高一年级信息科技2020空中课堂
第04课：程序设计基本知识
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知识点梳理
计算机中的编程语言有很多种，比如 C++，python，java，易语言等。他们都有各自的特点和擅长的领域，今天起我们在课程中主要学习的是Visual Basic，简称VB，他是一种可视化的面向对象的程序设计语言。
本节课，我们首先会介绍面向对象程序设计基本概念，然后我们会在VB环境下，完成顺序结构的程序实例。在顺序结构程序实例的学习中我们会了解到程序设计中常用到的一些基本概念：对象，属性，方法，事件，事件驱动，同时结合具体的算法实例了解Vb界面及编程一般过程，包括输入输出语句，变量声明语句，赋值语句错误演示，错误提示等。
一、面向对象程序设计基本概念
对象可以是现实世界中客观存在的事物，也可以是概念上的事物。比如，一辆汽车，就可以看作是现实世界中的一个对象，每个对象都有自己的状态，称为对象的属性。比如这辆汽车，具有颜色，车身长度等属性，而黄颜色和4.5m则为这些属性的值。同样的汽车的重量，品牌，类型等，都可以看成他的属性，那么，程序设计里的对象，又在哪里呢？
回到上一节课的计算购买文具的算法实例，在分析问题阶段，我们已经得到了购物程序中需要的变量，以及他们各自的用途，设计算法阶段我们设计出了本算法的流程图。今天，我们将把目光聚焦在后两个环节，目标就是要完成“购物价格计算”小程序的开发，以便让计算机帮我们解决问题。针对次问题，每个人心中都有自己的答案，根据我们对问题的分析，这个程序大致会需要：输入单价和数量两个数据，这就需要有输入的位置，还需要输出位置来显示总价的运算结果，另外，可能还需要有个按钮可以点击，以便告诉程序什么时候可以开始进行计算。
我们在VB程序设计语言中设计了如下的界面，这些按钮，输入框，以及容纳他们的窗口，就是vb中的对象。在Vb中，常用的对象有，窗体，文本框，标签，按钮 等，其中，文本框，标签，按钮等可视化的对象也被称为控件。
图1-购物价格计算程序主界面
那么在VB中，我们怎么找到自己需要的对象，并设置他们的属性呢，请大家看下图中vb的主界面图，左边是控件工具箱，我们可以在其中找到刚才提到的文本框，标签，和按钮这些常用控件。要在窗体中加入控件的话，只需在图标上双击鼠标并拖放到窗体的合适位置就可以了，有点像搭积木的过程，这就是可视化程序设计环境带来的便利之处。右上方是工程资源管理器，“工程”相当于一个程序项目，工程资源管理器则用来管理本程序项目中的所有文件。右栏中间就是属性窗口了，在属性窗口中可以设置当前选定对象的属性值。这决定了对象最终展现给用户的初始状态。
图2-VB主界面图
合理的组织各个控件，就相当于在进行程序的界面设计，当我们把控件放置完成后，会发现它们显示的内容都是默认的“某某1234”的形式，要更改他们的外观，就要在属性窗口中设置需要的值。让我们来了解一下这些对象的常用属性。首先是窗体对象Form，他可以作为其他控件的容器，Name属性为本窗体的名称，第一个窗体默认为form1。Caption属性为窗体标题栏的文本内容，在这个程序项目中，我们把他的值设置为购物价格计算程序，Height为窗体的高度，width为窗体的宽度，我们可以根据需要进行设置。文本框Textbox对象，他可以为输入控件，Text属性为是文本框中的文本内容，由于作为输入框，初始状态不需要显示任何内容，所以属性值为空，Font为文本框中文本的字体在我们的程序项目中，需要两个这样的文本框，想一想，这两个文本框，哪条属性值不一样？接标签Label对象，他可作为常量和变量的输出控件，标签上的文本内容是caption属性的值，在这个程序中，我们需要4个label来标注信息或显示答案。最后我们还需要一个按钮，设置按钮上的文本内容为“计算总价”，我们的界面设计就告一段落了。
按钮可以被用户点击 ，产生一个事件。其实不止是按钮，刚才介绍的每个对象都有自己的事件，那么什么是事件呢？日常生活中，对象会受到周围事物的影响，事件就是能被对象识别的动作，他会驱动对象去执行预先设定好的动作过程比如，对于汽车对象，踩下油门就是一个事件，他会驱动汽车进入行驶状态（也就是执行行驶方法）。不同的对象，也会有各自不同的事件，自行车对象没有踩下油门事件，但他能识别脚蹬踏板事件，并驱动自行车进入骑行状态。VB中，按钮被鼠标单击，就是一个能被按钮对象识别的事件。在vb中要描述一个事件，需要包含“对象名称” 以及“事件名称”，也就是 谁，发生了什么，在代码中，是以X_Y来表示的，其中x代表 对象名称 （也就是谁），y代表事件名称（也就是发生了什么）。完整的事件过程格式如下，以sub x_y代表过程的开始，括号内跟上可选参数。end sub代表过程的结束，我们也可以把他们理解为流程图中的开始和结束符，当某个对象的事件发生时，激发了相应的过程语句（也就是程序）的执行，这被称为事件驱动。比如，按钮1单击事件，我们可以写成以 private subcommad1 click（）开头，end sub 结尾 的事件语句，其中Private用于限定该过程只在本窗体内被调用，command1就是对象名称，click就是事件名称。
图3-常见对象属性窗口
如上图1，在工程资源管理器上方，有一个查看代码按钮，单击会进入代码编辑窗口，在窗口的最上方，我们可以通过下拉框，来选择本程序项目中可以添加的事件。或者，在需要添加事件的对象上直接双击鼠标，也能快速添加事件。
在上一节课中，我们已经学习了赋值号的用法，其实赋值号也可以将对象的属性值赋给变量，或是，给对象的属性赋值。在程序代码中，要引用某个对象的某个属性值，可以用对象名称.属性名称 来表示，比如 a ＝ Text1.Text 是把文本框1中的内容，赋值给a变量，Label1.Caption ＝ “你好!”，则是在label1标签内容中，显示“你好”这两个字。他们实现的功能相当于输入输出框，即输入“a”和 输出“你好！”。
在属性赋值中我们需要注意的是，赋值号两边数据类型必须一致，VB中 默认文本框的text属性和 标签的caption属性中的数据，都是字符串型。也就是说，赋值号的另一边也必须是字符串型的常量或变量，那万一两边的数据类型不一致怎么办？
比如，c=text1.text ，我们定义c变量为数值型，但是又需要把文本框1中的内容放到c变量中，这时，我们在赋值前就要先进行类型转换，Vb已经内置了常用的数据类型转换函数，其中Val函数的功能是将字符串型转换为数值型，str函数则正好相反。我们使用val函数c=val(text1.text)将文本框1中的内容转换为数值型，这样两边类型一致，就能顺利完成赋值了。当然，输入输出的方法不止这两种，根据程序的不同需要，我们也可以采用其他的输入或输出语句,我们会在以后的课中来看他们的不同应用场景。
二、顺序结构程序实例
接下来，我们一起来看一下在vb环境中，如何完成一个顺序结构程序的编写，在上一个环节，我们已经根据需求，完成了“购物价格计算”小程序的界面设计，也知道了程序主体的运行，依靠按钮单击事件来驱动。对于每一位程序设计者来说，最让人着迷的便是程序代码的编写，这是实现算法功能非常重要的工作，接下来我们来学习程序代码编写。
程序的主体，也就是按钮1单击事件激发的处理过程，在编写时，就可以参考流，程图的设计了 ，这时，我们会发现另一个问题，VB程序中的变量从何而来？
我们学过，程序是通过变量名找到相应的存储单元，然后将数据存放到其中，在VB程序设计过程中，变量名是在变量定义时由程序员决定的，存储单元是在变量定义时由系统分配的，所以我们可以看到，Vb在使用一个变量前，首先需要进行变量定义。变量定义语句的格式为 dim 变量名 as 数据类型。其中，变量的命名也需要遵守一定规则，变量名一般以字母开头，中间没有空格及特殊符号，变量名应避免使用VB中的保留关键词，所谓保留关键字，就是在VB中已经有特殊含义的词，不能用作变量名，比如“long”已经表示长整型数据类型，因此不能再用作变量名。数据类型，则可以根据需要选择使用，这些数值型，字符串型，逻辑型。所以，我们可以根据每个变量的不同用途，用变量定义语句来确定他们的变量名和数据类型，那么在购物程序的算法实例中单价p，数量n，总价s这三个变量应该如何定义？我们知道单价和总价为实数，数量为整数，所以我们可以写如下定义语句：Dim p as Single，Dim n as Integer，Dim s as Single。有了变量定义语句，后面的程序就可以使用这三个变量了。接下来我们就可以按照顺序结构的流程，依次把后面的程序编写完成了，用text1和text2输入p和n计算s的值，并将s的值输出在label的caption属性中。
图4-代码编辑界面
在代码编辑结束后，我们可以通过运行程序，输入数据验证一下程序是否正确，最后保存工程。这样，我们就完成了一个程序项目的完整制作过程了。在程序运行的过程中经常会出现一些错误，常见的有编译错误如下图5、图6、图7所示：
图5-编译错误
如上图5，这段代码在执行后，系统提示“无效字符”，并且把其中的一行代码变为了红色。通过观察我们发现，这行代码中，用于表示字符串的双引号误用了中文双引号，所以为无效字符，在此也提醒大家，VB中所有的运算符都应在英语输入法状态下输入这种在上机调试时，系统会给出警告的错误，我们称为语法错误。
图6-实时错误
上图6代码中的label拼写成了lable，对象名打错，自然就无法找到对象，所以才会报要求对象的错误，这也是一个语法错误。
图7-逻辑错误
如上图7所示代码，在运行时并没有报错，但是输入数据后发现总价的计算结果有问题，总价应该是p*n，代码中错打成p+n了。但是系统并不知道你应该要做乘法还是加法，只要语法没有错，就不会弹出警告，我们把这种错误称为逻辑错误。
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