語言課件高級程序設(shè)計

1、基礎(chǔ)知識概述C 語言程序設(shè)計C 語言程序設(shè)計當(dāng)代被稱為信息時代信息技術(shù)的基礎(chǔ)是計算機技術(shù)計算機的靈魂是軟件軟件業(yè)是我國當(dāng)代的朝陽產(chǎn)業(yè)一、計算機基礎(chǔ)知識什么是計算機 ？ 答曰：用于計算的機器。最簡單、最古老的計算工具 算盤是執(zhí)行計算功能的設(shè)備，這里我們可以稱之為運算器。 “操盤手”負(fù)責(zé)控制計算系統(tǒng)的運行，這里我們可以稱之為控制器。 控制器、運算器合起來稱為處理器。 筆和紙是用于記錄算式和計算結(jié)果的設(shè)備，這里我們可以稱之為存儲器。 控制器、運算器、存儲器都是客觀實體，我們統(tǒng)稱為硬件。 算式及計算結(jié)果是整個計算系統(tǒng)要完成的任務(wù)和數(shù)據(jù)，我們可以稱為軟件。11 - 4 2 + 7 軟件存放在存儲器中。另

2、外打個比方 鋼琴、鋼琴師以及紙張是一個硬件系統(tǒng)。 那么，鋼琴譜就是一個軟件系統(tǒng)。因此，計算機系統(tǒng)包括兩大部分： 硬件系統(tǒng)：即實現(xiàn)計算機功能的執(zhí)行部分。 軟件系統(tǒng)：即硬件系統(tǒng)執(zhí)行的內(nèi)容和步驟。主機外設(shè) （即外圍設(shè)備，如鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器、打印機、掃描儀等）主板外存 （即外部存儲器，如硬盤、光驅(qū)、軟驅(qū)等）機箱CPU（即中央處理器）內(nèi)存（即內(nèi)部存儲器）擴展卡（如顯示卡、聲卡、網(wǎng)卡等）外設(shè)接口（如串口、并口、USB接口等， 用于連接外部設(shè)備）微型計算機的硬件系統(tǒng) 中央處理器 即 CPU（Central Processing Unit），將運算器、控制器及少量的存儲器集成在一個芯片上，作為計算機最核心的

3、硬件部分。 內(nèi)部存儲器 簡稱內(nèi)存，作為CPU直接使用的存儲設(shè)備。 外部存儲器 簡稱外存。由于內(nèi)存屬于易失性的存儲設(shè)備，即斷電后無法保存數(shù)據(jù)，因此需要非易失性的外部存儲設(shè)備來存放軟件。 磁盤（主要分為軟盤和硬盤兩種） 軟盤和軟盤驅(qū)動器 硬盤硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu) 光盤（主要分為 CD 和 DVD 兩種格式）光盤驅(qū)動器光盤 閃存（采用FLASH芯片，主要用于 U盤和各種存儲卡） 即實現(xiàn)CPU以外的擴展功能的設(shè)備，如顯示卡、網(wǎng)卡、聲卡等。顯示卡 擴展卡 主板CPU插槽內(nèi)存插槽擴展卡插槽外設(shè)接口硬盤、光驅(qū)接口軟驅(qū)接口電源接口BIOS芯片鋰電池 即將 CPU 、內(nèi)存、擴展卡、控制芯片及各種接口集中在一起的電路板。

4、顯示卡專用插槽 機箱 即將主板、外存等集中放置的箱體。 外設(shè) 即外圍設(shè)備，如鼠標(biāo)、鍵盤、顯示器、打印機、掃描儀等，外設(shè)通過專用的接口（如串口、并口、USB接口等）與主板連接。計算機的軟件系統(tǒng) 軟件的概念廣義： 人們處理事物的思想、方法、步驟。狹義： 計算機軟件，即計算機程序，即計算機指令 執(zhí)行的步驟。軟件的執(zhí)行者是硬件，硬件受軟件的控制。編寫軟件，就是使硬件按照人的意圖工作。操作系統(tǒng) 負(fù)責(zé)管理整個計算機系統(tǒng)，管理應(yīng)用軟件和硬件之間的通信， 如 UNIX 、 DOS、WINDOWS系列等。編程軟件 所有的軟件（操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件）都是用編程語言設(shè)計完成的。 如匯編語言、高級語言等。 軟件的分類應(yīng)

5、用軟件 完成某一實際應(yīng)用，如文字處理、圖象處理、學(xué)習(xí)、娛樂及工具軟件等等。 軟件的層次應(yīng)用軟件操作系統(tǒng)計算機硬件編程軟件操作系統(tǒng)是軟件系統(tǒng)的核心，CPU是硬件系統(tǒng)的核心。整個計算機系統(tǒng)的工作由操作系統(tǒng)管理和控制。 軟件的表達(dá)和存儲 計算機軟件（包括程序和數(shù)據(jù)）都是以 二進(jìn)制 的形式來表達(dá)和存儲的，即每一位只能有兩個值（0或1），反映在物理上就是高電位或低電位、通或斷、有或無等兩種截然相反的物理狀態(tài)。 二進(jìn)制數(shù)據(jù)也稱為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，相比模擬數(shù)據(jù)來講，它更容易運算、傳輸和存儲，具有很多模擬數(shù)據(jù)不具備的優(yōu)點。世界上最早的二進(jìn)制計算機數(shù)據(jù)是以文件（File）為單位來進(jìn)行處理和存儲的。文件由字節(jié)（Byte）

6、組成。1個字節(jié)由 8個二進(jìn)制位（Bit）組成。位是計算機數(shù)據(jù)表達(dá)和存儲的最小物理單位。 數(shù)據(jù)的存儲是由操作系統(tǒng)中的文件系統(tǒng)來完成的。計算機數(shù)據(jù)為什么要以文件為單位來進(jìn)行處理和存儲呢？ 微型計算機的啟動過程一、 通電。 二、 啟動BIOS程序（固化在BIOS芯片中），查找基本設(shè)備 并建立通信。三、 讀取外存的引導(dǎo)信息。四、 運行操作系統(tǒng)的啟動程序，并逐步進(jìn)入操作系統(tǒng)。五、 用戶可以在該操作系統(tǒng)中使用計算機的軟、硬件資源。微型計算機的工作示意圖 運算器高速緩存控制器內(nèi)存外存輸入設(shè)備輸出設(shè)備CPU計算機的發(fā)展史 算盤是人類最早的手動計算工具，而機械式計算機是一種利用機械技術(shù)來實現(xiàn)數(shù)學(xué)運算的計算工具。

7、 17世紀(jì)初，法國人帕斯卡發(fā)明了第一臺機械式加法機，隨后出現(xiàn)了機械式乘法機、機械式差分機等。1. 機械式計算機手搖式機械計算機 電子計算機是隨著電子技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種計算工具。2 . 電子計算機 第一代電子計算機（基于電子管）電子管電子管計算機 世界上第一臺電子計算機使用了18000多只電子管，重量約 30噸，占地約 170 平方米，主要用于彈道計算，運算速度可達(dá)到每秒5000次。 第二代電子計算機（基于晶體管）三極管二極管晶體管計算機 第三代電子計算機（基于集成電路） 集成電路 第四代電子計算機（基于大、超大規(guī)模集成電路） 大、超大規(guī)模集成電路電子計算機的分類 大型計算機 按照計算量的大

8、小和計算速度的快慢，計算機通?？煞譃槿缦聨最悾涸缙诘挠嬎銠C以大型機為主。目前的大型機的運算速度可以達(dá)到每秒幾百億次。 小型計算機 微型計算機臺式機筆記本機 世界上第一臺微型計算機由 APPLE 公司制造，隨后 IBM 公司跟進(jìn)，并取名為 Personal Computer 。 掌上電腦（嵌入式計算機）編程語言的發(fā)展第一代：機器語言（面向機器） 用二進(jìn)制機器指令和二進(jìn)制數(shù)據(jù)來編寫程序。0110 0101 1010 0011 0010 優(yōu)點：可直接對底層硬件編程。缺點：難記，難用，編程效率低下，可讀性極差，調(diào)試?yán)щy，只能編寫一些很小的程序，且 依賴具體的機器，可移植性差。石器時代第二代：匯編語言（

9、面向機器） 用助記符表示二進(jìn)制的機器指令，可用八進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制來表示數(shù)據(jù)。MOVJMP PUSH優(yōu)點：可直接對底層硬件編程，相比機器語言進(jìn)了一步，可以編寫稍大一點的程序。缺點： 可讀性仍然較差，編程、調(diào)試效率較低，沒有結(jié)構(gòu)，很難編寫大型的程序，且依賴具體的機器，可移植性差。鐵器時代第三代：面向過程的編程語言 即結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計語言（高級語言），如C、BASIC、FORTRAN、PASCAL等，有了循環(huán)、分支等流程控制結(jié)構(gòu)以及Structure等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。優(yōu)點：與具體的機器無關(guān)，可移植性強，程序流程清晰，可讀性強，編程、調(diào)試效率較高，可以編寫較大型的程序。缺點： 過程（或函數(shù)）與數(shù)據(jù)相對

10、獨立，代碼的可重用性差，且維護(hù)困難 ，對于較大型的程序的開發(fā)和維護(hù)成本較高。機械時代第四代：面向?qū)ο蟮木幊陶Z言 如C+，將數(shù)據(jù)對象和對數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的過程（或函數(shù)）結(jié)合為一個整體（類），具有如下特點：優(yōu)點：程序的模塊化、數(shù)據(jù)抽象程度高，數(shù)據(jù)隱蔽性、可重用性、可擴充性強，維護(hù)代價低，可以開發(fā)更大型的程序。電子信息時代抽象性封裝性繼承性多態(tài)性面向?qū)ο蟮目梢暬幊汰h(huán)境 為簡化在Windows下開發(fā)圖形化的用戶界面，出現(xiàn)了可視化的編程語言，如VC+、VB、Delphi、Java等。優(yōu)點：開發(fā)用戶界面更容易，編程效率更高，程序開發(fā)周期更短。1946年 第一臺電子管計算機ENIAC問世1958年 第一臺晶體

11、管計算機問世1960年 ALGOL語言問世1963年 CPL語言于劍橋大學(xué)問世1964年 第一臺集成電路計算機問世1967年 BCPL語言于劍橋大學(xué)問世1969年 UNIX操作系統(tǒng)于貝爾實驗室問世1970年 B語言于貝爾實驗室問世1971年 第一個微處理器Intel4004問世1972年 C語言于貝爾實驗室問世計算機發(fā)展大事記1975年 第一臺微型計算機ATARI-8800問世1975年 微軟公司成立1977年第一臺蘋果機問世1981年第一臺IBM PC機問世 微軟的MS-DOS 1.0 發(fā)布1983年 C+于貝爾實驗室問世1984年 蘋果的第一個圖形操作系統(tǒng)Macintosh問世1985年

12、運行于DOS下的Windows 1.0 發(fā)布1995年 獨立的操作系統(tǒng)Windows 95發(fā)布 20世紀(jì)60年代末，美國貝爾實驗室的Ken Thompson和Dennis Ritchie用匯編語言為PDP-7編寫第一個版本的UNIX操作系統(tǒng)。 但匯編太不好用，Thompson需要高級語言。于是他嘗試了一些高級語言，但都不理想。于是，1970年 Thompson在BCPL語言的基礎(chǔ)上進(jìn)行簡化，設(shè)計出了B語言。 B語言過于簡單，功能有限。1972年，二人把B語言改造成功能更加強大的C語言，并用C重寫了UNIX操作系統(tǒng)。C語言的起源二、C語言簡介 1983年， Ritchie獲得了計算機科學(xué)的最高榮譽 圖靈獎。Ritchie 和 Thompson在開發(fā) UNIXRitchie 和 Thompson接受美國國家技術(shù)勛章一、 語言簡潔、緊湊，使用方便、靈活。 二、 運算符豐富。三、 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富。四、 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計。五、 語法不太嚴(yán)格。六、 即具有低級語言（匯編語言）的功能，又具有高級語言的特點。七、目標(biāo)代碼質(zhì)量高，僅次