计算机与程序设计概论.ppt

福建工程学院鲍春波 高级语言程序设计 2012年秋 第一章计算机与程序设计概论2 概述 什么是计算机如何存储程序怎么设计程序 软件 程序设计语言C语言简介典型程序演示程序设计方法C C 程序设计基本环境 怎么进行程序设计 编程 programming 设计程序 designprogram 更专业的 更广泛的称为软件开发首先要选择一种语言表示程序然后学习程序设计的基本方法 人与计算机的对话的语言 两个说不同母语的人的对话方式 一方学另一方的语言双方都学习一种第三方语言人与计算机的对话方式 计算机学习人的语言 自然语言理解 人学习计算机的语言计算机与人都学习第三方语言 现在人还只能主动学计算机的语言做不到计算机学会人的语言当计算机懂了人的自然语言 就几乎不再需要编程 想让计算机干什么 尽管对着它说好了 那时程序员可能也就失业了 程序设计语言 计算机能直接读懂的语言 机器语言由一系列二进制0和1组成 00010101011011000001011001101101010100000101011000110000011011101100000000000000 像不像天书 低级语言 汇编语言 使用助记符和变量名 代替0 1汇编语言程序片段但是计算机不能直接懂得汇编语言写的程序 通过一种工具把它翻译成机器语言代码 那种工具叫汇编程序 汇编器 是一个软件汇编语言执行效率高 现在很多应用仍然使用 LDR5 PRICELDR6 TAXADDIR0 R5 R6STR0 TOTALHLT 可以猜出一些意义 程序设计语言 高级语言 includeintmain intprice tax total scanf d d return0 高级语言 很多 流行的有C C JavaC语言编写的程序高级语言既不是英语 也不是汇编语言和机器语言但更像英语 比较容易理解 但还不如普通英文那样直接 怎样让计算机读懂高级语言 编译器 Compiler 用高级语言写的程序称为源代码 简称源码编译器能把源代码转换为可被计算机理解的机器语言代码把机器代码以可执行文件的形式保存在磁盘上一种程序设计语言对应一种编译器 怎样让计算机读懂高级语言 C语言源程序 可执行程序 编译器 怎样让计算机读懂高级语言 还有一种解释执行的方式需要有一个解释器 脚本引擎逐条翻译执行还有先编译 后解释的方式如Java语言 我们要选择的语言是C或C 以C为主 C语言的创世纪 一切从一个叫 SpaceTravel 的电子游戏开始 为了让他的游戏能在PDP 7上运行 KenThompson用汇编语言给PDP 77写了一个操作系统 UNIX汇编太不好用了 Thompson在BCPL语言的基础上 自己设计了一个B语言随着UNIX的发展 B也不够用了 DennisRitchie加入把B改造成C开始用C重写UNIX C语言的设计者DennisM Ritchie Ritchie漫画像 和Unix的设计者KenThompson接受美国国家技术勋章 C语言的发展历程 1983年 美国国家标准委员会成立了X3J11 专门负责信息技术标准化的机构 起草了关于C语言的标准草案 1989年 草案被ANSI正式通过成为美国国家标准 ANSI ISO9899 1990 称为C89标准 这时的C语言称为ANSIC TheCProgrammingLanguage 第二版就是根据ANSIC C89 进行了更新 1990年 ISO批准了ANSIC成为国际标准 于是ISOC 又称为C90 诞生了 除了标准文档在印刷编排上的某些细节不同外 ISOC C90 和ANSIC C89 在技术上完全一样 ISO在1994 1996年分别出版了C90的技术勘误文档 更正了一些印刷错误 并在1995年通过了一份C90的技术补充 对C90进行了微小的扩充 经过扩充后的ISOC被称为C95 1999年 ANSI和ISO又通过了最新版本的C语言标准和技术勘误文档 该标准被称为C99 C程序设计语言 C语言被分类为高级语言 但实际上它是一种介于高级语言和低级语言之间的语言 很多流行语言 新生语言都借鉴了它的思想 语法从C 到Java 再到C 正确地学好C语言 是学习这些流行语言的基础 C语言功能强大 可以说上天入地 无所不能几乎没有不能用C写出来的软件 没有不支持C的系统 18 C程序设计语言 硬件 Hardware 操作系统 OS 应用程序 Application 应用平台 基于平台的应用程序 低级语言的地盘 高级语言的地盘 C语言的地盘 18 C语言程序实例 例1最简单的C语言程序在屏幕上打印信息 HelloWorld hello cpp includeintmain void printf Hello World n return0 例2一个猜数游戏的计算机模拟 你心里想好一个1000以内的整数 我来猜 如果猜中了 游戏结束 如果我猜的数大于你那个数 你告诉我太大了 如果我猜的数小于你那个数 你就告诉我太小了 这样总有一次我会猜中你那个数 写一个程序 用计算机模拟这个过程 计算机代表你 计算机会随机产生一个1000以内的整数 玩家运行这个程序 猜那个数 guessNumber cpp 例3一个能绘制图形的程序 实际工作中很多问题常常需要绘制图形 如数据曲线 数据直方图 数据饼形图 各种几何图形 甚至包括立体几何图形和图形所在的窗口界面 还需要对几何图形交互操作 drawDemo cpp C程序的特点 结构化程序 顺序 选择 循环 模块化 函数书写格式 段落 空行 注释 字符大小写敏感变量有类型系统编程 应用编程 嵌入式 无所不能 25 C语言的优点 程序执行效率高能直接对硬件进行操作语言简练 灵活 使用方便可移植性较好 25 26 C语言的缺点 不容易学习代码不容易维护过于强大 以至于容易产生致命Bug 如何用计算机解决实际问题 程序设计的步骤 首先是分析问题 确定目标回答做什么 明确输入 输出的具体要求 要达到什么目标 算法设计回答怎么做 可以借助框图 流程图 或伪码等手段描述遵循某种方法 如结构化方法 面向对象方法 算法实现 编码 用一种语言表达出问题的求解算法 即写出程序 这个程序称为源程序 这里要借助编辑器 把源程序输入到电脑中 并保存成相应的文件 源程序文件 编译链接使用编译器 编译链接源程序 生成可执行程序 即 exe文件测试 包括调试 发现可能的各种错误 语法 逻辑 运行时 检测是否达到预期目标运行 运行 exe程序 提供必要的输入数据测试 设计测试用例 运行程序 可以借助测试工具调试 可以利用调试器后期维护 C C 程序开发的基本工具 编辑器NotePad UltraEdit MSWindows vi linux环境 或者gVim MSWindows 编译器 包含链接器 gcc g 跨平台 开源 调试器gdb 跨平台 开源 编译器使用的两种方式 在命令窗口中把gcc g 做为一个命令使用gcc g 与编辑器 调试器集成在一起 在一个集成环境中使用 即编辑 编译 链接 调试等集成在一个软件平台之上 如Code BlocksVC 6 0 7 0 8 0等Dev C WinTC 命令行方式编译 链接 执行实例 hello c 编辑程序 启动编辑器 输入代码 保存文件到某个驱动器你的工作目录中如d bcb 文件命名为hello c或hello cpp编译程序 启动命令窗口 cdd bcb回车gcc chello cpp回车这时自动产生一个目标文件hello o 链接程序 运行命令gcc ohello exehello o回车实际上 系统还会默认的链接hello中用到的在标准库中的目标文件 运行程序 运行命令hello exe或hello回车结