C语言程序设计第1章计算机的组成与程序设计基础.ppt

第1章 计算机的组成与程序设计基础,2019年6月5日,1.1 计算机的组成及基本工作原理,一个完整的计算机系统应包括两个部分，即硬件系统和软件系统，如表1-1所示。,2019年6月5日,2019年6月5日,1计算机硬件的基本结构 当今计算机已发展成由巨型机、小巨型机、大型机、小型机、微型机组成的一个庞大“家族”。这个家族中的成员尽管在规模、结构、性能和应用等方面存在着一定差异，但它们的基本硬件结构仍沿用着冯诺依曼设计的传统结构。即由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。 一个计算机的基本硬件结构图如图1-1所示：,1.1.1 计算机硬件的系统,2019年6月5日,2019年6月5日,运算器：进行算术运算和逻辑运算的部件,Arithmetic and Logic Unit,算术运算： + - 逻辑运算： AND，OR，NOT,计算机系统组成：运算器,2019年6月5日,计算机系统组成：控制器,控制器：指挥中心，指挥各部件协调的工作。,2019年6月5日,计算机系统组成：存储器,存储器：存储程序和数据 内 存：存储正在运行的程序和数据以及中间结果、最终结果。,2019年6月5日,计算机系统组成： I/O设备,输入设备 输出设备,2019年6月5日,硬件系统,主机 外部设备,整个系统运行的物理平台,硬件系统的核心是主机，主机的核心是CPU,2019年6月5日,1.1.2计算机的软件系统,软件概念及分类 软件相关概念 计算机语言,2019年6月5日,软件：概念及分类,软件：程序 文档 数据,系统软件：用来管理、维护计算机并协调计算 机各部件有效工作的软件。 应用软件：实现具体应用的软件。,软件,操作系统,硬件,应用软件,2019年6月5日,软件：相关概念,指令系统：计算机能够识别的所有指令的集合。 不同类型的计算机所识别的指令和指令系统是不一样的。面向机器，通用性差。,指令：计算机能够识别并执行的“操作命令” 指令操作码操作数,例： 10110000 00001111,程序：为解决某一问题而设计的一系列指令或语句。,机器语言：计算机能唯一识别并可直接执行的语言，由二进制数（0或1）排列组合而成。,2019年6月5日,计算机语言：高级语言的执行,汇编语言 源程序,目标程序 .OBJ,可执行程序 .EXE,高级语言 源程序,编译程序,连接程序,汇编程序,汇编,连接,编译,2019年6月5日,1.1.3计算机工作原理,内存储器,外存储器,操作系统,Word软件,计算机的工作过程就是执行程序的过程,2019年6月5日,指令的执行过程,从内存某地址取出要执行的指令,把取出的指令送指令译码器，译出对应操作,向相关部件发送控制命令， 完成操作,2019年6月5日,程序设计基础知识,2019年6月5日,程序设计是一门技术，需要相应的理论、技术、方法和工具来支持。就程序设计方法和技术的发展而言，经过了结构化程序设计和面向对象的程序设计阶段。 除了好的程序设计方法和技术之外，程序设计风格也是很重要的。因为程序设计风格会深刻影响软件的质量和可维护性，良好的程序设计风格可以使程序结构清晰合理，使程序代码便于维护，因此，程序设计风格对保证程序的质量是很重要的。,程序设计方法与风格,2019年6月5日,程序设计方法与风格(续),要形成良好的程序设计风格，应考虑以下几个因素： 1源程序文档化 源程序文档化一般要考虑：标识符的命名、程序注释信息、视觉组织等几个方面。 标识符的命名应遵循“见名知义”的原则。 程序注释信息应能帮助读者正确理解整个程序。 注释信息一般包括序言性注释和功能性注释。所谓序言性注释一般位于程序的开始部分，主要包括：标题、程序的主要功能、主要算法、程序作者等。所谓功能性注释一般位于程序的中间，主要描述变量的含义、语句的作用等。 视觉组织主要是书写程序时应尽量清晰便于阅读，一般利用空格、空行、缩进等技巧。,2019年6月5日,#include /*编译预处理*/ main() /*主函数*/ int a,b,sum; /*定义整型变量a,b,sum */ printf(“Please input two integers:n“); /*输出提示信息，增强交互性*/ scanf(“%d%d“, /*输出a、b、sum*/ ,语句,注释,1.2 C程序程序的基本结构,求两个整数之和,运行结果： Please input two integers: 68 (表示空格，表示按Enter键) 6+8=14,int a,b,sum;,/*输入两个整数，并赋给a,b */,2019年6月5日,程序设计方法与风格(续),2数据说明的方法 数据说明的次序规范化。鉴于程序理解、阅读和维护的需要，使数据说明次序固定。当一个说明语句说明多个变量时，变量按照字母顺序排列。使用注释来说明复杂数据的结构。,2019年6月5日,程序设计方法与风格(续),3语句构造 除非对效率有特殊要求，程序编写要做到清晰第一，效率第二。 A=A+B B=A-B A=A-B 4输入和输出 输入和输出信息是用户直接关心的，输入和输出方式和格式应尽可能方便用户的使用。,2019年6月5日,结构化程序设计,由于软件危机的出现，人们开始研究程序设计方法，其中最受关注的是结构化程序设计方法。20世纪70年代提出了“结构化程序设计(structured programming)”的思想和方法。结构化程序设计方法引入了一些工程的思想和结构化思想，使大型软件的开发和编程都得到了一些改善。,2019年6月5日,结构化程序设计的原则,1）采用自顶向下、逐步细化的方法进行设计； 2）采用模块化原则和方法进行设计； 即将大型任务从上向下划分为多个功能模块，每个模块又可以划分为若干子模块，然后分别进行模块程序的编写。 3) 限制使用goto语句。,2019年6月5日,结构化程序设计的原则,结构化程序设计方法的主要原则可以概括为 自顶向下 逐步求精 模块化 限制使用goto语句,2019年6月5日,结构化程序的基本结构与特点,结构化程序的基本结构：,顺序结构、选择结构、重复结构。,2019年6月5日,1顺序结构 顺序结构是程序的最基本、最常用的结构，也是最简单的程序结构。它是按照书写顺序依次执行语句的结构，如图1-5所示。,2019年6月5日,（a）流程图 （b）N-S结构图 图1-5顺序结构,2019年6月5日,2选择结构 选择结构又称为分支结构，这种结构是按照给定的条件判断选择执行相应的语句序列，如图1-6所示。 分支结构一般根据条件判别来决定执行哪一个程序分支，满足条件则执行语句序列A，不满足条件，则执行语句序列B。通常，CPU每执行完一条指令后，便自动执行下一条指令，但分支结构的执行可以改变程序的执行流程。,2019年6月5日,（a）流程图 （b）N-S结构图 图1-6选择结构,2019年6月5日,3循环结构 循环结构又称为重复结构，通过循环控制条件来决定是否重复执行相同的语句序列。在计算机程序设计