C++語言程序設計第3版清華大學教程c++1ppt課件

1、第一章第一章 緒論緒論清華大學清華大學 鄭鄭 莉莉C+言語程序設計C+語言程序設計清華大學 鄭莉本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容l計算機程序設計言語的開展計算機程序設計言語的開展l面向?qū)ο蟮姆椒嫦驅(qū)ο蟮姆椒╨面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)l信息的表示與存儲信息的表示與存儲l程序的開發(fā)過程程序的開發(fā)過程C+語言程序設計清華大學 鄭莉計算機程序計算機程序l計算機的任務是用程序來控制的計算機的任務是用程序來控制的l程序是指令的集合。程序是指令的集合。l指令是計算機可以識別的命令。指令是計算機可以識別的命令。計算機言語的開展C+語言程序設計清華大學 鄭莉機器言語與匯編言語機器言語與匯編言語l由計算機硬

2、件系統(tǒng)可以識別的二進制由計算機硬件系統(tǒng)可以識別的二進制指令組成的言語稱為機器言語。指令組成的言語稱為機器言語。l計算機開展的初期，軟件工程師們只計算機開展的初期，軟件工程師們只能用機器言語來編寫程序。這一階段，能用機器言語來編寫程序。這一階段，在人類的自然言語和計算機編程言語在人類的自然言語和計算機編程言語之間存在著宏大的鴻溝。之間存在著宏大的鴻溝。l匯編言語將機器指令映射為一些可以匯編言語將機器指令映射為一些可以被人讀懂的助記符，如被人讀懂的助記符，如ADDADD、SUBSUB等。等。l此時編程言語與人類自然言語間的鴻此時編程言語與人類自然言語間的鴻溝略有減少，但仍與人類的思想相差溝略有減少

3、，但仍與人類的思想相差甚遠。由于它的籠統(tǒng)層次太低，程序甚遠。由于它的籠統(tǒng)層次太低，程序員需求思索大量的機器細節(jié)。員需求思索大量的機器細節(jié)。計算機言語的開展C+語言程序設計清華大學 鄭莉高級言語高級言語高級言語屏蔽了機器的細節(jié)，提高了高級言語屏蔽了機器的細節(jié)，提高了言語的籠統(tǒng)層次，程序中可以采器具有言語的籠統(tǒng)層次，程序中可以采器具有一定含義的數(shù)據(jù)命名和容易了解的執(zhí)行一定含義的數(shù)據(jù)命名和容易了解的執(zhí)行語句。這使得在書寫程序時可以聯(lián)絡到語句。這使得在書寫程序時可以聯(lián)絡到程序所描畫的詳細事物。程序所描畫的詳細事物。計算機言語的開展C+語言程序設計清華大學 鄭莉面向?qū)ο蟮难哉Z面向?qū)ο蟮难哉Zl出發(fā)點：出發(fā)

4、點：l更直接地描畫客觀世界中存在的事更直接地描畫客觀世界中存在的事物物(對象對象)以及它們之間的關系。以及它們之間的關系。l特點：特點：l是高級言語。是高級言語。l將客觀事物看作具有屬性和行為的將客觀事物看作具有屬性和行為的對象。對象。l經(jīng)過籠統(tǒng)找出同一類對象的共同屬經(jīng)過籠統(tǒng)找出同一類對象的共同屬性和行為，構成類。性和行為，構成類。l經(jīng)過類的承繼與多態(tài)實現(xiàn)代碼重用經(jīng)過類的承繼與多態(tài)實現(xiàn)代碼重用計算機言語的開展C+語言程序設計清華大學 鄭莉面向?qū)ο蟮难哉Z面向?qū)ο蟮难哉Zl優(yōu)點：優(yōu)點：l使程序可以比較直接地反映問題域的使程序可以比較直接地反映問題域的本來面目，軟件開發(fā)人員可以利用人本來面目，軟件開發(fā)

5、人員可以利用人類認識事物所采用的普通思想方法來類認識事物所采用的普通思想方法來進展軟件開發(fā)。進展軟件開發(fā)。計算機言語的開展C+語言程序設計清華大學 鄭莉程序設計方法的開展歷程程序設計方法的開展歷程 面向過程的程序面向過程的程序設計方法設計方法l最早的程序最早的程序l目的：用于數(shù)學計算目的：用于數(shù)學計算l主要任務：設計求解問題的過程主要任務：設計求解問題的過程l缺陷：對于龐大、復雜的程序難以開缺陷：對于龐大、復雜的程序難以開發(fā)和維護發(fā)和維護面向?qū)ο蟮姆椒–+語言程序設計清華大學 鄭莉程序設計方法的開展歷程程序設計方法的開展歷程面向過程的構造化程面向過程的構造化程序設計方法序設計方法l設計思緒設計

6、思緒l自頂向下、逐漸求精。采用模塊分解自頂向下、逐漸求精。采用模塊分解與功能籠統(tǒng)，自頂向下、分而治之。與功能籠統(tǒng)，自頂向下、分而治之。l程序構造：程序構造：l按功能劃分為假設干個根本模塊，構按功能劃分為假設干個根本模塊，構成一個樹狀構造。成一個樹狀構造。l各模塊間的關系盡能夠簡單，功能上各模塊間的關系盡能夠簡單，功能上相對獨立；每一模塊內(nèi)部均是由順序、相對獨立；每一模塊內(nèi)部均是由順序、選擇和循環(huán)三種根本構造組成。選擇和循環(huán)三種根本構造組成。l其模塊化實現(xiàn)的詳細方法是運用子程其模塊化實現(xiàn)的詳細方法是運用子程序。序。面向?qū)ο蟮姆椒–+語言程序設計清華大學 鄭莉程序設計方法的開展歷程程序設計方法的開

7、展歷程面向過程的構造化程序面向過程的構造化程序設計方法設計方法l優(yōu)點：優(yōu)點：l有效地將一個較復雜的程序系統(tǒng)設計有效地將一個較復雜的程序系統(tǒng)設計義務分解成許多易于控制和處置的子義務分解成許多易于控制和處置的子義務，便于開發(fā)和維護。義務，便于開發(fā)和維護。面向?qū)ο蟮姆椒–+語言程序設計清華大學 鄭莉程序設計方法的開展歷程程序設計方法的開展歷程 面向過程的構造化程序面向過程的構造化程序設計方法設計方法l缺陷：可重用性差、數(shù)據(jù)平安性差、難以缺陷：可重用性差、數(shù)據(jù)平安性差、難以開發(fā)大型軟件和圖形界面的運用軟件開發(fā)大型軟件和圖形界面的運用軟件l把數(shù)據(jù)和處置數(shù)據(jù)的過程分別為相互獨立把數(shù)據(jù)和處置數(shù)據(jù)的過程分別為

8、相互獨立的實體。的實體。l當數(shù)據(jù)構造改動時，一切相關的處置過程當數(shù)據(jù)構造改動時，一切相關的處置過程都要進展相應的修正。都要進展相應的修正。l每一種相對于老問題的新方法都要帶來額每一種相對于老問題的新方法都要帶來額外的開銷。外的開銷。l圖形用戶界面的運用程序，很難用過程來圖形用戶界面的運用程序，很難用過程來描畫和實現(xiàn)，開發(fā)和維護也都很困難。描畫和實現(xiàn)，開發(fā)和維護也都很困難。面向?qū)ο蟮姆椒–+語言程序設計清華大學 鄭莉程序設計方法的開展歷程程序設計方法的開展歷程 面向?qū)ο蟮姆矫嫦驅(qū)ο蟮姆椒ǚ╨將數(shù)據(jù)及對數(shù)據(jù)的操作方法封裝在一將數(shù)據(jù)及對數(shù)據(jù)的操作方法封裝在一同，作為一個相互依存、不可分別的同，作為一

9、個相互依存、不可分別的整體整體對象。對象。l對同類型對象籠統(tǒng)出其共性，構成類。對同類型對象籠統(tǒng)出其共性，構成類。l類經(jīng)過一個簡單的外部接口，與外界類經(jīng)過一個簡單的外部接口，與外界發(fā)生關系。發(fā)生關系。l對象與對象之間經(jīng)過音訊進展通訊。對象與對象之間經(jīng)過音訊進展通訊。面向?qū)ο蟮姆椒–+語言程序設計清華大學 鄭莉程序設計方法的開展歷程程序設計方法的開展歷程 面向?qū)ο蟮姆矫嫦驅(qū)ο蟮姆椒ǚ╨優(yōu)點：優(yōu)點：l程序模塊間的關系更為簡單，程序模程序模塊間的關系更為簡單，程序模塊的獨立性、數(shù)據(jù)的平安性就有了良塊的獨立性、數(shù)據(jù)的平安性就有了良好的保證。好的保證。l經(jīng)過承繼與多態(tài)性，可以大大提高程經(jīng)過承繼與多態(tài)性，可

10、以大大提高程序的可重用性，使得軟件的開發(fā)和維序的可重用性，使得軟件的開發(fā)和維護都更為方便。護都更為方便。面向?qū)ο蟮姆椒–+語言程序設計清華大學 鄭莉面向?qū)ο蟮母靖拍蠲嫦驅(qū)ο蟮母靖拍?對象對象l普通意義上的對象：普通意義上的對象：l是現(xiàn)實世界中一個實踐存在的事物。是現(xiàn)實世界中一個實踐存在的事物。l可以是有形的比如一輛汽車，也可以是有形的比如一輛汽車，也可以是無形的比如一項方案?？梢允菬o形的比如一項方案。l是構成世界的一個獨立單位，具有是構成世界的一個獨立單位，具有l(wèi)靜態(tài)特征：可以用某種數(shù)據(jù)來描畫靜態(tài)特征：可以用某種數(shù)據(jù)來描畫l動態(tài)特征：對象所表現(xiàn)的行為或具有動態(tài)特征：對象所表現(xiàn)的行為或具有的

11、功能的功能面向?qū)ο蟮姆椒–+語言程序設計清華大學 鄭莉面向?qū)ο蟮母靖拍蠲嫦驅(qū)ο蟮母靖拍?對象對象l面向?qū)ο蠓椒ㄖ械膶ο螅好嫦驅(qū)ο蠓椒ㄖ械膶ο螅簂是系統(tǒng)中用來描畫客觀事物的一個實是系統(tǒng)中用來描畫客觀事物的一個實體，它是用來構成系統(tǒng)的一個根本單體，它是用來構成系統(tǒng)的一個根本單位。對象由一組屬性和一組行為構成。位。對象由一組屬性和一組行為構成。l屬性：用來描畫對象靜態(tài)特征的數(shù)據(jù)屬性：用來描畫對象靜態(tài)特征的數(shù)據(jù)項。項。l行為：用來描畫對象動態(tài)特征的操作行為：用來描畫對象動態(tài)特征的操作序列。序列。面向?qū)ο蟮姆椒–+語言程序設計清華大學 鄭莉面向?qū)ο蟮母靖拍蠲嫦驅(qū)ο蟮母靖拍?類類l分類分類人類通常

12、的思想方法人類通常的思想方法l分類所根據(jù)的原那么分類所根據(jù)的原那么籠統(tǒng)籠統(tǒng)l忽略事物的非本質(zhì)特征，只留意那些忽略事物的非本質(zhì)特征，只留意那些與當前目的有關的本質(zhì)特征，從而找與當前目的有關的本質(zhì)特征，從而找出事物的共性，把具有共同性質(zhì)的事出事物的共性，把具有共同性質(zhì)的事物劃分為一類，得出一個籠統(tǒng)的概念。物劃分為一類，得出一個籠統(tǒng)的概念。l例如，石頭、樹木、汽車、房屋等都例如，石頭、樹木、汽車、房屋等都是人們在長期的消費和生活實際中籠是人們在長期的消費和生活實際中籠統(tǒng)出的概念。統(tǒng)出的概念。面向?qū)ο蟮姆椒–+語言程序設計清華大學 鄭莉面向?qū)ο蟮母靖拍蠲嫦驅(qū)ο蟮母靖拍?類類l面向?qū)ο蠓椒ㄖ械拿嫦驅(qū)?/p>

13、象方法中的類類l具有一樣屬性和效力的一組對象的集合具有一樣屬性和效力的一組對象的集合l為屬于該類的全部對象提供了籠統(tǒng)的描為屬于該類的全部對象提供了籠統(tǒng)的描畫，包括屬性和行為兩個主要部分。畫，包括屬性和行為兩個主要部分。l類與對象的關系：類與對象的關系：猶如模具與鑄件之間的關系，一個屬于猶如模具與鑄件之間的關系，一個屬于某類的對象稱為該類的一個實例。某類的對象稱為該類的一個實例。面向?qū)ο蟮姆椒–+語言程序設計清華大學 鄭莉面向?qū)ο蟮母靖拍蠲嫦驅(qū)ο蟮母靖拍?封裝封裝l把對象的屬性和效力結合成一個獨立把對象的屬性和效力結合成一個獨立的系統(tǒng)單元。的系統(tǒng)單元。l盡能夠隱蔽對象的內(nèi)部細節(jié)。對外構盡能夠

14、隱蔽對象的內(nèi)部細節(jié)。對外構成一個邊境或者說一道屏障，只成一個邊境或者說一道屏障，只保管有限的對外接口使之與外部發(fā)生保管有限的對外接口使之與外部發(fā)生聯(lián)絡。聯(lián)絡。面向?qū)ο蟮姆椒–+語言程序設計清華大學 鄭莉面向?qū)ο蟮母靖拍蠲嫦驅(qū)ο蟮母靖拍?承繼承繼l承繼對于軟件復用有著重要意義，是承繼對于軟件復用有著重要意義，是面向?qū)ο蠹夹g可以提高軟件開發(fā)效率面向?qū)ο蠹夹g可以提高軟件開發(fā)效率的重要緣由之一。的重要緣由之一。l定義：特殊類的對象擁有其普通類的定義：特殊類的對象擁有其普通類的全部屬性與效力，稱作特殊類對普通全部屬性與效力，稱作特殊類對普通類的承繼。類的承繼。l例如：將輪船作為一個普通類，客輪例如：

15、將輪船作為一個普通類，客輪便是一個特殊類。便是一個特殊類。面向?qū)ο蟮姆椒–+語言程序設計清華大學 鄭莉面向?qū)ο蟮母靖拍蠲嫦驅(qū)ο蟮母靖拍?多態(tài)性多態(tài)性l多態(tài)是指在普通類中定義的屬性或行多態(tài)是指在普通類中定義的屬性或行為，被特殊類承繼之后，可以具有不為，被特殊類承繼之后，可以具有不同的數(shù)據(jù)類型或表現(xiàn)出不同的行為。同的數(shù)據(jù)類型或表現(xiàn)出不同的行為。這使得同一個屬性或行為在普通類及這使得同一個屬性或行為在普通類及其各個特殊類中具有不同的語義。其各個特殊類中具有不同的語義。l例如：例如：l數(shù)的加法數(shù)的加法-實數(shù)的加法實數(shù)的加法 -復數(shù)的加法復數(shù)的加法面向?qū)ο蟮姆椒–+語言程序設計清華大學 鄭莉面向?qū)ο?/p>

16、的軟件工程面向?qū)ο蟮能浖こ蘬面向?qū)ο蟮能浖こ淌敲嫦驅(qū)ο蠓椒嫦驅(qū)ο蟮能浖こ淌敲嫦驅(qū)ο蠓椒ㄔ谲浖こ填I域的全面運用。它包括在軟件工程領域的全面運用。它包括:l面向?qū)ο蟮姆治雒嫦驅(qū)ο蟮姆治鯫OAl面向?qū)ο蟮脑O計面向?qū)ο蟮脑O計OODl面向?qū)ο蟮木幊堂嫦驅(qū)ο蟮木幊蘋OPl面向?qū)ο蟮臏y試面向?qū)ο蟮臏y試OOTl面向?qū)ο蟮能浖S護面向?qū)ο蟮能浖S護OOSM面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)C+語言程序設計清華大學 鄭莉系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析l系統(tǒng)分析階段應該扼要準確地籠統(tǒng)出系統(tǒng)分析階段應該扼要準確地籠統(tǒng)出系統(tǒng)必需做什么，但是不關懷如何去系統(tǒng)必需做什么，但是不關懷如何去實現(xiàn)。實現(xiàn)。l面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析，直接用問題域面向?qū)ο蟮?/p>

17、系統(tǒng)分析，直接用問題域中客觀存在的事物建立模型中的對象，中客觀存在的事物建立模型中的對象，對單個事物及事物之間的關系，都保對單個事物及事物之間的關系，都保管他們的原貌，不做轉換，也不突破管他們的原貌，不做轉換，也不突破原有界限而重新組合，因此可以很好原有界限而重新組合，因此可以很好地映射客觀事物。地映射客觀事物。面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)C+語言程序設計清華大學 鄭莉設計設計l針對系統(tǒng)的一個詳細實現(xiàn)運用面向?qū)︶槍ο到y(tǒng)的一個詳細實現(xiàn)運用面向?qū)ο蟮姆椒?。其中包括兩方面的任務：象的方法。其中包括兩方面的任務：l把把OOAOOA模型直接搬到模型直接搬到OODOOD，作為，作為OODOOD的的一部分一部分l針對

18、詳細實現(xiàn)中的人機界面、數(shù)據(jù)存針對詳細實現(xiàn)中的人機界面、數(shù)據(jù)存儲、義務管理等要素補充一些與實現(xiàn)儲、義務管理等要素補充一些與實現(xiàn)有關的部分。有關的部分。面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)C+語言程序設計清華大學 鄭莉編程編程OOPOOP任務就是用一種面向?qū)ο蟮木幦蝿站褪怯靡环N面向?qū)ο蟮木幊萄哉Z把程言語把OODOOD模型中的每個成分書寫出模型中的每個成分書寫出來，是面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)最終落實的來，是面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)最終落實的重要階段。重要階段。面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)C+語言程序設計清華大學 鄭莉測試測試l測試的義務是發(fā)現(xiàn)軟件中的錯誤。測試的義務是發(fā)現(xiàn)軟件中的錯誤。l在面向?qū)ο蟮能浖y試中繼續(xù)運用面在面向?qū)ο蟮能浖y試

19、中繼續(xù)運用面向?qū)ο蟮母拍钆c原那么來組織測試，向?qū)ο蟮母拍钆c原那么來組織測試，以對象的類作為根本測試單位，可以以對象的類作為根本測試單位，可以更準確地發(fā)現(xiàn)程序錯誤并提高測試效更準確地發(fā)現(xiàn)程序錯誤并提高測試效率。率。面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)C+語言程序設計清華大學 鄭莉維護維護將軟件交付運用后，任務并沒有結將軟件交付運用后，任務并沒有結束，還要根據(jù)軟件的運轉情況和用戶的束，還要根據(jù)軟件的運轉情況和用戶的需求，不斷改良系統(tǒng)。需求，不斷改良系統(tǒng)。運用面向?qū)ο蟮姆椒ㄩ_發(fā)的軟件，運用面向?qū)ο蟮姆椒ㄩ_發(fā)的軟件，其程序與問題域是一致的，因此，在維其程序與問題域是一致的，因此，在維護階段運用面向?qū)ο蟮姆椒梢源蟠筇嶙o

20、階段運用面向?qū)ο蟮姆椒梢源蟠筇岣哕浖S護的效率。高軟件維護的效率。面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)C+語言程序設計清華大學 鄭莉信息的表示和存儲信息的表示和存儲l信息的分類信息的分類l計算機的數(shù)字系統(tǒng)計算機的數(shù)字系統(tǒng)l程序設計中常用的數(shù)制程序設計中常用的數(shù)制l不同進位計數(shù)制間的轉換不同進位計數(shù)制間的轉換l信息的存儲單位信息的存儲單位l二進制數(shù)的編碼表示二進制數(shù)的編碼表示l小數(shù)的表示方法小數(shù)的表示方法l非數(shù)值信息的表示非數(shù)值信息的表示C+語言程序設計清華大學 鄭莉信息的分類信息的分類 指令 控制信息 控制字 信息 定點數(shù) 數(shù)值信息 數(shù)據(jù)信息 浮點數(shù) 字符數(shù)據(jù) 非數(shù)值信息 邏輯數(shù)據(jù)信息的表示與存儲C+語言程序

21、設計清華大學 鄭莉計算機的數(shù)字系統(tǒng)計算機的數(shù)字系統(tǒng)l計算機采用的是二進制數(shù)字系統(tǒng)。計算機采用的是二進制數(shù)字系統(tǒng)。l根本符號：根本符號：0 0、1 1l進位原那么：逢二進一進位原那么：逢二進一l優(yōu)點：優(yōu)點：l易于物理實現(xiàn)易于物理實現(xiàn)l二進制數(shù)運算簡單二進制數(shù)運算簡單l機器可靠性高機器可靠性高l通用性強通用性強l缺陷：對人來說可讀性差缺陷：對人來說可讀性差信息的表示與存儲C+語言程序設計清華大學 鄭莉程序設計中常用的數(shù)制程序設計中常用的數(shù)制信息的表示與存儲C+語言程序設計清華大學 鄭莉不同進位記數(shù)制間的轉換不同進位記數(shù)制間的轉換 R 進制進制十進制十進制各位數(shù)字與它的權相乘，其積相加。各位數(shù)字與它

22、的權相乘，其積相加。例如例如: :(11111111.11)2=1(11111111.11)2=127+127+126+126+125+125+124 24 +1+123+123+122+122+121+121+120+120+12-2-1+11+12-2 2-2 =(255.75)10=(255.75)10(3506.2)8=3(3506.2)8=383+583+582+082+081+681+680+80+2 28-18-1=(1862.25)10=(1862.25)10(0.2A)16=2(0.2A)16=216-1+1016-1+1016-16-2=(0.1640625)102=(0.

23、1640625)10信息的表示與存儲C+語言程序設計清華大學 鄭莉不同進位記數(shù)制間的轉換不同進位記數(shù)制間的轉換 十進制十進制 R 進制進制十進制整數(shù)轉換成十進制整數(shù)轉換成R R進制的整數(shù)進制的整數(shù)“除除R R取余法，例如：取余法，例如：2 68 2 68 余余 數(shù)數(shù) 2 34 2 34 0 0 低位低位 2 17 2 17 0 0 2 8 2 8 1 1 2 4 2 4 0 0 2 2 2 2 0 0 2 1 2 1 0 0 0 0 1 1 高位高位所以所以 681068101000100210001002信息的表示與存儲C+語言程序設計清華大學 鄭莉不同進位記數(shù)制間的轉換不同進位記數(shù)制間的轉

24、換 十進制十進制 R 進制進制十進制小數(shù)轉換成十進制小數(shù)轉換成R R進制小數(shù)進制小數(shù)“乘乘 R R 取整法，例如：取整法，例如： 高位高位 0.3125 0.3125 2 = 0 .6252 = 0 .625 0.625 0.625 2 = 1 .252 = 1 .25 0.25 0.25 2 = 0 .52 = 0 .5 0.5 0.5 2 = 1 .02 = 1 .0所以所以 0.312510 = 0.01012 0.312510 = 0.01012 信息的表示與存儲C+語言程序設計清華大學 鄭莉不同進位記數(shù)制間的轉換不同進位記數(shù)制間的轉換二、八、十六進制的二、八、十六進制的相互轉換相互轉

25、換l每位八進制數(shù)相當于三位二進制數(shù)每位八進制數(shù)相當于三位二進制數(shù)l每位十六進制數(shù)相當于四位二進制數(shù)每位十六進制數(shù)相當于四位二進制數(shù)l(1011010.10)2=(001 011 010 .100)2=(132.4)8l(1011010.10)2=(0101 1010 .1000)2=(5A.8)16l(F7)16(1111 0111)2(11110111)2信息的表示與存儲C+語言程序設計清華大學 鄭莉信息的存儲單位信息的存儲單位l位位(bit(bit，b)b)：度量數(shù)據(jù)的最小單位，：度量數(shù)據(jù)的最小單位，表示一位二進制信息。表示一位二進制信息。l字節(jié)字節(jié)(byte(byte，B)B)：由八位二

26、進制數(shù)字：由八位二進制數(shù)字組成組成(1 byte = 8 bit)(1 byte = 8 bit)。l千字節(jié)千字節(jié) 1 KB = 1024 B1 KB = 1024 Bl兆字節(jié)兆字節(jié) 1 MB = 1024 K1 MB = 1024 Kl吉字節(jié)吉字節(jié) 1 GB = 1024 M1 GB = 1024 M信息的表示與存儲C+語言程序設計清華大學 鄭莉二進制數(shù)的編碼表示二進制數(shù)的編碼表示:原碼原碼l 符號符號絕對值表示絕對值表示 的編碼的編碼l例如：例如：lX=+0101011 XX=+0101011 X原原= 0 0101011= 0 0101011lX=-0101011 XX=-0101011

27、 X原原= 1 0101011= 1 0101011l 符號位符號位l缺陷：缺陷：l零的表示不獨一：零的表示不獨一：+0+0原原 =000.0 -0=000.0 -0原原 =100.0=100.0l進展四那么運算時，符號位須單獨處進展四那么運算時，符號位須單獨處理，且運算規(guī)那么復雜。理，且運算規(guī)那么復雜。信息的表示與存儲C+語言程序設計清華大學 鄭莉二進制數(shù)的編碼表示二進制數(shù)的編碼表示:反碼反碼l正數(shù)的反碼與原碼表示一樣。正數(shù)的反碼與原碼表示一樣。l負數(shù)的反碼與原碼有如下關系：負數(shù)的反碼與原碼有如下關系：l符號位一樣符號位一樣( (仍用仍用1 1表示表示) )，其他各位，其他各位取反取反(0(

28、0變變1 1，1 1變變0)0)。例如：。例如：X=-1100110 XX=-1100110 X原原 =11100110 X=11100110 X反反 =10011001=10011001X=+0000000 XX=+0000000 X原原 =00000000 X=00000000 X反反 =00000000=00000000l反碼中零的表示也不獨一反碼中零的表示也不獨一lX=-0000000 XX=-0000000 X原原 =10000000 X=10000000 X反反 =11111111=11111111l反碼只是求補碼的中間碼反碼只是求補碼的中間碼信息的表示與存儲C+語言程序設計清華大

29、學 鄭莉二進制數(shù)的編碼表示二進制數(shù)的編碼表示:補碼補碼l模數(shù)：模數(shù)：ln n位整數(shù)位整數(shù)( (包括一位符號位包括一位符號位) )，那么它的，那么它的模數(shù)為模數(shù)為 2n 2n 。 n n位小數(shù)，小數(shù)點前一位小數(shù)，小數(shù)點前一位為符號位，那么它的模數(shù)為位為符號位，那么它的模數(shù)為 2 2。l補數(shù)：補數(shù)：l一個數(shù)減去另一個數(shù)，或者說一個數(shù)一個數(shù)減去另一個數(shù)，或者說一個數(shù)加上一個負數(shù)，等于第一個數(shù)加上第加上一個負數(shù)，等于第一個數(shù)加上第二個數(shù)的補數(shù)。例：二個數(shù)的補數(shù)。例：8+(-2)=8+10 8+(-2)=8+10 ( mod 12 )( mod 12 )l一個二進制負數(shù)可用其模數(shù)與真值做一個二進制負數(shù)可

30、用其模數(shù)與真值做加法加法 ( (模減去該數(shù)的絕對值模減去該數(shù)的絕對值) ) 求得其求得其補補碼。碼。信息的表示與存儲C+語言程序設計清華大學 鄭莉二進制數(shù)的編碼表示二進制數(shù)的編碼表示:補碼補碼l計算機中的補碼表示法計算機中的補碼表示法l負數(shù)的補碼由該數(shù)反碼的末位加負數(shù)的補碼由該數(shù)反碼的末位加 1 1 求得求得l對補碼再求補即得到原碼對補碼再求補即得到原碼l補碼運算規(guī)那么補碼運算規(guī)那么l符號位可作為數(shù)值參與運算符號位可作為數(shù)值參與運算l減法運算可轉換為加法運算：減法運算可轉換為加法運算：l加上一個負數(shù)等于加上該數(shù)的補碼加上一個負數(shù)等于加上該數(shù)的補碼l補碼運算的結果仍為補碼補碼運算的結果仍為補碼l

31、運算結果溢出：運算結果溢出：l負數(shù)之和得正數(shù)，或正數(shù)之和得負數(shù)負數(shù)之和得正數(shù)，或正數(shù)之和得負數(shù)信息的表示與存儲C+語言程序設計清華大學 鄭莉小數(shù)的表示方法小數(shù)的表示方法l計算機中通常采用浮點方式表示小數(shù)計算機中通常采用浮點方式表示小數(shù)一個數(shù)一個數(shù) N N 用浮點方式表示可以寫成：用浮點方式表示可以寫成： N=MN=M2E 2E lE E表示表示2 2的冪，稱為數(shù)的冪，稱為數(shù)N N的階碼。階碼的階碼。階碼確定了數(shù)確定了數(shù)N N的小數(shù)點的位置，其位數(shù)的小數(shù)點的位置，其位數(shù)反映了該浮點數(shù)所表示的數(shù)的范圍。反映了該浮點數(shù)所表示的數(shù)的范圍。lM M表示數(shù)表示數(shù)N N的全部有效數(shù)字，稱為數(shù)的全部有效數(shù)字，

32、稱為數(shù)N N的尾數(shù)。其位數(shù)反映了數(shù)據(jù)的精度。的尾數(shù)。其位數(shù)反映了數(shù)據(jù)的精度。信息的表示與存儲C+語言程序設計清華大學 鄭莉非數(shù)值信息的表示非數(shù)值信息的表示l西文字符：西文字符：lASCIIASCII碼：用碼：用7 7位二進制數(shù)表示一個字位二進制數(shù)表示一個字符，最多可以表示符，最多可以表示27=12827=128個字符個字符lEBCDICEBCDIC碼：用碼：用8 8位二進制數(shù)表示一個字位二進制數(shù)表示一個字符，最多可以表示符，最多可以表示28=25628=256個字符個字符l漢字：漢字：l運用較為廣泛的是運用較為廣泛的是 國家規(guī)范信息交換國家規(guī)范信息交換用漢字編碼用漢字編碼(GB2312-80(GB2312-80規(guī)范規(guī)范) )，簡稱，簡稱國標碼。是二字節(jié)碼，用二個七位二國標碼。是二字節(jié)碼，用二個七位二進制數(shù)編碼表示一個漢字。進制數(shù)編碼表示一個漢字。信息的表示與存儲C+語言程序設計清華大學 鄭莉根本術語根本術語l源程序：源程序：l用源言語寫的，有待翻譯的程序用源言語寫的，有待翻譯的程序l目的程序：目的程序：l也稱為也稱為 結果程序結果程序 ，是源程序經(jīng)過翻，是源程序經(jīng)過翻譯程序加工以后所生成的程序。譯程序加工