫x值前就要先進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換，Vb已經(jīng)內(nèi)置了常用的數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換函數(shù)，其中Val函數(shù)的功能是將字符串型轉(zhuǎn)換為數(shù)值型，str函數(shù)則正好相反。我們使用val函數(shù)c=val(text1.text)將文本框1中的內(nèi)容轉(zhuǎn)換為數(shù)值型，這樣兩邊類型一致，就能順利完成賦值了。當(dāng)然，輸入輸出的方法不止這兩種，根據(jù)程序的不同需要，我們也可以采用其他的輸入或輸出語(yǔ)句,我們會(huì)在以后的課中來看他們的不同應(yīng)用場(chǎng)景。

二、順序結(jié)構(gòu)程序?qū)嵗?/span>

接下來，我們一起來看一下在vb環(huán)境中，如何完成一個(gè)順序結(jié)構(gòu)程序的編寫，在上一個(gè)環(huán)節(jié)，我們已經(jīng)根據(jù)需求，完成了“購(gòu)物價(jià)格計(jì)算”小程序的界面設(shè)計(jì)，也知道了程序主體的運(yùn)行，依靠按鈕單擊事件來驅(qū)動(dòng)。對(duì)于每一位程序設(shè)計(jì)者來說，最讓人著迷的便是程序代碼的編寫，這是實(shí)現(xiàn)算法功能非常重要的工作，接下來我們來學(xué)習(xí)程序代碼編寫。

程序的主體，也就是按鈕1單擊事件激發(fā)的處理過程，在編寫時(shí)，就可以參考流，程圖的設(shè)計(jì)了 ，這時(shí)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)另一個(gè)問題，VB程序中的變量從何而來？

我們學(xué)過，程序是通過變量名找到相應(yīng)的存儲(chǔ)單元，然后將數(shù)據(jù)存放到其中，在VB程序設(shè)計(jì)過程中，變量名是在變量定義時(shí)由程序員決定的，存儲(chǔ)單元是在變量定義時(shí)由系統(tǒng)分配的，所以我們可以看到，Vb在使用一個(gè)變量前，首先需要進(jìn)行變量定義。變量定義語(yǔ)句的格式為 dim 變量名 as 數(shù)據(jù)類型。其中，變量的命名也需要遵守一定規(guī)則，變量名一般以字母開頭，中間沒有空格及特殊符號(hào)，變量名應(yīng)避免使用VB中的保留關(guān)鍵詞，所謂保留關(guān)鍵字，就是在VB中已經(jīng)有特殊含義的詞，不能用作變量名，比如“l(fā)ong”已經(jīng)表示長(zhǎng)整型數(shù)據(jù)類型，因此不能再用作變量名。數(shù)據(jù)類型，則可以根據(jù)需要選擇使用，這些數(shù)值型，字符串型，邏輯型。所以，我們可以根據(jù)每個(gè)變量的不同用途，用變量定義語(yǔ)句來確定他們的變量名和數(shù)據(jù)類型，那么在購(gòu)物程序的算法實(shí)例中單價(jià)p，數(shù)量n，總價(jià)s這三個(gè)變量應(yīng)該如何定義？我們知道單價(jià)和總價(jià)為實(shí)數(shù)，數(shù)量為整數(shù)，所以我們可以寫如下定義語(yǔ)句：Dim p as Single，Dim n as Integer，Dim s as Single。有了變量定義語(yǔ)句，后面的程序就可以使用這三個(gè)變量了。接下來我們就可以按照順序結(jié)構(gòu)的流程，依次把后面的程序編寫完成了，用text1和text2輸入p和n計(jì)算s的值，并將s的值輸出在label的caption屬性中。

圖4-代碼編輯界面

在代碼編輯結(jié)束后，我們可以通過運(yùn)行程序，輸入數(shù)據(jù)驗(yàn)證一下程序是否正確，最后保存工程。這樣，我們就完成了一個(gè)程序項(xiàng)目的完整制作過程了。在程序運(yùn)行的過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤，常見的有編譯錯(cuò)誤如下圖5、圖6、圖7所示：

圖5-編譯錯(cuò)誤

如上圖5，這段代碼在執(zhí)行后，系統(tǒng)提示“無效字符”，并且把其中的一行代碼變?yōu)榱思t色。通過觀察我們發(fā)現(xiàn)，這行代碼中，用于表示字符串的雙引號(hào)誤用了中文雙引號(hào)，所以為無效字符，在此也提醒大家，VB中所有的運(yùn)算符都應(yīng)在英語(yǔ)輸入法狀態(tài)下輸入這種在上機(jī)調(diào)試時(shí)，系統(tǒng)會(huì)給出警告的錯(cuò)誤，我們稱為語(yǔ)法錯(cuò)誤。

圖6-實(shí)時(shí)錯(cuò)誤

上圖6代碼中的label拼寫成了lable，對(duì)象名打錯(cuò)，自然就無法找到對(duì)象，所以才會(huì)報(bào)要求對(duì)象的錯(cuò)誤，這也是一個(gè)語(yǔ)法錯(cuò)誤。

圖7-邏輯錯(cuò)誤

如上圖7所示代碼，在運(yùn)行時(shí)并沒有報(bào)錯(cuò)，但是輸入數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)總價(jià)的計(jì)算結(jié)果有問題，總價(jià)應(yīng)該是p*n，代碼中錯(cuò)打成p+n了。但是系統(tǒng)并不知道你應(yīng)該要做乘法還是加法，只要語(yǔ)法沒有錯(cuò)，就不會(huì)彈出警告，我們把這種錯(cuò)誤稱為邏輯錯(cuò)誤。