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1、学习内容：学习内容：1. C+1. C+语言的发展历史及其特点；语言的发展历史及其特点；2. C+2. C+语言程序的构成和开发过程；语言程序的构成和开发过程；3. C+3. C+语言的基本词法单位；语言的基本词法单位；4. 4. 数据类型，变量及常量数据类型，变量及常量5. 5. 常用运算符的含义、优先级、结合性与使用方法；常用运算符的含义、优先级、结合性与使用方法；6. 6. 表达式的构成规则和使用；表达式的构成规则和使用；7. 7. 数据类型转换；数据类型转换；8 8基本输入基本输入/ /输出。输出。第第1章章 C+基础基础第第1章章 C+基础基础1.3C+程序开发过程程序开发过程1.6
2、变量和常量变量和常量1.8数据的输入输出数据的输入输出1.7运算符和表达式运算符和表达式1.5C+的数据类型的数据类型1.4C+的词法单位的词法单位1.1 C+概述概述 1.2简单的简单的C+程序实例程序实例1.1 C+概述概述 什么是程序？什么是程序？v要要让让计计算算机机解解决决某某一一个个问问题题之之前前，必必须须先先把把求解问题的步骤描述出来，称之为算法。求解问题的步骤描述出来，称之为算法。将将算算法法用用某某种种特特定定的的计计算算机机语语言言表表达达出出来来，输输入入到到计计算算机机，就就是是计计算算机机编编程程，用用计计算算机机语语言表达出的算法称之为计算机程序（或程序）。言表达
3、出的算法称之为计算机程序（或程序）。v程程序序是是为为实实现现特特定定目目标标或或解解决决特特定定问问题题而而用用计计算算机机语语言言编编写写的的命命令令序序列列的的集集合合，程程序序规规定定了计算机执行的动作和动作的顺序。了计算机执行的动作和动作的顺序。1.1 C+概述概述什么是程序？什么是程序？v一个程序应包括以下两方面的内容：一个程序应包括以下两方面的内容：（1 1） 对数据的描述。在程序中要指定数据的类型对数据的描述。在程序中要指定数据的类型和数据的组织形式，即数据结构。和数据的组织形式，即数据结构。（2 2） 对操作的描述。即操作步骤，也就是算法。对操作的描述。即操作步骤，也就是算法
4、。数据是操作的对象，操作的目的是对数据进行加工数据是操作的对象，操作的目的是对数据进行加工处理，以得到期望的结果。处理，以得到期望的结果。程序设计程序设计（Programming）v简单地说，程序设计就是为计算机编制程简单地说，程序设计就是为计算机编制程序的过程，序的过程，程序设计程序设计编码，编码，它涉及：它涉及：程序设计方法（包括程序设计范型）程序设计方法（包括程序设计范型）程序设计步骤程序设计步骤 程序设计语言等程序设计语言等1.1 C+概述概述程序设计范型程序设计范型 v程序设计本质上可归结为：程序设计本质上可归结为：数据数据描述描述数据操作（加工）数据操作（加工）描述描述v对数据和数
5、据操作之间关系的不同处置就形成了不同的对数据和数据操作之间关系的不同处置就形成了不同的程程序设计范型序设计范型（Programming Paradigms）。）。v典型的程序设计范型有：典型的程序设计范型有：过程式（面向功能）过程式（面向功能）对象式（面向数据）对象式（面向数据）函数式函数式逻辑式，等逻辑式，等1.1 C+概述概述过程式程序设计过程式程序设计v一种以一种以功能功能为中心、基于为中心、基于功能分解功能分解的程序设计范型。的程序设计范型。v一个过程式程序由一些一个过程式程序由一些子程序子程序构成，每个子程序对应一个子构成，每个子程序对应一个子功能。子程序描述了一系列的操作，它实现了
6、功能。子程序描述了一系列的操作，它实现了功能抽象功能抽象。v过程式程序的执行过程体现为一系列的子程序调用。数据处过程式程序的执行过程体现为一系列的子程序调用。数据处于附属地位，它独立于子程序，在子程序调用时通过参数或于附属地位，它独立于子程序，在子程序调用时通过参数或全局变量传给子程序使用。全局变量传给子程序使用。v著名的计算机科学家著名的计算机科学家Nikiklaus Wirth描述了过程式程序设计描述了过程式程序设计的本质：的本质：程序程序 = 算法算法 + 数据结构数据结构1.1 C+概述概述对象式（面向对象）对象式（面向对象） 程序设计程序设计v一种以一种以数据数据为中心、基于为中心、
7、基于数据抽象数据抽象的程序设计范型，通常称的程序设计范型，通常称为为面向对象程序设计面向对象程序设计。v一个面向对象程序由一些一个面向对象程序由一些对象对象构成，对象是由一些构成，对象是由一些数据数据及可及可施于这些数据上的施于这些数据上的操作操作所组成的所组成的封装体封装体。对数据的操作是通。对数据的操作是通过向包含数据的对象发送消息（调用对象提供的操作）来实过向包含数据的对象发送消息（调用对象提供的操作）来实现。对象的特征由相应的现。对象的特征由相应的类类来描述，一个类可以从其它的类来描述，一个类可以从其它的类继承继承。v面向对象程序的执行过程体现为各个对象之间相互发送和处面向对象程序的执
8、行过程体现为各个对象之间相互发送和处理理消息消息。程序程序 = 对象对象 + 消息消息对象对象 = 数据数据 + 操作操作1.1 C+概述概述函数式与逻辑式函数式与逻辑式 v函数式程序设计函数式程序设计是围绕函数来进行的，计算过程体现为一是围绕函数来进行的，计算过程体现为一系列的函数应用（系列的函数应用（Function Application），它基于了递），它基于了递归函数理论和归函数理论和lambda演算，其中，函数也被作为值来看待，演算，其中，函数也被作为值来看待，即，函数的参数也可以是函数即，函数的参数也可以是函数 。v逻辑程序设计逻辑程序设计是把程序组织成一组事实和一组推理规则，是
9、把程序组织成一组事实和一组推理规则，在事实基础上运用推理规则来实施计算，它基于的是谓词在事实基础上运用推理规则来实施计算，它基于的是谓词演算（演算（Predicate Calculus）。）。v上述两种程序设计范型常用于人工智能领域的程序开发。上述两种程序设计范型常用于人工智能领域的程序开发。 1.1 C+概述概述程序设计步骤程序设计步骤v明确问题明确问题 搞清楚要解决的问题并给出问题的明确定义，即：搞清楚要解决的问题并给出问题的明确定义，即：做什么？做什么？v系统设计系统设计 给出问题的解决方案，即：如何做？主要给出问题的解决方案，即：如何做？主要包括：包括：v数据结构的设计数据结构的设计v
10、算法的设计算法的设计 v如何组织上述两者，属于不同的程序设计范型。如何组织上述两者，属于不同的程序设计范型。1.1 C+概述概述v编程编程选择用某种语言按系统设计进行编程。选择用某种语言按系统设计进行编程。良好的编程风格可以通过学习和训练来获得。良好的编程风格可以通过学习和训练来获得。 v测试与调试测试与调试 程序写好之后，其中可能含有错误。程序的逻辑错误和程序写好之后，其中可能含有错误。程序的逻辑错误和运行异常错误一般可以通过运行异常错误一般可以通过测试测试（test）来发现。）来发现。发现错误给错误定位的过程称为发现错误给错误定位的过程称为调试调试（debug）。）。 v运行维护运行维护
11、所有的测试手段只能发现程序中的错误，而不能证明程所有的测试手段只能发现程序中的错误，而不能证明程序没有错误。序没有错误。在使用中发现错误并改错称为在使用中发现错误并改错称为维护维护。程序设计步骤（续）程序设计步骤（续）1.1 C+概述概述程序设计语言程序设计语言 v程序设计的结果必然要用一种能被计算机接受的语言表示出程序设计的结果必然要用一种能被计算机接受的语言表示出来，即编程实现（来，即编程实现（Coding）。）。v根据与计算机指令系统和人们解决问题所采用的描述语言根据与计算机指令系统和人们解决问题所采用的描述语言（如：数学语言）的接近程度，常常把程序语言分为：（如：数学语言）的接近程度，
12、常常把程序语言分为： 低级语言低级语言 高级语言高级语言 v通常所讲的通常所讲的程序设计语言程序设计语言往往指的是高级语言。往往指的是高级语言。1.1 C+概述概述低级语言和高级语言低级语言和高级语言v低级语言：低级语言：是指特定计算机能够直接理解的语言（或与之直接是指特定计算机能够直接理解的语言（或与之直接对应的语言）对应的语言）机器语言：机器语言：采用指令编码和数据的存储位置来表示操作以采用指令编码和数据的存储位置来表示操作以及操作数；及操作数； 汇编语言：汇编语言：是用符号名来表示操作和操作数位置，以增加是用符号名来表示操作和操作数位置，以增加程序的易读性。需要翻译（程序的易读性。需要翻
13、译（汇编汇编）成机器语言才能执行。）成机器语言才能执行。 v高级语言：高级语言：是指人容易理解和有利于人对解题过程进行描述的是指人容易理解和有利于人对解题过程进行描述的程序语言。典型的高级语言有：程序语言。典型的高级语言有：FORTRAN、COBOL、Basic、Pascal、C、Ada、Modula-2、Lisp、Prolog、Simula、Smalltalk、C+、Java等等 1.1 C+概述概述低级语言与高级语言程序的比较低级语言与高级语言程序的比较v计算计算r=a+b*c-d的值，的值，用汇编语言可写成：用汇编语言可写成：mov ax,bmul ax,cadd ax,asub ax,
14、dmov r,ax用高级语言可写成：用高级语言可写成：r = a+b*c-d 1.1 C+概述概述v低级语言的优、缺点低级语言的优、缺点优点：写出的程序效率比较高，包括执行速度快和占优点：写出的程序效率比较高，包括执行速度快和占用空间少。用空间少。缺点：程序难以设计、理解与维护，难以保证程序的缺点：程序难以设计、理解与维护，难以保证程序的正确性。另外，可移植性差。正确性。另外，可移植性差。v高级语言的优、缺点高级语言的优、缺点优点：程序容易设计、理解与维护，容易保证程序正优点：程序容易设计、理解与维护，容易保证程序正确性。可移植性好确性。可移植性好缺点：用其编写的程序相对于用低级语言编写的程序
15、缺点：用其编写的程序相对于用低级语言编写的程序效率要低，翻译成的目标代码量较大效率要低，翻译成的目标代码量较大 。低级语言与高级语言程序的比较低级语言与高级语言程序的比较1.1 C+概述概述 高级语言的翻译高级语言的翻译v用高级语言书写的程序须翻译成机器语言程序才能在计算机上用高级语言书写的程序须翻译成机器语言程序才能在计算机上运行。翻译方式有两种：运行。翻译方式有两种：编译编译v把高级语言程序（称为把高级语言程序（称为源程序源程序）首先翻译成功能上等价）首先翻译成功能上等价的机器语言程序（称为的机器语言程序（称为目标代码程序目标代码程序）或汇编语言程序）或汇编语言程序（再通过汇编程序把它翻译
16、成目标代码程序），然后执（再通过汇编程序把它翻译成目标代码程序），然后执行目标代码程序。行目标代码程序。v在目标代码程序的执行中不再需要源程序。在目标代码程序的执行中不再需要源程序。解释解释v对源程序中的语句进行逐条翻译并执行，翻译完了程序对源程序中的语句进行逐条翻译并执行，翻译完了程序也就执行完了。也就执行完了。v这种翻译方式不产生目标程序，程序的每次执行都需要这种翻译方式不产生目标程序，程序的每次执行都需要源程序。源程序。 1.1 C+概述概述v把高级语言程序翻译成机器语言程序的工作一般由程序把高级语言程序翻译成机器语言程序的工作一般由程序来实现，根据翻译方式可把翻译程序分为：来实现，根据翻译方式可把翻译程序分为：编译程序编译程序解释程序解释程序 v一般来说，一般来说，编译执行比解释执行效率高编译执行比解释执行效率高解释执行容易实现平台无关解释执行容易实现平台无关 高级语言的翻译高级语言的翻译1.1 C+概述概述1.1 C+概述概述C/C+C/C+历史历史vC C语言是美国贝尔实验室在语言是美国贝尔实验室在1969197319691973年开发年开发的，与此同时，还用它开发了的，与
