C第01章计算机和程序设计.ppt

主讲：李荔 序 言 本课程的特点： 1、理论知识较少，实际操作较多 2、需要掌握一定的英文单词 3、有大量的实例 第1章 计算机与程序设计 讲授内容 计算机系统的基本组成、工作原理 程序设计的基本过程和方法 程序设计语言基本概念及其发展历史 结构化程序设计和面向对象程序设计方法 典型的C++编程环境、开发过程和程序结构 程序设计风格 1.1 计算机系统概述 计算机系统 机器系统 能接收和存储信息 能对数据进行处理和计算 能输出结果 计算机系统由硬件系统和软件系统组成 硬件系统包括CPU、显示器、内存、硬盘、键盘等 软件系统包括各种程序和文档 计算机硬件——是软件实现的基础 运算器——对数据进行算术运算和逻辑运算 主存储器——存储二进制信息，与运算器、控制器等直接交换信息 控制器——按程序的要求，控制计算机各功能部件协调一致地动作 控制器 + 运算器 = 中央处理器 中央处理器 + 主存储器 = 处理机 计算机软件——计算机系统中的指挥者 系统软件——最靠近硬件，如编译程序和操作系统等 支撑软件——支撑其它软件的开发和维护，如各种数据库管理系统、接口软件和工具组 应用软件——用于特定应用领域，如财务管理系统 上述分类是交叉和变化的 一个软件可以在一个系统中是系统软件，在另一个系统中是支撑软件 在同一系统中，一个软件可以既是系统软件，也是支撑软件 1.2 程序设计基本概念 问题求解过程步骤 问题定义——明确要解决的问题 算法设计——把要求解的问题转化为计算机的解题步骤 程序编码——对设计出来的算法进行代码的编写 测试和调试——发现和纠正程序中的错误 算法与程序 算法——由有限个步骤组成的求解问题的方法 算法的特点 有穷性：执行有穷个步骤后必须终止 确定性：每一个步骤必须是无二义的 能行性：每一个步骤都可以在有限时间内做完 输入：一般有输入信息 输出：一般有一个或多个输出信息 算法的描述方式 文字描述 自然语言 例：P5 图形描述 流程图、盒图，PAD图等 流程图的符号： 起止框 输入/输出框 处理框 过程 判断框 连接点 流程线 例:图1-2 P6 程序语言描述 计算机程序，如C++ 例:P7 程序的组成 数据 数据结构，程序处理的对象 操作 处理规则，处理数据的操作步骤，即算法 程序 ＝ 数据结构 ＋ 算法 程序设计语言：描述数据和对数据的操作 由语法、语义和语用3个方面组成： 语法：构成语言的各个记号之间的组合规律 语义：各个记号的特定含义 语用：程序与使用者的关系 机器语言 P8 用机器基本指令编码，二进制形式 汇编语言 使用一组助记符编码，需要汇编才能运行 高级语言 表示方法更接近于待解问题的表示方法，需要编译才能运行 源程序--------?目标程序 1.3 程序设计方法 结构化程序设计 任何程序逻辑都可以用顺序、选择和循环三种基本结构表示 结构化程序设计 自顶向下，逐步求精 描述问题，分析问题，分解问题成相对独立的子问题（反复进行，逐步分解） 描述子问题的数据和操作 模块化原则 尽量采用典型基本控制结构：顺序、选择、循环 缺点（对于大型软件开发） 稳定性低、可修改性和可重用性差 面向对象程序设计 面向问题 现实世界是由对象组成的 问题由哪些对象组成？对象之间如何相互作用？ 易于扩展、可维护性好 1.4 C与C++ C语言的历史 起源于Algol 60 在Algol 60的基础上发展出CPL语言 1967年发展为BCPL，用于编写操作系统和编译器 1970年贝尔实验室将BCPL改良成B，并用B语言实现了第一个UNIX操作系统 1972年左右，Dennis Ritchie和Ken Thompson在贝尔实验室设计UNIX系统时，开发出了C语言 之后，C语言发展出很多版本 1988年，美国国家标准化协会(ANSI)制定了C的标准——ANSI C C语言的特点 数据类型丰富 运算符丰富，共34个运算符 支持结构化程序设计 方便、灵活，结合了高级语言的基本结构、语句和低级语言的实用性 程序生成代码质量高、程序执行效率高 可移植性好，可用于UNIX 、AIX、WINDOWS等操作系统 C++语言 在C语言中引入了面向对象的思想 是一种混合型的语言，同时支持结构化程序设计和面向对象程序设计方法 兼容C语言，可不加修改地使用C语言代码 允许数据抽象，支持封装