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1、第1章 程序设计ABC,南华大学计算机科学与技术学院 陈星 (8栋-404) 18216024611,高级语言程序设计I,来大学学什么？,什么是“会计算机”？ 会打字？ 会编程？ 会DIY？ 会上网？ 会“黑客”？ ,懂原理、能应用、有创新,需要了解 深入的“原理”吗？,只要使用C语言，就必须知道“原理” 浮于表面的使用，是无法发挥C语言的优势的 如果他不需要知道“原理”，肯定他不用C语言，那么就不该让他学C语言 “原理”涉及到 计算机原理 编译原理 操作系统 算法与数据结构 软件工程,原理为纲,C语言自身的原理 指针的原理 数组的原理 函数调用的原理 内存分配的原理 栈和堆,人性为本,在原
2、理基础上，C语言为了让人使用方便，有很多人性化的设计 比如： char sz = “A String”; + - * / if-else 逻辑运算,面向应用,C语言是用来实践的。能应用，比掌握一些生僻的用法更重要 应用中最信奉的就是“简单为美” 软件工程思想在应用中也非常重要 结果正确不能说明程序好,没有绝对,科学没有金科玉律，计算机科学更是如此 在不同的环境下，相同的观点会产生不同的效果 简单为美是基本准则，但是在用C书写像OS核心这样的代码时，效率很关键，就不能追求“简单”了 把选择权留给自己，有自己的观点,来大学学什么？,计算机系本科生的未来之路 科学家 从业于大学、研究院等 前瞻性地科
3、研工作 工程师 从业于公司企业 面向最终产品 软件工程师 硬件工程师 其它 管理、销售、政治 更高的学历通常是必要的,来大学学什么？,自学知识 计算机基本操作 打字 Windows、Word等常用软件 网络 基本的DIY 广阔的领域了解 对新概念、新知识、新事物的关注 关注不等于盲目追新 推荐读物 计算机文化 ，June Jamrich Parsons;Dan Oja著，机械工业出版社 CSDN开发高手、电脑报、程序员、计算机世界,来大学学什么？,课堂学习 可持续发展的必备知识 基本理论、思想、技术 一定的新知识 关键是学会思考 “学而不思则罔，思而不学则殆” 尊重权威人士，藐视权威理论 容易
4、被忽视的 数学、英语、语文,大四时我们要做到,对任何名词都能点评一二，并有自己的见解 有自己的兴趣方向，并愿意对其深入研究 能熟练应用至少一门编程语言，写过至少一个小软件（课外） 发现了学习的乐趣，有极其强烈的学习欲望,学习的最终目的,知道自己还远没有学会 知道自己以后怎样继续学 知道自己肯定能自己学会，并找到学习的乐趣与动力,未来之路属于我， 我自己走， 并自己决定怎么走！,What is a computer?,A Computer is a device capable of performing computations and make logical decisions at sp
5、eeds millions (even billions) of times faster than human beings can. 目前，最快的supercomputers可每秒执行trillions of additions 目前的PC机可每秒执行十亿次加法 人用计算器一生也完不成PC机1秒钟完成的计算量,计算机行业的梦想,计算机行业的梦想 与人自然交流，像人一样地思考 人工智能（Artificial Intelligence） 图灵测试 1950年，英国数学家A.M.Turing在思想（mind）杂志上发表“计算机与人工智能”一文，提出判定机器是否具有智能的测试方法,计算机行业的梦想
6、,博弈被认为是智能活动，AI之初主要研究下棋程序 1997年，IBM公司研制的深蓝超级计算机在一场“人机大战”中打败了国际象棋大师卡斯帕罗夫 被誉为“人工智能的一大胜利” 世界排名第二的棋手印度人阿南得说： 这是一个像人的机器和一个像机器的人之间的战斗 深蓝的主要研制者之一许峰雄博士： 胜利靠的只是不知疲倦地高速运算，并不是什么智能 深蓝中输入了近200万棋谱,计算机与信息技术,计算机技术与通信技术结合，构成了信息技术（Information Technology），诞生了一个新词：IT 嵌入式系统是IT未来的主要发展方向之一 典型的嵌入式系统有：机器人、手机和智能家电等,What is a
7、computer?,硬件（hardware） 键盘、鼠标、显示器、硬盘、DVDs、内存、CPU 硬件成本下降很快 摩尔定律 每过18个月微芯片的集成度翻一番，而芯片价格保持不变 软件（software） 运行于计算机之上的程序（Program） 如何降低软件开发成本？,计算机基本工作过程,整个过程的执行者是硬件，但硬件是受软件控制的 编程，就是编写软件，使硬件按照人的意图工作,“冯诺依曼机”结构,大脑,记忆装置,眼睛和耳朵,程序设计语言（Programming Language）是人与计算机进行交流的语言 计算机直接能读懂的语言 机器语言（Machine Code），也叫机器代码 一种纯粹的二
8、进制语言,程序设计语言,计算机为什么用二进制呢？,为什么不用我们日常熟悉的十进制呢？ 二进制在在电器元件中容易实现 计算机进行二进制运算比进行十进制运算简单 1946年，冯.诺伊曼在计算机中引入二进制，提出著名的冯.诺伊曼结构，至今仍被采用，被誉为“计算机之父”,人与计算机的对话,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 学习第三方语言,What is programming language？,计算机能读懂的语言 机器语言（Machine Language） 由一系列二进制0和
9、1组成 机器语言编写的1+1程序 低级语言,像不像天书？,What is programming language？,PRINT 1+1,结果显示在屏幕上,#include main() printf(“%dn“, 1+1); ,程序设计语言（programming language） BASIC语言编写的1+1程序 C语言编写的1+1程序 既不是英语，也非机器语言 但更像英语 高级语言 比写机器语言程序容易，但比使用英语难,What is programmer？,编写程序源代码（Source Code）的人 程序员（Programmer） 计算机、程序员、程序之间的关系 如果计算机是乐队，那
10、么程序员就是指挥家，程序就是乐谱。 如果计算机是军队，那么程序员就是总司令，程序就是作战计划。,怎样让计算机读懂高级语言？,编译器（Compiler） 把源代码转换为可被计算机理解的机器代码 把机器代码以可执行文件（Executable File）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？,程序员按照该语言的语法编写程序源代码 把自己的意图写入源代码中 编译器读入源代码 把程序员的意图转换成可执行程序，供他人使用,C语言,可执行程序,编译器,怎样让计算机读懂高级语言？,程序设计语言是人与计算机进行交流的语言 有很多种，分别适合做不同的事情 现在人还只能主动学
11、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。,程序是如何运行的？,计算机把机器代码读入到内存（Memory） 由CPU运行这些代码 读取输入（Input） 产生输出（Output） 完成程序员预定的功能 计算机专业后续课程 计算机原理 编译原理 操作系统,程序开发步骤,What is to be done？,可执行文件 扩展名为.exe的文件,How is it to be done？,扩展名为.c的文件（对C而言）,扩展名为.obj的文件,计算机语言与人类语言,自然语言：人类为了交流思想、表达感情、交换信息，逐步发明了语言。,人工语言：为了某种专门需要，人类又 发明了一些新的交流工具。,程序设计语言：人类为了能够更好地与计算机进行交流与通讯，发明了专门与计算机打交道的交流工具。,自然语言的构成,字,程序设计语言的构成,基本单元,词：常量、 变量、函数,句子:语句,篇章:程序,编程并不神秘，与从小母语或自然语言如 一门外语的学习有许多相似之处。,计算机语言是一种跨国界的世界通用的语言， 通过编程可以表达自己的思想，互相交流！,高级程序员可以通过一个人编写程序的风格 判断出这个人的习惯、性格。,
