高级程序设计语言概述.ppt

第一讲 高级语言程序设计概述,金世双 编著,2,本讲主要内容,程序设计语言发展历程,1,C与C+集成环境,2,C与C+的程序组成,3,简单输入输出操作,4,3,0. 序言,教学对象 计算机科学与技术系 教学目标 程序设计的重要性 程序设计的基本概念与基本方法 编程解题的思路与典型方法 数学模型简介 算法及算法步骤 程序结构与相应语句 编码与上机调试,4,学习的重点 程序设计的基本概念，基本方法； 在 C/C+语言的环境下，学会如何针对问题进行分析，构建数学模型，寻找算法并编程实现； 有条有理有根有据的编程实践； 养成良好的编程风格与习惯； 重在思维方法的学习，鼓励创新。,5,教学内容安排 1.概论：程序设计的基本概念与基本方法；怎样才能学好这门基础课 2. 程序的基本结构 3. 编程关键：逻辑思维与问题求解人是怎样让计算机帮助自己解题的 4. 数据的组织方式一：数组 5. 模块化：函数与函数调用 6. 分治思想：递归算法及其实现 7. 逻辑指代与物理指代：指针 8. 数据的组织方式二：结构,6,9. 蒙特卡洛法 10.贪心法 11.动态规划 12. 数据的组织方式三：链表与树 13.数据的组织方式四：文件，数据的永久存储与重复使用 14.面向对象程序设计,7,1. 程序设计语言发展历程,程序设计语言的轨迹,8,C语言发展过程 产生背景 产生过程 时间:19721973 地点:美国贝尔实验室 目的:UNIX操作系统 设计人: Ken.Thompson和Dennis.M.Ritchie C标准 标准C: K&R合著The C Programming Language ANSI C: 1983年 87 ANSI C: 1987年 1990年国际标准的ANSI C,C语言发展的历程,9,C+语言发展的历程,C+是在C语言的基础上发展和完善的，而C是吸收了其它语言的优点逐步成为实用性很强的语言。 随着20世纪70年代C语言应用的推广，C语言存在的一些缺陷或不足也开始流露出来，并受到大家的关注。如：C语言对数据类型检查的机制比较弱；缺少支持代码重用的结构；随着软件工程规模的扩大，难以适应开发特大型的程度等等。,10,为了克服C语言本身存在的缺点，并保持C语言简洁、高效，并与汇编语言接近的特点，1980年，贝尔实验室的Bjarne Stroustrup博士及其同事对C语言进行了改进和扩充，并把Simula 67中类的概念引入到C中。并在1983年由Rick Maseitti提议正式命名为C+（C Plus Plus）。后来，又把运算符的重载、引用、虚函数等功能加入到C+中，使C+的功能日趋完善。 当前用得较为广泛的C+有：VC+ （Visual C Plus Plus）、 BC+（Borland CPlus Plus）、AT&T C+等。,11,C+历史上的主要事件：,1983年8月， 第一个C+实现投入使用 1983年12月，Rick Mascitti建议命名为CPlusPlus，即C+。 1985年2月， 第一个C+ Release E发布。 10月，CFront的第一个商业发布，CFront Release 1.0。 10月，Bjarne博士完成了经典巨著The C+ Programming Language第一版 1986年11月，C+第一个商业移植CFront 1.1,Glockenspiel。 1987年2月， CFront Release 1.2发布。 11月，第一个USENIX C+会议在新墨西哥州举行。 1988年10月，第一次USENIX C+实现者工作会议在科罗拉多州举行。 1989年12月，ANSI X3J16在华盛顿组织会议。,12,1990年3月， 第一次ANSI X3J16技术会议在新泽西州召开 5月， C+的又一个传世经典ARM诞生。 7月， 模板被加入。 11月，异常被加入。 1991年6月， The C+ Programming Language第二版完成。 6月， 第一次ISO WG21会议在瑞典召开。 10月，CFront Release 3.0发布。 1993年3月， 运行时类型识别在俄勒冈州被加入。 7月， 名字空间在德国慕尼黑被加入。 1994年8月， ANSI/ISO委员会草案登记。 1997年7月， The C+ Programming Language第三版完成。 10月，ISO标准通过表决被接受 1998年11月，ISO标准被批准。,13,2. C与C+集成环境,Turbo C2.0集成环境,14,C程序开发步骤,程序代码的录入, 生成源程序*.c,语法分析查错，翻译 生成目标程序*.obj,与其它目标程序或库 链接装配,生成可执行 程序*.exe,15,C+集成环境,VC+ 集成环境,16,C+编译过程,源程序 （文本文件） *.CPP,目标文件 （二进制文件） *.OBJ,可执行文件 （二进制文件） *.EXE,库文件 （各种函数）,在Vitual C+系统中，可直接从源程序编译连接至可执行程序，但依然要生成*.OBJ及*.EXE这两个文件。,F7,compile,link,17,经典例题,例题1. 在显示器上显示“ Hello, world！” 要求：用C和C+两种语言编写。,18,经典例题,例题2. 求两个数中最大的一个数。 求三个数最大的一个数呢？ 更多个呢？ 要求：用C和C+两种语言编写。,思考： 求两个数的和。 求三个数的和呢？ 更多个呢？,19,3. C与C+的程序组成,C语言程序的组成 一个程序由一个或多个源程序文件组成 小程序往往只包括一个源程序文件 一个源程序文件中可以包括三个部分： 预处理指令 全局声明 函数定义,#include 等,在函数之外进行的数据声明,每个函数用来实现一定的功能,20,C语言程序的结构,函数是C程序的主要组成部分 一个C程序是由一个或多个函数组成的 必须包含一个main函数（只能有一个） 每个函数都用来实现一个或几个特定功能 被调用的函数可以是库函数，也可以是自己编制设计的函数,21,C语言程序的结构,C语言程序的结构特点： 一个函数包括两个部分： 函数首部 int max ( int x ， int y ),函数类型,函数名,参数类型,参数名,若函数无参，在括弧中写void或空括弧,22,C语言程序的结构,函数体 声明部分 定义在本函数中所用到的变量 对本函数所调用函数进行声明 执行部分：由若干个语句组成，指定在函数中所进行的操作 可以是空函数，如： void dump ( ) ,可以没有声明部分,23,C语言程序的结构特点：,程序总是从main函数开始执行 C程序对计算机的操作由C语句完成 C程序书写格式是比较自由的 一行内可以写几个语句 一个语句可以分写在多行上 为清晰起见，习惯上每行只写一个语句 程序总是从main函数开始执行 C程序对计算机的操作由C语句完成 数据声明和语句最后必须有分号 C语言本身不提供输入输出语句 程序应当包含注释，增加可读性,24,C+程序的组成,C+源代码一般都由若干函数和类组成。为了便于管理，一般把不同功能的函数和类放在不同的文件中，对于类的声明和实现也分别放在对应的.h（或.hpp）和.cpp文件中。 由于文件较多，所以为了便于管理，一般的集成开发工具都会提供工程（Project）管理功能来管理这些文件，对源文件进行编译和链接。,25,26,经典例题,例题3. 输入下图所示的程序。 * * 1 * * 2 * * 3 * * 要求：用C和C+两种语言编写。,27,经典例题,例题4. 求一个数的平方。,引申 double pow(double x，double y)库函数,28,4. 简单输入输出操作,输入输出是程序中最基本的操作之一。 所谓输入输出是以计算机主机为主体而言的 从计算机向输出设备(如显示器、打印机等)输出数据称为输出 从输入设备（如键盘、磁盘、光盘、扫描仪等）向计算机输入数据称为输入,29,语言输入输出语句,语言本身不提供输入输出语句 输入和输出操作是由C标准函数库中的函数来实现的。主要是printf函数和scanf函数 printf和scanf不是语言的关键字，而只是库函数的名字 还有putchar、getchar、puts、gets等等,在使用输入输出函数时，要在程序文件的开头用预编译指令 #include 或 #include stdio.h,30,printf函数输出数据,printf函数的一般格式 printf（格式控制，输出表列） 例如： printf(”i=%d,c=%cn”,i,c);,格式声明,格式控制：以开始，以一个格式字符结束，中间可以插入附加的字符。,31,scanf函数输入数据,scanf 函数的一般形式 scanf（格式控制，地址表列）,32,经典例题,例题5. 按照“ （x+y）*z-k ”的格式输入算术表达式，并输出结果。,33,经典例题,例题6. 输出如图所示的图形。,34,+语言输入输出语句,在C+ 中引入术语 stream（流），指的是来自设备或传给设备的一个数据流。 cout表示输出流对象，它是输入输出流库的一部分。与cout 相关联的设备是显示器。在程序中有了关联字cout 就有了将数据流传到显示器的条件，这时用插入操作符“ ” 将其后的数据插入到该流中去。比如下面的两条语句 cout“welcome to Jin”; coutendl; 插入操作符可以把多个输出数据组合或级联成单个的输出语句。,35,cin 表示输入流对象，它也是输入输出流库中的一部分，与相关联的输入设备是键盘。 由键盘输入的字符串形成输入流，用提取操作符“ ”可将输入流存储到一个事先定义好的变量中。,提取输入流的示意图,36,注释及其重要性,注释(comments)是非常重要的一种机制。没有注释的程序不能算作合格的程序。要建立这样的观念：程序是给人编的，让人家看懂是第一位重要的事情。特别是将来你可能参加一个团队，几十人甚至几百人一起合作编程，相互协同，更需将注释写得清清楚楚、明明白白，因此，我们规定程序中须有如下内容： 程序名称 程序要实现的功能，比如要完成什么