语言课件高级程序设计

1、基础知识概述C 语言程序设计C 语言程序设计当代被称为信息时代信息技术的基础是计算机技术计算机的灵魂是软件软件业是我国当代的朝阳产业一、计算机基础知识什么是计算机 ？ 答曰：用于计算的机器。最简单、最古老的计算工具 算盘是执行计算功能的设备，这里我们可以称之为运算器。 “操盘手”负责控制计算系统的运行，这里我们可以称之为控制器。 控制器、运算器合起来称为处理器。 笔和纸是用于记录算式和计算结果的设备，这里我们可以称之为存储器。 控制器、运算器、存储器都是客观实体，我们统称为硬件。 算式及计算结果是整个计算系统要完成的任务和数据，我们可以称为软件。11 - 4 2 + 7 软件存放在存储器中。另

2、外打个比方 钢琴、钢琴师以及纸张是一个硬件系统。 那么，钢琴谱就是一个软件系统。因此，计算机系统包括两大部分： 硬件系统：即实现计算机功能的执行部分。 软件系统：即硬件系统执行的内容和步骤。主机外设 （即外围设备，如键盘、鼠标、显示器、打印机、扫描仪等）主板外存 （即外部存储器，如硬盘、光驱、软驱等）机箱CPU（即中央处理器）内存（即内部存储器）扩展卡（如显示卡、声卡、网卡等）外设接口（如串口、并口、USB接口等， 用于连接外部设备）微型计算机的硬件系统 中央处理器 即 CPU（Central Processing Unit），将运算器、控制器及少量的存储器集成在一个芯片上，作为计算机最核心的

3、硬件部分。 内部存储器 简称内存，作为CPU直接使用的存储设备。 外部存储器 简称外存。由于内存属于易失性的存储设备，即断电后无法保存数据，因此需要非易失性的外部存储设备来存放软件。 磁盘（主要分为软盘和硬盘两种） 软盘和软盘驱动器 硬盘硬盘内部结构 光盘（主要分为 CD 和 DVD 两种格式）光盘驱动器光盘 闪存（采用FLASH芯片，主要用于 U盘和各种存储卡） 即实现CPU以外的扩展功能的设备，如显示卡、网卡、声卡等。显示卡 扩展卡 主板CPU插槽内存插槽扩展卡插槽外设接口硬盘、光驱接口软驱接口电源接口BIOS芯片锂电池 即将 CPU 、内存、扩展卡、控制芯片及各种接口集中在一起的电路板。

4、显示卡专用插槽 机箱 即将主板、外存等集中放置的箱体。 外设 即外围设备，如鼠标、键盘、显示器、打印机、扫描仪等，外设通过专用的接口（如串口、并口、USB接口等）与主板连接。计算机的软件系统 软件的概念广义： 人们处理事物的思想、方法、步骤。狭义： 计算机软件，即计算机程序，即计算机指令 执行的步骤。软件的执行者是硬件，硬件受软件的控制。编写软件，就是使硬件按照人的意图工作。操作系统 负责管理整个计算机系统，管理应用软件和硬件之间的通信， 如 UNIX 、 DOS、WINDOWS系列等。编程软件 所有的软件（操作系统、应用软件）都是用编程语言设计完成的。 如汇编语言、高级语言等。 软件的分类应

5、用软件 完成某一实际应用，如文字处理、图象处理、学习、娱乐及工具软件等等。 软件的层次应用软件操作系统计算机硬件编程软件操作系统是软件系统的核心，CPU是硬件系统的核心。整个计算机系统的工作由操作系统管理和控制。 软件的表达和存储 计算机软件（包括程序和数据）都是以 二进制 的形式来表达和存储的，即每一位只能有两个值（0或1），反映在物理上就是高电位或低电位、通或断、有或无等两种截然相反的物理状态。 二进制数据也称为数字数据，相比模拟数据来讲，它更容易运算、传输和存储，具有很多模拟数据不具备的优点。世界上最早的二进制计算机数据是以文件（File）为单位来进行处理和存储的。文件由字节（Byte）

6、组成。1个字节由 8个二进制位（Bit）组成。位是计算机数据表达和存储的最小物理单位。 数据的存储是由操作系统中的文件系统来完成的。计算机数据为什么要以文件为单位来进行处理和存储呢？ 微型计算机的启动过程一、 通电。 二、 启动BIOS程序（固化在BIOS芯片中），查找基本设备 并建立通信。三、 读取外存的引导信息。四、 运行操作系统的启动程序，并逐步进入操作系统。五、 用户可以在该操作系统中使用计算机的软、硬件资源。微型计算机的工作示意图 运算器高速缓存控制器内存外存输入设备输出设备CPU计算机的发展史 算盘是人类最早的手动计算工具，而机械式计算机是一种利用机械技术来实现数学运算的计算工具。

7、 17世纪初，法国人帕斯卡发明了第一台机械式加法机，随后出现了机械式乘法机、机械式差分机等。1. 机械式计算机手摇式机械计算机 电子计算机是随着电子技术的发展而出现的一种计算工具。2 . 电子计算机 第一代电子计算机（基于电子管）电子管电子管计算机 世界上第一台电子计算机使用了18000多只电子管，重量约 30吨，占地约 170 平方米，主要用于弹道计算，运算速度可达到每秒5000次。 第二代电子计算机（基于晶体管）三极管二极管晶体管计算机 第三代电子计算机（基于集成电路） 集成电路 第四代电子计算机（基于大、超大规模集成电路） 大、超大规模集成电路电子计算机的分类 大型计算机 按照计算量的大

8、小和计算速度的快慢，计算机通常可分为如下几类：早期的计算机以大型机为主。目前的大型机的运算速度可以达到每秒几百亿次。 小型计算机 微型计算机台式机笔记本机 世界上第一台微型计算机由 APPLE 公司制造，随后 IBM 公司跟进，并取名为 Personal Computer 。 掌上电脑（嵌入式计算机）编程语言的发展第一代：机器语言（面向机器） 用二进制机器指令和二进制数据来编写程序。0110 0101 1010 0011 0010 优点：可直接对底层硬件编程。缺点：难记，难用，编程效率低下，可读性极差，调试困难，只能编写一些很小的程序，且 依赖具体的机器，可移植性差。石器时代第二代：汇编语言（

9、面向机器） 用助记符表示二进制的机器指令，可用八进制、十进制、十六进制来表示数据。MOVJMP PUSH优点：可直接对底层硬件编程，相比机器语言进了一步，可以编写稍大一点的程序。缺点： 可读性仍然较差，编程、调试效率较低，没有结构，很难编写大型的程序，且依赖具体的机器，可移植性差。铁器时代第三代：面向过程的编程语言 即结构化的程序设计语言（高级语言），如C、BASIC、FORTRAN、PASCAL等，有了循环、分支等流程控制结构以及Structure等数据结构。优点：与具体的机器无关，可移植性强，程序流程清晰，可读性强，编程、调试效率较高，可以编写较大型的程序。缺点： 过程（或函数）与数据相对

10、独立，代码的可重用性差，且维护困难 ，对于较大型的程序的开发和维护成本较高。机械时代第四代：面向对象的编程语言 如C+，将数据对象和对数据进行操作的过程（或函数）结合为一个整体（类），具有如下特点：优点：程序的模块化、数据抽象程度高，数据隐蔽性、可重用性、可扩充性强，维护代价低，可以开发更大型的程序。电子信息时代抽象性封装性继承性多态性面向对象的可视化编程环境 为简化在Windows下开发图形化的用户界面，出现了可视化的编程语言，如VC+、VB、Delphi、Java等。优点：开发用户界面更容易，编程效率更高，程序开发周期更短。1946年 第一台电子管计算机ENIAC问世1958年 第一台晶体

11、管计算机问世1960年 ALGOL语言问世1963年 CPL语言于剑桥大学问世1964年 第一台集成电路计算机问世1967年 BCPL语言于剑桥大学问世1969年 UNIX操作系统于贝尔实验室问世1970年 B语言于贝尔实验室问世1971年 第一个微处理器Intel4004问世1972年 C语言于贝尔实验室问世计算机发展大事记1975年 第一台微型计算机ATARI-8800问世1975年 微软公司成立1977年第一台苹果机问世1981年第一台IBM PC机问世 微软的MS-DOS 1.0 发布1983年 C+于贝尔实验室问世1984年 苹果的第一个图形操作系统Macintosh问世1985年

12、运行于DOS下的Windows 1.0 发布1995年 独立的操作系统Windows 95发布 20世纪60年代末，美国贝尔实验室的Ken Thompson和Dennis Ritchie用汇编语言为PDP-7编写第一个版本的UNIX操作系统。 但汇编太不好用，Thompson需要高级语言。于是他尝试了一些高级语言，但都不理想。于是，1970年 Thompson在BCPL语言的基础上进行简化，设计出了B语言。 B语言过于简单，功能有限。1972年，二人把B语言改造成功能更加强大的C语言，并用C重写了UNIX操作系统。C语言的起源二、C语言简介 1983年， Ritchie获得了计算机科学的最高荣誉 图灵奖。Ritchie 和 Thompson在开发 UNIXRitchie 和 Thompson接受美国国家技术勋章一、 语言简洁、紧凑，使用方便、灵活。 二、 运算符丰富。三、 数据结构丰富。四、 结构化程序设计。五、 语法不太严格。六、 即具有低级语言（汇编语言）的功能，又具有高级语言的特点。七、目标代码质量高，仅次