中国地质大学C课件01.ppt

第1章 计算机程序设计和 C+语言简述,中国地质大学信息工程学院 主讲人：管 建 和,本章内容提要,内存单元、内存单元地址和指针的概念 程序设计语言 结构化程序设计 C+语言概述 C+字符集和标识符 C+程序的基本结构 C+程序开发过程,1.1 计算机概述,计算机发展史,第一代 电子管 1946,第二代 晶体管 1959,第三代 集成电路 1965,第四代大规模集成电路1971,第五代 智能型 未来,第四代大规模集成电路1971,冯.诺依曼计算机基本结构,存储程序原理,存储程序原理，就是把人预先编好的程序和数据，通过一定的方式送到计算机的存储器中保存起来。程序中的指令序列，是按一定顺序排列存放的。计算机在运算之前，被告知要执行的第一条指令的地址。工作时，它就能自动地去取出第一条指令，执行后，又自动取下一条指令。,计算机系统,硬件,主 机,外部设备,CPU,内 存,输入设备,输出设备,外 存,1.2 数据在计算机中的存储形式,一、位、字节、字 位：计算机中每个二进制基本单位称为“位”，也称比特（Bit）。 字节： 1Byte =8Bit 内存由若干个排列整齐的字节组成。 字：由一个或若干个字节组成一个“字”。 一个字可用来存放一个数据或一条指令。,二、内存单元、内存单元地址、指针 内存单元：存放一个数据或一条指令的存储空间。 内存单元地址：内存中每个字节的相应位置编号，&i。 指针：变量的地址。 三、直接访问与间接访问 直接访问：按照变量地址存取变量的方式。 间接访问：从指针变量中获得变量的地址，然后根据变量的地址存取变量的方式。 四、原码、反码和补码 内存中的数都是以补码形式存放的。,1.3 程序设计初步,一、程序设计语言 程序设计语言：人编写的让计算机执行的 指令集合。 机器语言：二进制指令的集合。 汇编语言：用符号代替二进制形式的指令所形成的指令集合。 高级语言：更接近于人们习惯的自然语言和所用的数学公式的集合。,语言处理程序：,源程序,语言处理程序 （翻译程序）,目标程序,源程序：用源语言（汇编或高级语言）写的有待翻译的程序 目标程序：也称为结果程序，是源程序通过翻译程序加工以后所生成的程序 翻译程序：是指一个把源程序翻译（编译、解释）成等价的目标程序的程序,汇编程序：把用汇编语言写的程序，翻译加工生成目 标程序。 编译程序：把用高级程序设计语言写的程序，经翻译 加工生成目标程序。 解释程序：也是一种翻译程序，它不产生目标程序。 边翻译边执行，即输入一句翻译一句执行一句。,三种语言处理程序,1.3 程序设计初步,二、结构化程序设计,自顶向下，逐步细化 清晰第一，效率第二 书写规范，缩进格式 基本结构，组合而成,1.4 C+语言概述,一、C+语言简史 早期：机器语言、汇编语言 50年代中期：FORTRAN语言引进了许多现代仍然使用的程序设计概念。 50年代后期：ALGOL60提出块结构的思想。 60年代：SIMULA67首先提出对象和类的概念，并支持类的继承，是面向对象语言的鼻祖 70年代：ADA不能全面地支持继承，称为基于对象的语言。,后来出现的Smalltalk是最有影响的面向对象的语言之一。 80年代中后期以后，随着面向对象的程序设计语言的广泛应用，出现了更多的面向对象的语言。,面向对象的语言可分为以下两类： 1、开发全新的面向对象的语言 ObjectC Eiffel Smalltalk80 2、对传统语言进行面向对象的扩展，称为混合型语言，其代表有C+语言。,C+,C,C+ 语言具有C语言的丰富的应用基础和开发环境的支持，对于已经掌握C语言的人讲，更易学易普及。,C语言是贝尔实验室为DEC公司开发PDP系列计算机操作系统时研制的。C作为UNIX操作系统的开发语言而广为应用和流行。1989年制定为ANSI C标准。,1、语言简洁、紧凑，使用方便、灵活。 2、运算符和数据类型丰富。 3、访问内存地址、寄存器、进行位操作， 具有汇编语言的功能。 4、生成的目标代码质量高、程序运行效率高。,C语言的独有特点是：,二、从C到C+,局限： 1、对类型的检查机制相对较弱、程序中的一些错误不能在编译时发现； 2、无支持代码重用的语言结构； 3、当程序规模达到一定的程度时，难以控制程序的复杂性；,为满足管理程序复杂性需要，1980年，贝尔实验室对C进行了改进和扩充：,“带类的C”,C,1983年取名为C+，后经过三次修订。 1994年制定了ANSI C+标准的草案。,1、C+是C的扩展，C是C+的子集，C+ 包括C的全部特征、属性和优点。同时，增加了对面向对象编程的完全支持。 2、与C 一致， C+程序结构采用函数驱动机制实现。 3、C+实现了类的封装，数据隐藏、继承及多态，使其代码可重用并容易维护。 4、C+是一门高效使用的程序设计语言，既可进行过程化程序设计，又可进行面向对象程序设计。,C+的特点,在面向过程的程序设计中，程序是处理数据的一系列过程。过程（或函数）定义为实现特定功能的一组指令。 其主要设计思想是功能分解并逐步求精。数据与程序过程分开存储，编程的主要技巧在于关注模块之间的调用关系及数据的变化。,面向过程的程序设计,1、当数据量增大时，数据与处理这些数据的方法之间的分离使程序变得越来越难以理解。 2、相对于老问题的新方法都要带来额外的开销，程序的可重用性小。,面向过程程序设计的主要缺点,C+ 语言具有C语言丰富的应用基础和对开发环境的支持。,2. 面向对象程序设计语言（OOP： Object-Oriented Programming ） 代表语言：C+语言,二、C+中对象和类 1. 对象(Object) 概念上：在问题空间中，将客观世界的实体称为对象。对象可以是人、物、事件、规则、概念等。 实现上：把数据和处理数据的过程（操作或方法）当作一个整体，这个封装体就称为对象。 2. 类(Class) 具有相同属性和行为（共性）的对象的抽象。,对象的模型结构,三、C+面向对象的特性 封装性：每个类的属性和行为都封装在一个模块中，对外不透明，只能通过一定的对外接口才能访问内部信息。封装性是基础。 继承性：子类获得父类的特性的过程。继承性是关键。 多态性：一个接口，多种算法。多态性是补充。,1.5 C+字符集和标识符,一、C+字符集(Character Set) 大小写英文字母：和 数字字符： 其他字符： * & （ ）， ？ 等 二、C+标识符(Identifiers) 1.定义 程序设计语言中为变量、常量、类型、函数等取的名字称为标识符。,标识符由大小写字母、数字和下划线组成， 并且只能以字母或下划线开始。 2.注意事项： 标识符区分大小写 标识符长度任意 提倡使用“见名知义”的标识符 避免使用系统已定义的标识符（系统保留字）,1.6 C+程序的基本结构,一、C+程序实例 例1.1求两数之和 #include “iostream.h” /编译预处理 void main() /main函数 /函数主体 int add(int x,int y) /add函数 ,例1.2 #include “iostream.h” /编译预处理 #include “math.h” class CPoint /类定义 public: CPoint(int x, int y) /对外接口函数 X = x, Y = y; int getX() return x; int getY() return y; private: int X, Y; /隐藏点坐标数据 ; void main() /main主函数 CPoint p1(3,4),p2(7，3),p3(8,7),