清华C++语言程序设计：第01章 计算机与程序设计课件.ppt

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1、第1章计算机与程序设计讲授内容计算机系统的基本组成、工作原理程序设计的基本过程和方法程序设计语言基本概念及其发展历史结构化程序设计和面向对象程序设计方法典型的C++编程环境、开发过程和程序结构程序设计风格1.1计算机系统概述(1/4)计算机系统机器系统能接收和存储信息能对数据进行处理和计算能输出结果计算机系统由硬件系统和软件系统组成硬件系统包括CPU、显示器、内存、硬盘、键盘等软件系统包括各种程序和文档1.1计算机系统概述(2/4)计算机硬件——是软件实现的基础运算器——对数据进行算术运算和逻辑运算主存储器—

2、—存储二进制信息，与运算器、控制器等直接交换信息控制器——按程序的要求，控制计算机各功能部件协调一致地动作控制器+运算器=中央处理器中央处理器+主存储器=处理机1.1计算机系统概述(3/4)计算机硬件——是软件实现的基础输入设备——将用户信息（数据、程序等）变换为计算机能识别和处理的信息形式输出设备——将计算机中二进制信息变换为用户所需要并能识别的信息形式辅助存储器——存储主存储器难以容纳、又为程序执行所需要的大量文件信息1.1计算机系统概述(4/4)计算机软件——计算机系统中的指挥者系统软件——最靠近硬件，

3、如编译程序和操作系统等支撑软件——支撑其它软件的开发和维护，如各种数据库管理系统、接口软件和工具组应用软件——用于特定应用领域，如财务管理系统上述分类是交叉和变化的一个软件可以在一个系统中是系统软件，在另一个系统中是支撑软件在同一系统中，一个软件可以既是系统软件，也是支撑软件1.2程序设计基本概念(1/6)问题求解过程步骤问题定义——明确要解决的问题算法设计——把要求解的问题转化为计算机的解题步骤程序编码——对设计出来的算法实现进行编程实现测试和调试——发现和纠正程序中的错误1.2程序设计基本概念(2/6)算

4、法与程序算法——由有限个步骤组成的求解问题的方法算法的特点有穷性：执行有穷个步骤后必须终止确定性：每一个步骤必须是无二义的能行性：每一个步骤都可以在有限时间内做完输入：一般有输入信息输出：一般有一个或多个输出信息1.2程序设计基本概念(3/6)算法的描述方式文字描述自然语言图形描述流程图、盒图，PAD图等程序语言描述计算机程序，如C++1.2程序设计基本概念(4/6)程序的组成数据数据结构，程序处理的数据操作处理数据的操作步骤，即算法程序＝数据结构＋算法1.2程序设计基本概念(5/6)程序设计和程序编码先设计

5、，后编码设计是基础，是编码的依据设计的好坏影响代码的质量1.2程序设计基本概念(6/6)程序设计语言描述数据和对数据的操作机器语言用机器基本指令编码，二进制形式汇编语言使用一组助记符编码，需要汇编才能运行高级语言表示方法更接近于待解问题的表示方法，需要编译才能运行1.3程序设计方法(1/4)结构化程序设计任何程序逻辑都可以用顺序、选择和循环三种基本结构表示1.3程序设计方法(2/4)结构化程序设计自顶向下，逐步求精描述问题，分析问题，分解问题成相对独立的子问题（反复进行，逐步分解）描述子问题的数据和操作模块化

6、原则尽量采用典型基本控制结构：顺序、选择、循环缺点（对于大型软件开发）稳定性低、可修改性和可重用性差1.3程序设计方法(3/4)面向对象程序设计面向问题现实世界是由对象组成的问题由哪些对象组成？对象之间如何相互作用？结构化程序由函数组成，面向对象程序由对象组成易于扩展、可维护性好1.3程序设计方法(4/4)面向对象分析和设计步骤找出问题中的对象和类确定每个对象应具备的属性和功能确定类、对象之间关系，相互作用的方式用程序代码实现这些对象和类1.4C与C++(1/3)C语言的历史起源于Algol60在Algol6

7、0的基础上发展出CPL语言1967年发展为BCPL，用于编写操作系统和编译器1970年贝尔实验室将BCPL改良成B，并用B语言实现了第一个UNIX操作系统1972年左右，DennisRitchie和KenThompson在贝尔实验室设计UNIX系统时，开发出了C语言之后，C语言发展出很多版本1988年，美国国家标准化协会(ANSI)制定了C的标准——ANSIC1.4C与C++(2/3)C语言的特点数据类型丰富运算符丰富，共34个运算符支持结构化程序设计方便、灵活，结合了高级语言的基本结构、语句和低级语言的实用

8、性程序生成代码质量高、程序执行效率高可移植性好，可用于UNIX、AIX、WINDOWS等操作系统1.4C与C++(3/3)C++语言在C语言中引入了面向对象的思想是一种混合型的语言，同时支持结构化程序设计和面向对象程序设计方法兼容C语言，可不加修改地使用C语言代码允许数据抽象，支持封装、继承和多态等特征1.5C++编程简介使用IDE开发C++程序编辑(edit)预处理(preprocess)编译(c