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1.1 什么是计算机程序
- 程序:
一组计算机能识别和执行的指令,每一条指令使计算机执行特定的操作,只要让计算机执行这个程序,计算机就会自动地、有条不紊地进行工作。
计算机的一切操作都是由程序控制的,离开程序,计算机将一事无成。 - 系统软件:
操作系统、高级语言。 - 应用软件:
用户根据自己的实际需要设计一些应用程序,例如学生成绩统计程序、财务管理程序、工程中的计算程序等。 - C语言:
C语言是一种用途广泛、功能强大、使用灵活的过程性编程语言,既可用于编写应用软件,又能用于编写系统软件。因此C语言问世以后得到迅速推广。
1.2 什么是计算机语言
- 想人和计算机交流信息,必须有一种计算机和人都能识别的语言,这就是计算机语言。
1.3 计算机语言发展阶段
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一、计算机低级语言
1、机器语言(由0和1组成的指令),一般计算机的指令长度为16,即以16个二进制数(0或1)组成一条指令,难以推广使用。
2、汇编语言(用英文字母和数字表示指令),例如用ADD代表“加”,SUB代表“减”,不能直接执行,汇编程序翻译成机器语言。
可移植性差,由于它“贴近”计算机,或者说离计算机“很近”,称为计算机低级语言(low level language)。 -
二、高级语言(接近于人的自然语言和数学语言)
计算机也是不能直接识别高级程序语言程序的,也要进行“翻译”。用一种称为编译程序或解释程序的软件把高级语言写的程序(称为源程序,source program)转换为机器指令的程序(称为目标文件,object program),链接目标文件,生成可执行的文件。
C、C++、Visual Basic、Java等- 1、面向过程的语言
(1)非结构化的语言
初期的语言属于非结构化的语言,编程风格比较随意,只要符合语法规则即可,没有严格的规范要求,程序中的流程可以随意跳转。人们往往追求程序执行的效率而采用了许多“小技巧”,使程序变得难以阅读和维护。早期的Basic,Fortrant和Algol等都属于非结构化的语言。
(2)结构化语言
为了解决以上问题,提出了“结构化程序设计方法”,规定程序必须由具有良好的基本结构(顺序结构、分支结构、循环结构)构成,程序中的流程不允许随意跳转,程序总是由上而下顺序执行各个基本结构。这种程序结构清晰,易于编写、阅读和维护。Qbasic、Fortran 77和C语言等属于结构化语言,这些语言的特点是支持结构化程序设计方法。 - 2、面向对象的语言
近十多年来,在处理规模较大的问题时,开始使用面向对象的语言。C++、C#、Visual Basic和Java等语言是支持面向对象程序设计方法的语言。
- 1、面向过程的语言
1.4 C语言主要特点
- (1)语言简洁、紧凑,使用方便、灵活,只有37个关键字、9种控制语句,程序书写形式自由,源程序短
- (2)运算符丰富
- (3)数据类型丰富
包括:整型、浮点型、字符型、数组类型、指针类型、结构体类型、共用体类型;
C99又扩充了复数浮点类型、超长整型(long long)、布尔类型(bool)
指针类型数据,能用来实现各种复杂的数据结构(如链表、树、栈等)的运算。 - (4)具有结构化的控制语句
如if…else语句、while语句、do…while语句、switch语句、for语句
用函数作为程序的模块单位,便于实现程序的模块化。
C语言是完全模块化和结构化的语言。 - (5)语法限制不太严格,程序设计自由度大
- (6)C语言允许直接访问物理地址,能进行位(bit)操作,能实现汇编语言的大部分功能,可以直接对硬件进行操作。因此C语言既具有高级语言的功能,又具有低级语言的许多功能,可用来编写系统软件。C语言的这种双重性,使它既是成功的系统语言描述,又是通用的程序设计语言。
- (7)用C语言编写的程序可移植性好。由于C的编译系统相当简洁,因此很容易移植到新的系统。而且C编译系统在新的系统上运行时,可以直接编译“标准链接库”中的大部分功能,不需要修改源代码,因为标准链接库是用可移植的C语言写的。因此,几乎在所有的计算机系统中都可以使用C语言。
- (8)生成目标代码质量高,程序执行效率高
1.5 C语言程序的结构
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C语言允许两种注释方式:
//单行注释
/…/块式注释,可包含多行 -
C语言程序结构的特点
1、一个程序由一个或多个源程序文件组成,小程序往往只包括一个源程序文件。
- 一个源程序文件中可以包括三个部分:
(1)预处理指令 ( #include<stdio.h>等)
(2)全局声明
放到main函数的前面,这就是全局声明,在函数外面声明的变量称为全局变量,如果定义在函数之前声明的变量,则在整个源程序文件范围内有效。在函数中声明的变量是局部变量,只在函数范围内有效。2、函数是C程序的主要组成部分
一个C程序是由一个或多个函数组成的,必须包含一个main函数(只能有一个),每个函数都用来实现一个或几个特点功能,被调用的函数可以是库函数,也可以是自己编制设计的函数
3、一个函数包括两个部分:- 函数首部
- 函数体
声明部分:定义在本函数中所用到的变量;对本函数所调用函数进行声明。
执行部分:由若干个语句组成,指定在函数中所进行的操作。
4、程序总是从main函数开始执行
5、C程序对计算机的操作由C语句完成
6、数据声明和语句最后必须有分号
7、C语言本身不提供输入输出语句
8、程序应当包含注释,增加可读性
1.6 运行C程序的步骤与方法
(1)上机输入和编辑源程序(.c文件)
(2)对源程序进行编译(.obj文件)
(3)进行连接处理(.exe文件)
(4)运行可执行程序,得到运行结果
1.7 程序设计的任务
- 1、问题分析
(1)对于接手的任务要进行认真的分析
(2)研究所给定的条件
(3)分析最后应达到的目标
(4)找出解决问题的规律
(5)选择解题的方法 - 2、设计算法
设计出解题的方法和具体步骤 - 3、编写程序
- 4、对源程序进行编辑、编译和连接
- 5、运行程序,分析结果
- 6、编写程序文档