第一章概述 程序设计基础

1、程 序 设 计 基 础公共基础教研室第一章 程序设计基础n主要介绍主要介绍 程序、程序设计及程序设计语言程序、程序设计及程序设计语言 算法算法 程序设计的过程程序设计的过程 C C语言简介语言简介 程序设计基本方法程序设计基本方法 Visual C+6.0Visual C+6.0简介简介 学生成绩管理系统学生成绩管理系统案例案例1.1.1 程序与程序设计n程序程序通常指完成某项事务的执行过程，是通常指完成某项事务的执行过程，是一系列有序的工作步骤，它有方式、步骤等含一系列有序的工作步骤，它有方式、步骤等含义。步骤的顺序一般不能颠倒义。步骤的顺序一般不能颠倒 。n计算机程序计算机程序指为实现特定

2、目标或解决特定指为实现特定目标或解决特定问题而用计算机语言编写的命令序列的集合。问题而用计算机语言编写的命令序列的集合。n程序设计程序设计 人们为了完成某项具体的任务而人们为了完成某项具体的任务而编写一系列指令，并将这一系列指令交给计算编写一系列指令，并将这一系列指令交给计算机去执行。机去执行。 1.1.2 程序设计语言 程序设计语言是用计算机能够理解的语言来程序设计语言是用计算机能够理解的语言来表达所设计程序的含义，是人与计算机之间进行交表达所设计程序的含义，是人与计算机之间进行交流和通信的工具。流和通信的工具。 机器语言机器语言：以二进制代码的形式来表示基本的：以二进制代码的形式来表示基本

3、的指令集合，每条指令均为指令集合，每条指令均为0和和1组成的二进制代码组成的二进制代码串串 。 汇编语言汇编语言：用指令英文名称的缩写作为助记符：用指令英文名称的缩写作为助记符代替机器的操作指令，用标号和符号来表示地址、代替机器的操作指令，用标号和符号来表示地址、常量和变量。常量和变量。 高级语言高级语言：采用类似人类自然语言中的自然词：采用类似人类自然语言中的自然词汇，使得程序更容易阅读和理解。汇，使得程序更容易阅读和理解。 1.2.1 算法的概念计算机算法即计算机能执行的算法。计算机算法即计算机能执行的算法。n数值运算算法：解决求数值的问题。例如，数值运算算法：解决求数值的问题。例如，判断

4、闰年，求最大公约数，求阶乘，求数列判断闰年，求最大公约数，求阶乘，求数列之和等。之和等。 n非数值运算算法：解决需要用分析推理、逻非数值运算算法：解决需要用分析推理、逻辑推理才能解决的问题。例如，博弈，查找辑推理才能解决的问题。例如，博弈，查找和分类等。和分类等。1.2.2 算法的描述方式 算法的描述可使用自然语言方式、类似于算法的描述可使用自然语言方式、类似于高级程序设计语言的伪代码、程序流程图、高级程序设计语言的伪代码、程序流程图、N/S盒图、盒图、PAD图等方式。图等方式。 流程图流程图 伪码伪码 程序设计语言程序设计语言 起止框处理框判断框输入/输出框流程线起止框处理框判断框输入/输出

5、框流程线1.2.3 简单算法举例【例【例1.1】用流程图】用流程图描述计算描述计算n！的！的算法。算法。开始输入n(n0)fac=1,i=1i=nfac=fac*ii=i+1输出fac结束1.2.3 简单算法举例【例【例1.3】用】用C语言描述计算语言描述计算n！的算法。！的算法。#includevoid main() double fac=1; /* 定义变量fac，初值为1，存放n!*/ int i=1,n; /* 定义变量i=1，以及变量n*/ printf(“please input n(n0)：”); /* 输出提示信息*/ scanf(“%d”,&n); /* 输入一个整数

6、*/ while(i=n) /*在循环中计算n！*/ fac=fac*i; i=i+1; printf(“%d!=%.0fn”,n,fac); /* 输出计算结果*/1.3 程序设计过程进行进行C语言程序设计的过程可以分解为：语言程序设计的过程可以分解为：n分析问题，确定程序目标分析问题，确定程序目标n设计程序设计程序n编辑程序编辑程序n编译编译n连接连接n运行和调试运行和调试n维护和修改维护和修改1.4 C语音简介C语言是应用最广泛的语言之一。它具有以下特点：语言是应用最广泛的语言之一。它具有以下特点：n简洁紧凑、方便灵活简洁紧凑、方便灵活n运算符丰富运算符丰富n数据类型丰富数据类型丰富nC

7、语言是结构化程序设计语言语言是结构化程序设计语言n语法限制不太严格，程序设计自由度大语法限制不太严格，程序设计自由度大n可直接对硬件进行操作可直接对硬件进行操作n生成目标代码质量高，程序执行效率高生成目标代码质量高，程序执行效率高n可移植性好可移植性好 1.4.1 C语言的字符集 字符是组成语言的最基本的元素。语言字符是组成语言的最基本的元素。语言字符集是书写程序时允许出现的所有字符的集字符集是书写程序时允许出现的所有字符的集合，由字母、数字、空白符和特殊符号组成。合，由字母、数字、空白符和特殊符号组成。n字母字母：小写字母小写字母a az z，大写字母，大写字母A AZ Z。n数字数字：0

8、09 9共共1010个个。n空白符空白符：空格符、制表符、换行符等。：空格符、制表符、换行符等。n特殊符号特殊符号：运算符、标点、括号和一些特殊字：运算符、标点、括号和一些特殊字符。符。1.4.1 C语言的词法符号在语言中使用的词汇分为：在语言中使用的词汇分为：标识符，关键字，标识符，关键字，运算符，分隔符，常量，注释符运算符，分隔符，常量，注释符等。等。（1 1）标识符）标识符标识符是用来标识程序中的变量、常量、数据类标识符是用来标识程序中的变量、常量、数据类型、数组、函数等的名称，是合法的字符序列。型、数组、函数等的名称，是合法的字符序列。nC语言中的标识符必须满足以下语法规则：语言中的标

9、识符必须满足以下语法规则：只能由只能由字母、数字和下划线字母、数字和下划线组成。组成。第一个字符必须是字母或下划线第一个字符必须是字母或下划线。区分大小写字母。区分大小写字母。不能与语言的关键字相同，也不能和系统标不能与语言的关键字相同，也不能和系统标准库函数同名。准库函数同名。1.4.1 C语言的词法符号（2 2）关键字）关键字又称又称保留字，是预先定义的、具有特殊意义保留字，是预先定义的、具有特殊意义的标识符。的标识符。 C语言的关键字共语言的关键字共32 个。个。n 分为三类：分为三类：类型说明：用于说明变量、函数或其它数据结类型说明：用于说明变量、函数或其它数据结构的类型。如：构的类型

10、。如：int、float、char等。等。语句定义：用于表示一个语句的功能。如：语句定义：用于表示一个语句的功能。如：if、else、do、while、for等。等。存储类别：用于定义变量的存储方式。如：存储类别：用于定义变量的存储方式。如：auto、register、extern、static。 1.4.1 C语言的词法符号（3 3）运算符）运算符与变量，函数一起组成表达式，实现各种运算功能。与变量，函数一起组成表达式，实现各种运算功能。（4 4）分隔符）分隔符n逗号逗号：主要用在类型说明和函数参数表中，分隔各个变量。主要用在类型说明和函数参数表中，分隔各个变量。n空格空格：多用于语句中各单

11、词之间，作间隔符。多用于语句中各单词之间，作间隔符。（5 5）常量）常量C 语言中直接使用符号标记的数据，它本身就是数据。语言中直接使用符号标记的数据，它本身就是数据。如如128、A、”hello”。 （6 6）注释符）注释符对程序代码的说明，有如下两种：对程序代码的说明，有如下两种：n /* 注释内容注释内容 */n/ 注释内容注释内容1.4.2 C语言程序的基本结构【例【例1.4】一个简单的】一个简单的C语言程序示例。语言程序示例。 #include /* 以以#号开头预处理号开头预处理 */ void main () /* 主函数主函数 */ printf(This a c progra

12、m!n); 1.4.2 C语言程序的基本结构语言程序的结构具有以下特点：语言程序的结构具有以下特点：n一个语言程序可以由一个语言程序可以由一个或多个文件一个或多个文件组成。组成。n程序中可以有预处理命令程序中可以有预处理命令(如如include 命令命令)，预处理命令通常放在程，预处理命令通常放在程序的最前面。序的最前面。n语言程序是由一个或多个独立的函数构成的，语言程序是由一个或多个独立的函数构成的，函数是构成函数是构成C语言语言程序的基本单位程序的基本单位。n一个一个C语言程序必须包含一个主函数语言程序必须包含一个主函数main()，也只能有一个主函数，也只能有一个主函数。程序从程序从ma

13、in()函数开始执行，也在函数开始执行，也在main()结束。结束。n函数包含两部分，一个是函数的首部；另一个是函数体。函数的首函数包含两部分，一个是函数的首部；另一个是函数体。函数的首部包括函数名、函数类型和用圆括号部包括函数名、函数类型和用圆括号“()”括起来形参说明；函数体括起来形参说明；函数体是用花括号是用花括号“”括起来的函数执行部分。括起来的函数执行部分。n函数体中是各种语句，语句是程序的基本执行单位函数体中是各种语句，语句是程序的基本执行单位 。每一个语句都每一个语句都以分号以分号“；”作为结束作为结束。但预处理命令，函数头和花括号。但预处理命令，函数头和花括号“”后不后不能加分

14、号。能加分号。1.4.3 C语言程序的书写规则为了便于阅读和维护程序，更好的体现程序的层次结构，为了便于阅读和维护程序，更好的体现程序的层次结构，书写所采用的通用规则是：书写所采用的通用规则是： 程序一般用小写字母书写。程序一般用小写字母书写。 一行一般写一条语句。一行一般写一条语句。 在程序里适当加入空行，分隔程序的不同部分。在程序里适当加入空行，分隔程序的不同部分。 同层次不同部分对齐排列，下一层次的内容通过适当同层次不同部分对齐排列，下一层次的内容通过适当退格（在一行开始加空格），使程序结构更清晰。退格（在一行开始加空格），使程序结构更清晰。 在程序里增加一些说明性信息即添加注释。在程序

15、里增加一些说明性信息即添加注释。1.5 程序设计方法（1）结构化程序设计）结构化程序设计 面向过程面向过程 基于基于模块化、自顶向下、逐步细化模块化、自顶向下、逐步细化和结构化和结构化编码编码 主要使用主要使用顺序、选择和循环顺序、选择和循环三种基本的控制三种基本的控制结构结构 1.5 程序设计方法（2）面向对象程序设计）面向对象程序设计 面向对象面向对象 对象对象是指将数据和使用这些数据的一组基本是指将数据和使用这些数据的一组基本操作封装在一起的统一体，它是程序的基本运操作封装在一起的统一体，它是程序的基本运行单位。行单位。 类类是对一类具有相同特征和行为事物（对象）是对一类具有相同特征和行

16、为事物（对象）的抽象表示。对象是某个类的具体实现。的抽象表示。对象是某个类的具体实现。 以类作为构造程序的基本单位，具有以类作为构造程序的基本单位，具有封装、封装、数据抽象、继承、多态性数据抽象、继承、多态性等特征。等特征。1.6 开发环境简介（一）启动（一）启动VC+6.01.6 开发环境简介（二）创建工程与文件（二）创建工程与文件-1 1.6 开发环境简介（二）创建工程与文件（二）创建工程与文件-21.6 开发环境简介（二）创建工程与文件（二）创建工程与文件-31.6 开发环境简介（二）创建工程与文件（二）创建工程与文件-41.6 开发环境简介（三）编辑程序（三）编辑程序代码编辑区代码编辑

17、区状态栏状态栏输出窗口输出窗口菜单栏菜单栏工 作 区工 作 区窗口窗口标题栏标题栏1.6 开发环境简介（四）编译与连接（四）编译与连接过程如下：过程如下：n编译程序编译程序。选择菜单。选择菜单“组建组建”（Build）菜单）菜单中的中的“编译编译”（Compile）命令，或快捷按钮）命令，或快捷按钮中的按钮，对程序进行编译。中的按钮，对程序进行编译。n连接程序连接程序。选择菜单。选择菜单“组建组建”（Build）菜单）菜单中的中的“组建组建”（Build）命令，或快捷按钮中）命令，或快捷按钮中的按钮，对程序进行连接。的按钮，对程序进行连接。1.6 开发环境简介（五）运行（五）运行执行程序。选择

18、菜单执行程序。选择菜单“组建组建”（Build）中的）中的“执行执行”（Execute）菜单，或快捷按钮中的按钮，或按）菜单，或快捷按钮中的按钮，或按【Ctrl+F5】组合键执行程序】组合键执行程序 （六）关闭（六）关闭关闭工作区。选择菜单关闭工作区。选择菜单“文件文件”（File）中的）中的“关闭工作空间关闭工作空间”（close workspace）命令。）命令。 1.7 案例应用本书将以用本书将以用C语言开发的一个小型的语言开发的一个小型的“学生成绩管理学生成绩管理系统系统”程序为案例，将程序为案例，将C语言程序设计的全部知识点串连语言程序设计的全部知识点串连起来。通过该案例驱动，将程序设计中所涉及的数据类型起来。通过该案例驱动，将程序设计中所涉及的数据类型与各种运算、程序控制结构、函数、数组、指针、结构体、与各种运算、程序控制结构、函数、数组、指针、结构体、文件等的内容分配到各个章节中详细介绍，并逐步实现全文件等的内容分配到各个