Transcript 下載/瀏覽

第1章 程式語言與Visual Basic的基
礎
1-1 程式的基礎
1-2 程式語言的種類
1-3 程式設計技術的演進
1-4 Visual Basic語言的基礎
1-5 安裝Visual Basic Express整合開發環
境
1-6 Visual Basic Express的基本使用
1-1 程式的基礎
1-1-1 程式簡介
1-1-2 軟體的種類
1-1-1 程式簡介-說明
程式語言（Programming Language）提供相關
語法讓我們撰寫程式碼來建立程式，在使用編譯
程式編譯建立成應用程式後，就可以歸類成不同
的軟體。換句話說，在說明程式語言之前，我們
需要了解何謂程式、軟體與應用程式。
「程式」（Programs）或稱為「電腦程式」
（Computer Programs）是使用指定程式語言所
撰寫沒有混淆文字、數字和鍵盤符號組成的特殊
符號，這些符號組合成指令和敘述，再進一步編
寫成程式碼，程式碼可以告訴電腦解決指定問題
的步驟。
1-1-1 程式簡介-圖例
簡單的說，程式就是一個指令集來告訴電
腦如何執行特定的工作。在實務上，我們
可以將程式視為是一個轉換器，當使用者
從電腦鍵盤或滑鼠取得輸入的資料後，執
行程式就可以將資料轉換成有用的資訊，
如下圖所示：
1-1-2 軟體的種類-說明
「軟體」（Software）是一種電腦執行的應
用程式或作業系統，通常軟體是一個或多
個程式的泛稱，或整套應用程式。「應用
程式」（Applications）是一種處理特定工
作的電腦程式，例如：數學計算分析、文
書處理、試算表和程式語言整合開發工具
等。
軟體以輸出入介面的不同，主要可以分為：
主控台應用程式和視窗應用程式。
1-1-2 軟體的種類-主控台應用程式
早期DOS電腦時代或UNIX/Linux系統的電腦，我
們並不是使用滑鼠點選，使用者是在「終端機」
（Terminals）前，使用鍵盤輸入指令來執行應用
程式，其使用介面是文字模式的鍵盤輸入，或單
純文字內容的輸出結果，稱為「命令列模式」
（Command-line Interface）。
因為主控台應用程式（Console Applications）主
要是使用文字模式來與程式進行互動，所以螢幕
顯示方式大多是單調的黑底白字，作業系統顯示
提示文字等待使用者輸入指令，輸入指令執行程
式後，程式執行結果也是回應文字內容。
1-1-2 軟體的種類-視窗應用程式
視窗應用程式（Windows Applications）也稱為
GUI應用程式（GUI Applications），這是使用圖
形使用介面（Graphic User Interface，GUI）來
輸入與輸出資料，屬於一種更人性化使用介面的
應用程式。事實上，我們目前操作電腦都是使用
Windows作業系統，其執行的程式大多都是圖形
使用介面的應用程式，使用滑鼠來操作圖示、視
窗、按鈕和對話方塊等圖形元件的圖形使用介面，
而不是使用文字模式的鍵盤輸入。
Visual Basic 2008程式開發環境可以讓我們輕鬆
建立Windows視窗應用程式，只需拖拉眾多GUI
元件的控制項，即可建立表單使用介面，在
Windows作業系統輕鬆建立一致外觀和操作方式
的視窗應用程式。
1-2 程式語言的種類
1-2-1 程式語言的種類
1-2-2 低階語言
1-2-3 高階語言
1-2-4 程式是如何執行
1-2-1 程式語言的種類-圖例
程式語言隨著電腦科技的進步，已經延伸
出龐大的族群，一般來說，我們所指的程
式語言是指高階語言，例如：BASIC、
C/C++、C#、Java和Pascal等，如下圖所
示：
1-2-1 程式語言的種類-發展世代
以發展世代來區分，可以分成五個世代，
如下表所示：
世代
第一世代
第二世代
第三世代
第四世代
第五世代
程式語言
機器語言（Machine Languages）
組合語言（Assembly Languages）
高階語言（High Level Languages）
應用程式產生的語言（Application-Generation Languages）或
查詢語言（Query Languages）
邏輯導向語言（Logic-Oriented Languages）
1-2-2 低階語言-說明
低階語言（Low Level Languages）是一種
偏向電腦容易了解的程式語言，它是一種
與機器相依（Machine-dependent）的程式
語言，換句話說，低階語言撰寫的程式是
針對特定種類的電腦，換句話說，只有在
此電腦上可以執行低階語言所撰寫的程式。
簡單的說，低階語言是電腦母語的一種程
式語言，所以執行效率高，但是使用者並
不易學習。主要的低階語言有兩種：機器
語言和組合語言。
1-2-2 低階語言-機器語言
機器語言（Machine Language）
機器語言是一種電腦可以直接了解的程式
語言，它是使用0和1二進位表示的程式碼，
電腦CPU可以直接執行此程式碼，所以執
行效率最高，如下所示：
0111 0001 0000 1111
1001 1101 1011 0001
1-2-2 低階語言-組合語言
組合語言（Assembly Language）
組合語言是為了方便程式設計者撰寫程式碼（因
為二進位程式碼並不容易記憶和撰寫），所以改
為使用簡單符號的指令集來代表機器語言0和1表
示的二進位程式碼，程式只需使用「組譯程式」
（Assemblers）就可以快速轉換成機器語言，然
後在電腦上執行，它是一種十分接近機器語言的
程式語言，如下所示：
MOV AX 01
MOV BX 02
ADD AX BX
1-2-3 高階語言-說明
高階語言（High Level Languages）是一種接近
人類語言的程式語言，或稱為半英文（Halfenglish）的程式語言。這是一種與機器獨立
（Machine-independent）的程式語言，換句話說，
高階語言撰寫的程式可以在多種不同種類的電腦
上來執行。
不過，電腦並不能馬上看懂高階語言的程式碼，
所以需要進一步翻譯轉換成機器語言，因為其轉
換的程式碼通常比直接使用機器語言撰寫的冗長，
所以效率較低，但是非常適合使用者學習。
1-2-3 高階語言-常見的高階語言
目前常見的高階語言有：BASIC、C/C++、
C#、Java、FORTRAN、COBOL和Pascal
等，高階語言需要進行翻譯，將程式碼轉
譯成機器語言的執行檔案後，才能在電腦
上執行。
翻譯方式有兩種：編譯程式和直譯程式。
1-2-3 高階語言-編譯程式
編譯程式（Compilers）
C/C++等程式語言屬於編譯語言，編譯程式
需要檢查完整個程式檔案的程式碼，在完
全沒有錯誤的情況下，才會翻譯成機器語
言的程式檔案，其主要功能有兩項，如下
所示：


檢查程式錯誤。
將程式翻譯成機器語言的程式檔案。
1-2-3 高階語言-直譯程式
直譯程式（Interpreters）
早期BASIC語言（例如：BASICA、QuickBasic等）
和目前網頁技術的「腳本」（Scripts）語言，例
如：VBScript和JavaScript都屬於直譯語言。直譯
程式並不會輸出可執行檔案，而是直接一個指令
一個動作，一列一列的轉換成機器語言後，馬上
執行此列程式碼。
因為直譯程式是一列一列轉換和執行，所以執行
效率低，但是非常適合在系統開發階段的程式除
錯。
1-2-4 程式是如何執行-說明
程式在電腦實際執行的過程對於高階程式語言來
說，例如：BASIC或PASCAL等並非十分重要。
不過，對電腦執行程式有一定的認識，在設計程
式時仍然有十分大的助益。
不論使用高階或低階程式語言，其建立的程式最
後都會編譯成電腦看的懂的機器語言，這些指令
是CPU支援的「指令集」（Instruction Set）。不
同CPU支援不同的指令集，換句話說，雖然高階
語言有很多種，但是CPU只懂一種語言，也就是
其能執行的機器語言。
1-2-4 程式是如何執行-圖例
1-2-4 程式是如何執行-執行程式
CPU執行機器語言程式是依序將儲存在記憶體的
機器語言指令「取出和執行」（Fetch-andexecute）。
簡單的說，CPU就是從記憶體取出指令，然後執
行此指令，取出下一個指令，再執行它。CPU執
行程式的方式，如下所示：


電腦的主記憶體儲存機器語言的程式碼和資料。
CPU從記憶體依序取出一個個機器語言指令，然後執
行它，CPU並非真正了解機器語言在作什麼？這只是
CPU的例行工作，依序執行機器語言指令。
1-2-4 程式是如何執行-中央處理器
(CPU)
電腦CPU提供實際運算功能，個人電腦都是使用
單晶片的「IC」（Integrated Circuit），其主要的
功能是使用「ALU」（Arithmetic and Logic Unit）
的邏輯電路進行運算，以便執行機器語言的指令。
在CPU擁有很多組「暫存器」（Registers），暫
存器是位在CPU中的記憶體，可以暫時儲存資料
或機器語言指令，例如：執行加法指令需要2個運
算元，這兩個運算元資料就是儲存在暫存器。
1-2-4 程式是如何執行-記憶體(說明)
當我們執行程式時，作業系統可以將儲存在硬碟
或軟碟的執行檔案載入電腦主記憶體（Main
Memory），這就是CPU執行的機器語言指令，
CPU從記憶體依序載入指令和執行。
事實上，程式碼本身和使用的資料都是儲存在
RAM（Random Access Memory），每一個儲存
單位有數字編號稱為「位址」（Address）。如
同大樓信箱，門牌號碼是位址，信箱內容是程式
碼或資料，儲存資料佔用的記憶體空間大小，需
視使用的資料型態而定。
1-2-4 程式是如何執行-記憶體(存取)
電腦CPU中央處理器存取記憶體資料的主
要步驟，如下所示：


Step 1：送出讀寫的記憶體位址：當CPU讀取
程式碼或資料時，需要送出欲取得的記憶體位
址，例如：記憶體位址4。
Step 2：讀寫記憶體儲存的資料：CPU可以從
指定位址讀取記憶體內容，例如，位址4的內
容是01010101，換句話說，取得資料是
01010101的二進位值，每一個0或1是一個
「位元」（Bit），8個位元稱為「位元組」
（Byte），這是電腦記憶體的最小儲存單位。
1-2-4 程式是如何執行-輸入/輸出裝
置
電腦的輸入/輸出裝置（Input/Output
Devices）是程式的窗口，可以讓使用者輸
入資料和顯示程式的執行結果。
目前而言，電腦最常用的輸入裝置是鍵盤
和滑鼠；輸出裝置是螢幕和列表機。
1-2-4 程式是如何執行-次儲存裝置
次儲存裝置（Secondary Storage Unit）是一種能
夠長時間和提供高容量儲存資料的裝置。電腦程
式與資料是在載入記憶體後，才依序讓CPU來執
行，不過，在此之前這些程式與資料是儲存在次
儲存裝置，例如：硬碟機。
當我們在Windows作業系統使用【記事本】編輯
VB程式碼時，這些資料只是暫時儲存在電腦的主
記憶體，因為主記憶體在關閉電源後，其儲存的
資料就會消失，為了長時間儲存這些資料，我們
需要將它儲存在電腦的次儲存裝置，也就是儲存
硬碟中的程式碼檔案。
1-3 程式設計技術的演進
1-3-1 非結構化程式設計
1-3-2 程序式與結構化程式設計
1-3-3 模組化程式設計
1-3-4 物件導向程式設計
1-3 程式設計方法-說明
計算機科學的「軟體工程」（Software
Engineering）專注於研究如何建立正確、
可執行和良好撰寫風格的程式碼，嘗試使
用一些已經驗證過且可行方法來解決程式
問題。
「程式設計」（Programming）是使用指
定的程式語言，例如：Visual Basic語言，
以指定風格或技術來撰寫程式碼，在此所
謂的風格或技術就是電腦解決程式問題的
程式設計方法。
1-3 程式設計方法-種類
學習程式設計通常都會經歷數個學習過程，即四種
程式設計技術（Programming Techniques），或
稱為程式設計風格（Programming Styles），如下
所示：
 非結構化程式設計（Unstructured
Programming）。
 程序式程式設計（Procedural Programming）
與結構化程式設計（Structured Programming）。
 模組化程式設計（Modular Programming）。
 物件導向程式設計（Object-Oriented
Programming）。
1-3-1 非結構化程式設計-說明
目前常用的程式語言雖然並不建議使用非
結構化程式設計，不過，早期BASIC或組
合語言建立的程式，很多仍然是使用非結
構化程式設計來建立程式碼。
對於Visual Basic語言來說，所謂非結構化
程式設計是指初學程式設計時，不論幾列
的小程式或數百列程式碼的大程式，都只
擁有一個Main()主程序且不包含任何流程控
制敘述的情況。
1-3-1 非結構化程式設計-圖例
非結構化程式設計的程式碼是使用線性方
式來依序的執行。
1-3-1 非結構化程式設計-問題
程式碼以線性方式執行，如果需要重複操作，例
如：計算10次1加到100，就需要重複10次相同的
程式碼。
如果沒有複製多段程式碼，可以使用GOTO指令，
GOTO指令很好用，可以跳到程式中的任何位置，
不過，亂跳的結果反而增加程式的複雜度，或產
生一些無用的程式碼片斷，稱為「義大利麵程式
碼」（Spaghetti Code），程式碼如同義大利麵
一般的盤根錯節。
非結構化程式的所有程式碼處理的資料都屬於
「全域」（Global）資料，不論第1列或第999列
都可以直接存取資料，如果不小心拼字錯誤，造
成資料誤存，就有可能發生在第1~999列，增加
程式除錯的困難度。
1-3-2 程序式與結構化程式設計-說
明
程序式程式設計是將程式中重複的程式片斷抽出
成為「程序」（Procedures，或稱為Subroutine、
Routine）或「函數」（Functions），即一段執
行特定功能的程式碼。
程式因為已經分割成程序，所以在Main()主程序
的程式碼只是依序呼叫各程序的「程序呼叫」
（Procedure Call），即執行各程序。整個程式使
用流程控制連接各程序，即目前程式設計最常使
用的結構化程式設計，屬於程序式程式設計的子
集。
1-3-2 程序式與結構化程式設計-圖
例
1-3-3 模組化程式設計-說明
模組化程式設計是程序式程式設計的下一
個階段，為了能夠重複使用程序式程式設
計分割建立的程序，我們可以將相同功能
的程序或函數結合在一起成為獨立的「模
組」（Modules），模組是處理指定功能的
子程式。
1-3-3 模組化程式設計-圖例
1-3-4 物件導向程式設計-說明
物件導向程式設計是一種更符合人性化的
程式設計方法，將原來專注於問題的分解，
轉換成了解問題本質參與的東西，也就是
「物件」（Object ）。
物件內含處理的資料和相關程序，在物件
之間是使用訊息來進行溝通。
不同於模組化程式設計的模組，物件很容
易擴充功能和重複使用，只需建立好物件
後，由下而上就可以逐步擴充成為一個完
善的物件集合來解決程式問題。
1-3-4 物件導向程式設計-圖例
1-4 Visual Basic語言的基礎
1-4-1 微軟與BASIC程式語言
1-4-2 Visual Basic版本的演進
1-4-3 .NET Framework的基礎
1-4-1 微軟與BASIC程式語言-1
BASIC（standing for Beginner’s All Purpose
Symbolic Instruction Code）是1964年由數學教
授John Kemeny和Thomas Kurtz在Dartmouth學
院所開發的程式語言和編譯程式。第一個BASIC
程式在1964年5月1日早上4點執行後，正式開啟
BASIC語言的時代。
BASIC語言是一種非常簡單且容易學習的程式語
言，其原來目的是訓練學生或初學者作為學習程
式設計的工具和環境。BASIC是當時迷你和微電
腦（PC個人電腦尚未出現）的第一種高階程式語
言，很快就普遍使用在大型電腦主機或當時的超
級電腦。
1-4-1 微軟與BASIC程式語言-2
Visual Basic在微軟十多年的發展之下，從
2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、VB.NET到
Visual Basic 2005/2008。現在的Visual
Basic除了程式主要語法源自BASIC外，微
軟已經讓BASIC語言改頭換面成為一套功
能強大的應用程式開發環境，.NET平台的
VB.NET 2002/2003和Visual Basic
2005/2008語言不但是一種真正的物件導向
程式語言，微軟更讓Visual Basic成為足以
和C++與Java語言一較高下的程式語言。
1-4-2 Visual Basic版本的演進-1
在1991年5月20日微軟在亞特蘭大發表
Visual Basic 1.0版。
在1992年9月微軟發表Visual Basic的MSDOS版本。
同年11月微軟推出Visual Basic 2.0版，分
為標準版和專業兩種版本。
在1993年5月發表Visual Basic 3.0標準和專
業版。
1-4-2 Visual Basic版本的演進-2
次年1995年12月推出支援32位元的作業系
統的Visual Basic 4.0版，讓Visual Basic開
始擁有建立物件的能力和OCX。
在1997年2月微軟發表Visual Basic 5.0版。
在1998年6月微軟發表Visual Basic 6.0版。
在2002年2月推出的VB.NET（Visual
Basic.NET）2002版。
1-4-2 Visual Basic版本的演進-3
在2005年底推出.NET Framework 2.0版和
Visual Studio 2005，Visual Basic語言也更
名為Visual Basic 2005（即VB 8.0版）。
在2008年初推出最新.NET Framework 3.5
版和Visual Studio 2008，Visual Basic語言
也改版成最新的Visual Basic 2008，即VB
9.0版。
1-4-3 .NET Framework的基礎-說明
.NET Framework是微軟新世代的程式開發
平台，目前最新版本是3.5版。它是由CLR
（Common Language Runtime）和.NET
Framework類別所組成。我們可以使
用.NET Framework支援的程式語言，例如：
Visual Basic 2008、C++、C#和J#等來建
立.NET應用程式。
1-4-3 .NET Framework的基礎-圖例
.NET Framework程式檔案在使用.NET編譯程式
編譯時，是編譯成一種中間程式語言稱為MSIL
（Microsoft Intermediate Language）。等到執行
程式時，CLR使用「JIT」（Just In Time）編譯
程式將MSIL轉換成機器語言來執行，其架構如下
圖所示：
1-4-3 .NET Framework的基礎.NET Framework類別函式庫
.NET Framework類別函式庫是一個龐大的
類別函式庫，只需支援.NET Framework的
程式語言，都可以使用此類別函式庫的類
別和方法，詳細的說明請參閱附錄B。
1-5 安裝Visual Basic Express開發
環境
1-5-1 Visual Studio 2008簡介
1-5-2 安裝Visual Basic 2008 Express
1-5-1 Visual Studio 2008簡介-說明
Visual Basic 2008語言的開發環境是Visual
Studio 2008，它是微軟推出的整合開發環
境，能夠在同一套應用程式編輯、編譯、
除錯和測試Visual Basic等.NET語言的應用
程式。
Visual Studio 2008是一套支援.NET
Framework的整合開發環境，可以使用
Visual Basic 2008、C#、C++和J#等語言
來建立Windows、ASP.NET、主控台和
Web Services等各種不同的應用程式。
1-5-1 Visual Studio 2008簡介-圖例
在Visual Studio 2008整合開發環境建立的
應用程式是在.NET Framework的CLR平台
上執行，如下圖所示：
1-5-1 Visual Studio 2008簡介-功能
Visual Studio 2008提供的功能，筆者簡單
說明如下所示：






多種程式語言的整合開發環境
強大的方案與專案管理
提供現成的專案範本
視覺化表單設計介面
IntelliSense智慧程式碼輸入
完整除錯功能
1-5-2 安裝Visual Basic 2008
Express
Visual Basic 2008 Express是Visual Studio產品線
的擴充，微軟Express系列提供實用和最少負擔的
程式開發工具，可以讓學生和初學者輕鬆進入
Visual Studio和.NET Framework開發平台，快速
建立所需的.NET應用程式。
Visual Basic 2008 Express中文版包含.NET
Framework 3.5中文版和SQL Server Compact
3.5版，支援Windows Vista作業系統；如果使用
Windows XP作業系統，需要SP2以上版本才能安
裝；Windows Server 2003需要SP1。
1-6 Visual Basic Express的基本使
用
1-6-1 啟動與關閉Visual Basic Express
1-6-2 新增專案
1-6-3 開啟與關閉專案
1-6-1 啟動與關閉Visual Basic
Express-啟動
請執行「開始」→「所有程式」→「Microsoft
Visual Basic 2008 Express Edition」指令，如為
第一次啟動需要執行數分鐘的環境設定，稍等一
下，完成設定可以看到起始頁 ，如下圖所示：
1-6-1 啟動與關閉Visual Basic
Express-關閉
離開Visual Basic Express請執行「檔案」
→「結束」指令。
1-6-2 新增專案
在起始頁按一下【建立】後的【專案(P)】超連接
文字，或執行「檔案」→「新增專案」指令，可
以看到「新增專案」對話方塊。
1-6-3 開啟與關閉專案-說明
對於書附光碟的Visual Basic專案來說，我
們只需啟動VBE就可以直接開啟專案，如
果在VBE已經開啟專案，也可以隨時開啟
其他Visual Basic專案。
雖然VBE的同一個方案能夠擁有多個專案，
不過，因為我們建立的方案都只擁有一個
專案，所以讀者可以將方案視同專案來處
理。
1-6-3 開啟與關閉專案-開啟專案
在起始頁按【開啟】後的【專案(P)】超連
接文字，或執行「檔案」→「開啟專案」
指令，可以看到「開啟專案」對話方塊。
1-6-3 開啟與關閉專案-關閉專案
在VBE執行「檔案」→「關閉專案」指令
就可以關閉專案，或是直接開啟其他專案，
VBE會自動關閉目前開啟的專案。