C语言变异全过程和计算机存储体系结构
C语言C语言概述
C语言C语言概述C语言概述C语言是一种广泛使用的高级程序设计语言,由丹尼斯·里奇在20世纪70年代初开发。
作为一种通用编程语言,C语言具有简洁的语法和高效的执行速度,可以在各种操作系统和计算机体系结构上运行。
1. 发展历程C语言的发展可以追溯到20世纪60年代后期,当时贝尔实验室的研究人员开发了一种叫做B语言的编程语言。
之后,丹尼斯·里奇在B 语言的基础上进行改进和扩展,最终创造出C语言。
C语言在贝尔实验室的内部得到了广泛应用,并逐渐流传到其他领域和机构。
2. 特点和优势C语言具有以下几个重要特点和优势:灵活性:C语言提供了丰富的语法和操作符,开发者可以根据需求进行灵活的编程。
这使得C语言成为开发操作系统和嵌入式系统的首选语言。
效率:C语言以其高效的执行速度而闻名。
它能够充分利用计算机的硬件资源,使得程序在相同时间内处理更多的任务。
可移植性:C语言编写的程序在不同的操作系统和计算机体系结构上都可以运行,这使得C语言成为跨平台开发的首选语言。
底层编程支持:C语言允许开发者直接访问和操作计算机的底层硬件资源,如内存和外设。
这使得C语言非常适用于系统级编程和驱动程序开发。
3. 主要应用领域C语言广泛应用于各个领域,包括但不限于以下几个方面:操作系统:许多著名的操作系统,如Unix和Linux,都是使用C语言编写的。
C语言的底层编程支持和高效性使得它成为操作系统开发的理想语言。
嵌入式系统:嵌入式系统通常具有资源有限和对性能要求高的特点,C语言能够满足这些需求。
从家用电器到汽车电子,都可以看到C语言的应用。
游戏开发:游戏开发需要高性能和灵活性,C语言正好满足这些要求。
许多知名游戏引擎,如Unity和Unreal Engine,都使用C语言作为主要开发语言。
科学计算:C语言的高效性使得它成为科学计算和数据分析的理想选择。
许多数值计算库和数据处理软件都是使用C语言编写的。
4. 学习和发展前景学习C语言对于计算机科学专业的学生来说至关重要。
c语言基本结构
c语言基本结构C语言是一种通用的编程语言,它具有高效、简洁、可移植等特点。
在学习C语言时,了解其基本结构是非常重要的。
本文将详细介绍C语言的基本结构。
一、程序的基本组成部分1.1. 注释注释是程序中用来解释代码含义的部分,它不会被编译器识别和执行。
在C语言中,注释可以使用两种方式:单行注释和多行注释。
1.2. 预处理器指令预处理器指令是在编译之前对源代码进行处理的指令。
它们以“#”开头,并且不以分号结尾。
预处理器指令可以用来定义常量、包含头文件等操作。
1.3. 函数函数是程序中完成特定任务的独立模块。
每个函数都有一个唯一的名称,并且可以接受参数和返回值。
1.4. 变量变量是程序中存储数据的容器。
在C语言中,变量必须先声明后使用,并且需要指定其类型和名称。
1.5. 语句语句是程序中最小的可执行单元。
每个语句必须以分号结尾。
二、C程序的执行过程2.1. 编译阶段在编译阶段,编译器将源代码转换为目标代码。
这个过程包括词法分析、语法分析、语义分析等步骤。
2.2. 链接阶段在链接阶段,将目标代码和库文件链接在一起,生成可执行文件。
2.3. 运行阶段在运行阶段,操作系统加载可执行文件到内存中,并执行程序。
三、C程序的基本语法3.1. 标识符标识符是指变量、函数等的名称。
在C语言中,标识符必须以字母或下划线开头,并且不能是关键字。
3.2. 数据类型数据类型是指变量可以存储的数据类型。
C语言中有基本数据类型和派生数据类型。
基本数据类型包括整型、浮点型、字符型等。
派生数据类型包括数组、结构体、共用体等。
3.3. 运算符运算符是用来对变量进行操作的符号。
C语言中有算术运算符、关系运算符、逻辑运算符等。
3.4. 控制语句控制语句是用来控制程序流程的语句。
C语言中有条件语句(if-else)、循环语句(for、while)、跳转语句(break、continue)等。
四、示例程序下面是一个简单的C语言程序,用来计算两个数的和:#include <stdio.h>int main(){int a, b, sum;printf("请输入两个整数:\n");scanf("%d%d", &a, &b);sum = a + b;printf("它们的和是:%d\n", sum);return 0;}以上程序中,第一行包含了头文件<stdio.h>,用来引入标准输入输出函数。
C语言编译过程总结详解
C语言编译过程总结详解C语言的编译过程可以分为四个主要阶段:预处理、编译、汇编和链接。
下面会详细解释每个阶段的工作原理。
1.预处理阶段:预处理器的主要作用是根据源文件中的预处理指令对源代码进行一系列的文本替换和宏展开,生成经过预处理的源代码文件。
预处理指令以"#"开头,主要包括#include、#define、#ifdef等。
预处理器的工作原理如下:- 处理#include指令:将包含的头文件内容插入到当前位置,形成一个单独的源代码文件。
- 处理#define指令:将宏定义替换为对应的内容。
- 处理#ifdef指令:根据条件判断指令是否执行。
预处理阶段生成的文件以".i"为后缀,可以用编译器提供的预处理器命令进行预处理,如gcc -E source.c -o source.i。
2.编译阶段:编译器将预处理阶段生成的经过预处理的源文件进行词法分析、语法分析、语义分析和优化,生成汇编代码。
编译阶段包括以下几个步骤:-词法分析:将源代码分解成一个个的词法单元,如标识符、关键字、常量等。
-语法分析:分析和验证词法单元之间的语法关系,生成语法树。
-语义分析:对语法树进行语义检查,如类型检查、变量声明检查等。
-优化:进行编译优化,如常量折叠、无用代码删除等。
编译阶段生成的文件以".s"为后缀,可以用编译器提供的编译器命令将汇编代码转化为可执行文件,如gcc -S source.i -o source.s。
3.汇编阶段:汇编器将编译阶段生成的汇编代码转化为机器码。
汇编阶段包括以下几个步骤:-符号解析:将符号(如函数名、变量名)与其对应的地址进行关联。
-指令生成:将汇编代码转化为机器码。
汇编阶段生成的文件以".o"为后缀,可以用编译器提供的汇编器命令将目标文件转化为可执行文件,如gcc -c source.s -o source.o。
c语言程序基本结构
C语言程序基本结构一、概述C语言是一种面向过程的程序设计语言,被广泛应用于系统软件、驱动程序、嵌入式系统等领域。
了解C语言程序的基本结构对于学习和开发C语言程序至关重要。
本文将详细介绍C语言程序的基本结构,包括文件组成、预处理、函数和变量声明、主函数等方面。
二、C语言程序文件组成C语言程序通常由多个文件组成,每个文件具有特定的功能和作用。
下面是C语言程序常见的文件类型:1.源文件(.c):包含C语言源代码的文件,用于编写程序的具体逻辑。
2.头文件(.h):包含函数声明、宏定义、结构体定义等内容的文件,用于引用外部函数和变量。
3.库文件(.lib/.a/.dll/.so):包含了已经编译好的目标代码,用于链接到程序中使用。
三、C语言程序的预处理在编译阶段之前,C语言程序需要进行预处理,即对源代码进行宏替换、文件包含等操作。
预处理的结果是生成了经过宏替换和文件包含后的代码。
预处理指令由#开头,常见的预处理指令包括:1.宏定义(#define):用于定义常量、宏函数等。
#define PI 3.1415926#define MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))2.文件包含(#include):用于引入头文件。
#include <stdio.h>#include "utility.h"3.条件编译(#if / #ifdef / #ifndef / #endif):用于根据条件选择编译代码块。
#ifdef DEBUGprintf("Debug mode\n");#elseprintf("Release mode\n");#endif四、函数和变量声明在C语言程序中,函数和变量的声明是非常重要的一部分。
函数声明包括函数名、参数列表和返回值类型,用于告诉编译器函数的存在及其使用方式。
变量声明用于定义变量及其类型。
c语言三层架构简介
c语言三层架构简介
c语言三层架构简介
三层架构答案:通常意义上的三层架构就是将整个业务应用划分为:表现层(UI)、业务逻辑层(BLL)、数据访问层(DAL)。
区分层次的目的即为了“高内聚,低耦合”的思想。
表现层(UI):通俗讲就是展现给用户的界面,即用户在使用一个系统的.时候的所见所得。
业务逻辑层(BLL):针对具体问题的操作,也可以说是对数据层的操作,对数据业务逻辑处理。
数据访问层(DAL):该层所做事务直接操作数据库,针对数据的增添、删除、修改、更新、查找等每层之间是一种垂直的关系。
三层结构是N层结构的一种,一般来说,层次之间是向下依赖的,下层代码未确定其接口(契约)前,上层代码是无法开发的,下层代码接口(契约)的变化将使上层的代码一起变化。
优点:分工明确,条理清晰,易于调试,而且具有可扩展性。
缺点:增加成本。
c语言中描述线程与进程的区别?
1.线程(Thread)与进程(Process)二者都定义了某种边界,不同的是进程定义的是应用程序与应用程序之间的边界,不同的进程之间不能共享代码和数据空间,而线程定义的是代码执行堆栈和执行上下文的边界。
2.一个进程可以包括若干个线程,同时创建多个线程来完成某项任务,便是多线程。
而同一进程中的不同线程共享代码和数据空间。
用一个比喻来说,如果一个家庭代表一个进程,在家庭内部,各个成员就是线程,家庭中的每个成员都有义务对家庭的财富进行积累,同时也有权利对家庭财富进行消费,当面对一个任务的时候,家庭也可以派出几个成员来协同完成,而家庭之外的人则没有办法直接消费不属于自己家庭的财产。
【c语言三层架构简介】。
C语言的特点及构成
C语言的特点及构成C语言是一门面对过程的、抽象化的通用程序设计语言,广泛应用于底层开发。
C语言能以简易的方式编译、处理低级存储器。
下面是我为大家整理的C语言的特点及构成,盼望对你们有关心。
C语言的特点1、C语言主要特点(1)简洁的语言C语言包含的各种掌握语句仅有9种,关键字也只有32个,程序的编写要求不严格且以小写字母为主,对很多不必要的部分进行了精简。
实际上,语句构成与硬件有关联的较少,且C语言本身不供应与硬件相关的输入输出、文件管理等功能,如需此类功能,需要通过协作编译系统所支持的各类库进行编程,故c语言拥有特别简洁的编译系统。
(2)具有结构化的掌握语句C语言是一种结构化的语言,供应的掌握语句具有结构化特征,如for 语句、if...else语句和switch语句等。
可以用于实现函数的规律掌握,便利面对过程的程序设计。
(3)丰富的数据类型C语言包含的数据类型广泛,不仅包含有传统的字符型、整型、浮点型、数组类型等数据类型,还具有其他编程语言所不具备的数据类型,其中以指针类型数据使用最为敏捷,可以通过编程对各种数据结构进行计算。
(4)丰富的运算符C语言包含34个运算符,它将赋值、括号等均视作运算符来操作,使C 程序的表达式类型和运算符类型均特别丰富。
(5)可对物理地址进行直接操作C语言允许对硬件内存地址进行直接读写,以此可以实现汇编语言的主要功能,并可直接操作硬件。
C语言不但具备高级语言所具有的良好特性,又包含了很多低级语言的优势,故在系统软件编程领域有着广泛的应用。
(6)代码具有较好的可移植性C语言是面对过程的编程语言,用户只需要关注所被解决问题的本身,而不需要花费过多的精力去了解相关硬件,且针对不同的硬件环境,在用C语言实现相同功能时的代码基本全都,不需或仅需进行少量改动便可完成移植,这就意味着,对于一台计算机编写的C程序可以在另一台计算机上轻松地运行,从而极大的削减了程序移植的工作强度。
(7)可生成高质量、目标代码执行效率高的程序与其他高级语言相比,C语言可以生成高质量和高效率的目标代码,故通常应用于对代码质量和执行效率要求较高的嵌入式系统程序的编写。
《C语言的程序结构》课件
调试器的使用和调试过程
调试器的使用
调试器是一种用于检查程序运行时行为的工具。在C 语言中,常用的调试器有GDB和LLDB等。
调试过程
调试过程包括设置断点、单步执行、查看变量值和调 用堆栈等操作。通过调试器,开发人员可以定位程序 中的错误,并了解程序运行时的状态。
常见的编译和调试错误及解决方法
类型不匹配错误
05
04
03
02
01
语句
语句用于控制程序的流程和执行 顺序。
函数
函数是C语言的基本组成单位,用 于实现特定的功能或计算。
程序的组成
一个C语言程序通常由预处理指令 、函数、变量和语句等组成。
函数和函数调用
函数定义
函数定义包括函数名、 参数列表、函数体等部
分。
函数调用
函数调用是通过函数名 和参数列表来调用函数 ,实现特定的功能或计
内存管理函数和动态内存分配
要点一
内存管理函数
要点二
动态内存分配
C语言提供了内存管理函数,如malloc()、calloc()、 realloc()和free()等,用于动态分配和释放内存空间。
通过使用内存管理函数,可以在程序运行时动态分配内存 空间,以满足不同情况下的内存需求。动态内存分配常用 于处理变长数据结构或实现动态扩展的数组等。
浮点型
用于存储小数,包括float、 double等。
字符串
字符数组用于存储字符串。
运算符和表达式
算术运算符 关系运算符 逻辑运算符
+、-、*、/、%等。
==、!=、<、>、<=、>= 等。
&&、||、!等。
位运算符
C语言编译过程总结详解
C语言编译过程总结详解C语言编译过程总结详解链接过程要把我们编写的一个c程序(源代码)转换成可以在硬件上运行的程序(可执行代码),需要进行编译和链接。
编译就是把文本形式源代码翻译为机器语言形式的目标文件的过程。
链接是把目标文件、操作系统的启动代码和用到的库文件进行组织形成最终生成可执行代码的过程。
过程图解如下:从图上可以看到,整个代码的编译过程分为编译和链接两个过程,编译对应图中的大括号括起的部分,其余则为链接过程。
编译过程编译过程又可以分成两个阶段:编译和会汇编。
编译编译是读取源程序(字符流),对之进行词法和语法的分析,将高级语言指令转换为功能等效的汇编代码,源文件的编译过程包含两个主要阶段:第一个阶段是预处理阶段,在正式的编译阶段之前进行。
预处理阶段将根据已放置在文件中的预处理指令来修改源文件的内容。
如#include指令就是一个预处理指令,它把头文件的内容添加到.cpp文件中。
这个在编译之前修改源文件的方式提供了很大的灵活性,以适应不同的计算机和操作系统环境的限制。
一个环境需要的代码跟另一个环境所需的代码可能有所不同,因为可用的硬件或操作系统是不同的。
在许多情况下,可以把用于不同环境的代码放在同一个文件中,再在预处理阶段修改代码,使之适应当前的环境。
主要是以下几方面的处理:(1)宏定义指令,如 #define a b对于这种伪指令,预编译所要做的是将程序中的所有a用b替换,但作为字符串常量的 a则不被替换。
还有 #undef,则将取消对某个宏的定义,使以后该串的出现不再被替换。
(2)条件编译指令,如#ifdef,#ifndef,#else,#elif,#endif等。
这些伪指令的引入使得程序员可以通过定义不同的宏来决定编译程序对哪些代码进行处理。
预编译程序将根据有关的文件,将那些不必要的代码过滤掉。
(3) 头文件包含指令,如#include "FileName"或者#include 等。
计算机的存储原理与层次结构
计算机的存储原理与层次结构计算机作为现代科技的重要产物,其存储原理与层次结构是实现高效运算和数据存储的关键。
本文将探讨计算机存储原理与层次结构的基本概念和作用。
一、存储原理计算机的存储原理是指如何将数据在计算机内部进行存储和管理。
存储原理包括以下几个基本概念:1. 存储单元:计算机内部的存储空间被划分为一个个独立的存储单元,每个存储单元可以存储一个固定大小的数据,例如一个字节或一个字。
2. 存储地址:每个存储单元都有一个唯一的存储地址,通过这个地址可以找到存储单元中的数据。
3. 存储器:存储器是指计算机中用于存储数据的硬件设备,包括内存、硬盘等。
内存是计算机中最常用的存储器,数据通常在执行程序时暂时存储在内存中。
4. 存储器访问速度:存储器的访问速度是指从计算机内部读取或写入数据所需的时间,通常以纳秒(ns)为单位。
存储器的访问速度越快,计算机的运算速度就越快。
二、层次结构计算机的存储器通常按照层次结构进行组织和管理,层次结构从高到低依次包括:寄存器、高速缓存、内存、硬盘等。
不同层次的存储器具有不同的特点和作用。
1. 寄存器:寄存器是位于CPU内部的存储器,用于暂时保存运算结果和参与运算的数据。
由于寄存器位于CPU内部,其访问速度非常快,但容量较小。
2. 高速缓存:高速缓存是位于CPU与内存之间的存储器,用于加快CPU对内存中数据的访问速度。
高速缓存的容量较小,但在性能上接近于寄存器。
3. 内存:内存是计算机中主要的存储器,用于存储程序和数据。
内存容量较大,但相对于寄存器和高速缓存,其访问速度较慢。
4. 硬盘:硬盘是计算机中的永久存储器,用于长期保存数据。
硬盘容量大,但相对于内存访问速度较慢。
三、层次结构的作用计算机的存储层次结构的设计有助于提高计算机的运行效率和性能。
具体作用如下:1. 提高存储器的访问效率:通过将数据分级存储在不同层次的存储器中,计算机可以更快地读取和写入数据,从而提高数据访问效率。
数据结构(C语言)分享笔记:数据结构的逻辑层次、存储层次
数据结构(C语⾔)分享笔记:数据结构的逻辑层次、存储层次 数据结构,⼀个简单的定义:相互之间存在⼀种或多种特定关系的数据元素的集合。
即:数据结构 = 元素集合 + 元素间关系的集合。
在讨论数据结构时,可以基于两个不同的层次:1.逻辑层次 2.存储层次 ( 很多专业书中也写为:逻辑结构、存储结构。
但为了避免概念间的混淆,我认为 “层次” 这⼀表述⽅式更贴切 ) 。
逻辑层次,是指对描述对象的单纯的数学抽象。
例如:⼀个科研⼩组由1名导师、2名研究⽣和6名本科⽣构成,导师指导2名研究⽣,每个研究⽣分别指导3名本科⽣。
将这个⼩组视为⼀个数据结构,则从逻辑层次来看,这个数据结构是⼀个简单的树形结构。
存储层次,是指数据结构在计算机存储器中的映射,即通过特定的存储⽅法来反映数据结构中的逻辑关系。
[2] “程序员更常⽤到的” 数据结构的概念 我们在实际情况中很少能直接涉及到数据结构的存储层次:数据结构在存储器中的物理位置——这种很底层的技术。
我们更多地是基于⾼级语⾔来讨论数据结构的,如C语⾔。
⽐如:我们⽤C语⾔中的⼀维数组来描述存储层次中的顺序存储结构,⽤C语⾔中的指针来描述存储层次中的链式存储结构。
在这种情况下,我们可以把C语⾔抽象地看作⼀个执⾏C指令和C数据类型的虚拟处理器,则我们讨论的存储层次实际上是基于虚拟处理器的层次。
⽽这个层次才是和我们接触最多的。
[3] 学习数据结构时的注意点 “数据结构” 这门课程虽然常与计算机,程序设计等联系在⼀起,但其实它是⼀门独⽴的课程,是⼀门理论性很强的课程。
在学习的时候,经常要⽤到逻辑的、抽象的思维⽅式。
同时也要多通过写程序来练习,这样才能避免纸上谈兵,提⾼⾃⼰的编程⽔平。
C语言第1章计算机的组成与程序设计基础详解
软件(Software) :概念及分类
软 件 系统软件:用来管理、维护计算机并协调计算 机各部件有效工作的软件。 (核心软件是操作系统) 应用软件:实现具体应用的软件。
软件:相关概念
指令:计算机能够识别并执行的“操作命令” 指令=操作码+操作数 15→A 例: 10110000 00001111 指令系统:计算机能够识别的所有指令的集合。
语言分类 机器语言 汇编语言 高级语言 低级语言
机器语言
是二进制形式表示的程序设计语言,是各种不 同功能的机器指令的集合。
例:10000000 加 10010000 减
机器语言编写的程序可以被计算机硬件识别、 可直接执行。(如:TC.EXE) 特点:与机器相关,程序执行效率高,编写难 度大,不便阅读,调试修改困难,无法移植到 其他计算机。
※不同类型的计算机所识别的指令和指令系统是不 一样的。面向机器,通用性差。
程序:为解决某一问题而设计的一系列指令或语句。 机器语言:计算机能唯一识别并可直接执行的语 言,由二进制数(0或1)排列组合而成。
计算机语言
计算机语言是人与计算机交流的工具 人使用程序设计语言来编制程序(程序设计 )来描述信息处理算法,通过语言处理系统 来生成可执行程序文件。计算机通过程序执 行来实现规定的信息处理
汇编语言
符号化的机器语言,也称符号语言
用助记符来表示机器指令,便于使用和记忆。
例: MOV AL,8 ADD AL,9 特点:
语句与机器指令几乎一一对应 程序可读性优于机器语言程序、其他优缺点仍存在
数据传输 加法计算
汇编语言指令是机器不能直接识别和执行。要经过
翻译程序。
高级语言
算法语言:用户主要考虑解题算法的逻辑和过 程的描述。
c语言 编译
c语言编译C语言是一种通用的高级编程语言,由美国计算机科学家丹尼斯·里奇于1972年在贝尔实验室开发。
C语言具有简洁、高效、可移植等特点,被广泛应用于系统软件、嵌入式软件、游戏开发、科学计算等领域。
C语言的编译过程是将源代码转换为可执行文件的过程,下文将详细介绍C语言的编译过程。
一、C语言的编译过程C语言的编译过程包括预处理、编译、汇编和链接四个阶段。
下面分别介绍这四个阶段的作用和实现方式。
1. 预处理预处理阶段是在编译之前进行的,其作用是将源代码中的预处理指令替换为实际的代码。
预处理指令以#号开头,包括#include、#define、#ifdef、#ifndef等指令。
预处理器将这些指令替换为实际的代码,生成一个新的源文件。
预处理后的源文件通常以.i作为扩展名。
2. 编译编译阶段是将预处理后的源代码转换为汇编代码的过程。
编译器将C语言源代码转换为一种称为中间代码的形式,中间代码是一种类似汇编语言的低级语言。
中间代码具有平台无关性,可以在不同的平台上进行优化和执行。
编译后的结果通常以.s作为扩展名。
3. 汇编汇编阶段是将编译生成的汇编代码转换为机器代码的过程。
汇编器将汇编代码转换为可执行的机器代码,并生成一个目标文件。
目标文件包括可执行代码、数据段、符号表等信息。
目标文件通常以.o 或.obj作为扩展名。
4. 链接链接阶段是将多个目标文件合并为一个可执行文件的过程。
链接器将目标文件中的符号和地址进行解析,生成一个可执行文件。
可执行文件包括操作系统可以直接执行的代码和数据,通常以.exe、.dll 或.so作为扩展名。
二、C语言编译器C语言编译器是将C语言源代码转换为可执行文件的工具,包括预处理器、编译器、汇编器和链接器四个部分。
C语言编译器可以在不同的平台上运行,生成可在目标平台上运行的可执行文件。
下面分别介绍常用的C语言编译器。
1. GCCGCC(GNU Compiler Collection)是一款开源的C语言编译器,由GNU组织开发。
信息学奥赛一本通—c 语言程序的结构:
信息学奥赛一本通—c 语言程序的结构:摘要:一、信息学奥赛一本通简介二、C 语言程序的基本结构三、C 语言程序的设计方法四、C 语言程序的实战演练五、总结正文:【一、信息学奥赛一本通简介】《信息学奥赛一本通》是一本针对中学生信息学奥林匹克竞赛的辅导教材。
本书内容涵盖了计算机编程基础知识、数据结构与算法、计算机网络等多个方面,旨在帮助学生提高编程技能,锻炼逻辑思维能力,并备战信息学奥赛。
【二、C 语言程序的基本结构】C 语言是一种广泛应用于计算机编程的高级语言。
一个C 语言程序的基本结构包括以下几个部分:1.预处理指令:预处理指令主要用于处理宏定义、头文件包含等预处理命令。
2.主函数:主函数是程序的入口,程序执行从主函数开始。
3.函数:函数是C 语言程序的基本模块,用于实现特定功能。
4.变量与常量:变量用于存储数据,常量是具有固定值的量。
5.控制结构:控制结构包括条件语句、循环语句等,用于控制程序的执行流程。
6.表达式与运算符:表达式是由运算符和操作数组成的式子,用于计算结果。
【三、C 语言程序的设计方法】C 语言程序的设计方法主要包括以下几种:1.面向过程设计:面向过程设计是一种以过程(函数)为中心的编程方法,关注数据结构和算法的实现。
2.面向对象设计:面向对象设计是一种以对象为中心的编程方法,关注类与对象的定义、属性和方法。
3.模块化设计:模块化设计是将程序划分为若干个模块,每个模块具有独立的功能和职责。
【四、C 语言程序的实战演练】以下是一个简单的C 语言程序实例,实现计算两个整数的和的功能:```c#include <stdio.h>int add(int a, int b) {return a + b;}int main() {int num1, num2, sum;printf("请输入两个整数:");scanf("%d%d", &num1, &num2);sum = add(num1, num2);printf("两数之和为:%d", sum);return 0;}```【五、总结】学习C 语言编程,需要掌握基本的程序结构、语法规则以及设计方法。
c编译过程的五个阶段
c编译过程的五个阶段C语言是一种高级编程语言,但是计算机并不能直接识别高级语言,必须经过编译器的编译过程将高级语言转换为计算机能够识别的低级机器语言,才能够在计算机上运行。
C语言的编译过程可以分为五个阶段,分别是预处理、编译、汇编、链接和装载。
第一阶段:预处理预处理器是编译器的一个组成部分,它的主要作用是对源代码进行扫描并根据其中包含的预处理指令进行处理,生成一个新的预处理后文件。
预处理器的预处理指令包括宏定义、条件编译、包含文件和其他一些预处理指令。
预处理后文件包括宏定义的内容和用#define定义的宏以及其他预处理指令处理后的结果,该操作相当于在程序代码前加上一些特定操作。
第二阶段:编译编译阶段的主要工作是将预处理过的代码转换为汇编语言,也就是将C语言源代码翻译成汇编语言,生成一个汇编语言文件。
在这个阶段,编译器会对代码进行词法分析、语法分析、语义检查等处理,将源代码转换为计算机能够理解和执行的低级指令。
第三阶段:汇编汇编阶段是将汇编语言文件转换成机器语言文件的过程。
在这个阶段中,汇编器将汇编语言代码转换为计算机实际可以执行的二进制代码(即机器代码),生成一个目标文件。
目标文件是由一系列二进制代码组成的文件,其中包括程序代码和数据。
第四阶段:链接链接器将被编译的源文件和其他库文件链接在一起形成一个可执行的程序。
在这个阶段,链接器将目标文件中的符号表和地址关联起来,组成最终可执行程序。
链接的目标文件可以是静态库文件(.a)、动态库文件(.so)或者是其他可执行文件。
第五阶段:装载装载是将可执行程序加载到内存中并运行的过程。
在这个阶段中,操作系统将可执行程序的代码和数据加载到指定的内存区域,把程序从磁盘中加载到内存中,然后操作系统将控制权交给这个程序,程序开始执行。
总体来说,C语言编译过程是将高级语言转换成计算机可以理解的低级机器语言的过程,主要包括预处理、编译、汇编、链接和装载五个阶段。
在这个过程中,逐步掌握和理解每个阶段的工作和作用,能够更好地理解程序的编译、调试和性能优化等方面。
c语言 百度百科
c语言百度百科编辑词条c语言百科名片C语言是Combined Lang ge(组合语言)的中英混合简称。
是一种计算机程序设计语言。
它既具有高级语言的特点,又具有汇编语言的特点。
它可以作为工作系统设计语言,编写系统应用程序,也可以作为应用程序设计语言,编写不依赖计算机硬件的应用程序。
因此,它的应用范围广泛,不仅仅是在软件开发上,而且各类科研都需要用到C语言,具体应用比如单片机以及嵌入式系统开发。
简介C语言是Combined Lang ge(组合语言)的中英混合简称。
这句话头一次听说,不知道作者是从哪看到的,我学编程这么多年,头一次听说C语言是如此定义的,请不要误人子弟。
望改正!C语言发展如此迅速,而且成为最受欢迎的语言之一,主要因为它具有强大的功能。
许多著名的系统软件,如DBASEⅣ都是由C语言编写的。
用C语言加上一些汇编语言子程序,就更能显示C语言的优势了,像PC-DOS、WORDSTAR等就是用这种方法编写的。
1.C是中级语言。
它把高级语言的基本结构和语句与低级语言的实用性结合起来。
C语言可以像汇编语言一样对位、字节和地址进行操作,而这三者是计算机最基本的工作单元。
2.C是结构式语言。
结构式语言的显著特点是代码及数据的分隔化,即程序的各个部分除了必要的信息交流外彼此独立。
这种结构化方式可使程序层次清晰,便于使用、维护以及调试。
C语言是以函数形式提供给用户的,这些函数可方便的调用,并具有多种循环、条件语句控制程序流向,从而使程序完全结构化。
3.C语言功能齐全。
具有各种各样的数据类型,并引入了指针概念,可使程序效率更高。
另外C语言也具有强大的图形功能,支持多种显示器和驱动器。
而且计算功能、逻辑判断功能也比较强大,可以实现决策目的的游戏。
4.C语言适用范围大。
适合于多种操作系统,如Windows、DOS、UNIX等等;也适用于多种机型。
C语言对编写需要硬件进行操作的场合,明显优于其它解释型高级语言,有一些大型应用软件也是用C语言编写的。
计算机体系结构基础详解
计算机体系结构基础详解计算机体系结构是指计算机系统中各个组件之间的关系和交互方式,它决定了计算机的性能和功能。
本文将详细介绍计算机体系结构的基本概念、组成部分以及其运行原理,以便读者对计算机体系结构有更深入的了解。
一、计算机体系结构概述计算机体系结构是计算机硬件和软件之间的接口,决定了计算机的指令系统、数据表示方式和操作方式。
它包括三个要素:指令集体系结构、处理器体系结构和系统结构。
1.1 指令集体系结构指令集体系结构(ISA)是一种硬件体系结构的抽象表示,定义了可供程序员使用的指令集合、寻址方式、数据类型和寄存器等。
ISA决定了计算机的指令集、执行过程和编程模型,并通过指令和数据之间的交互来完成各种计算任务。
1.2 处理器体系结构处理器体系结构是指计算机中的中央处理器(CPU)的组成和工作原理。
它包括指令流水线、寄存器、运算器和控制器等组件,负责执行计算机指令、进行数据处理和控制计算机系统的各个部件。
1.3 系统结构系统结构是计算机硬件和软件之间的桥梁,将处理器、内存、输入输出设备和外部存储器等组件有机地连接在一起,形成一个完整的计算机系统。
系统结构涉及到计算机组成原理、总线结构、内存管理和I/O控制等技术,并提供了操作系统和应用程序的运行环境。
二、计算机体系结构的组成部分计算机体系结构由若干组成部分构成,每个部分都具有特定的功能和作用。
2.1 中央处理器(CPU)中央处理器是计算机的核心部件,负责执行指令、进行算术运算和逻辑运算。
它由控制单元和算术逻辑单元组成,通过时钟信号控制指令的执行和数据的处理。
2.2 存储器存储器用于存储数据和指令,分为主存储器和辅助存储器两种形式。
主存储器包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM),用于存储正在执行的程序和数据;辅助存储器包括硬盘、光盘和磁带等,用于长期存储大容量的数据和文件。
2.3 输入输出设备输入输出设备用于计算机与外部环境之间的数据交换。
大学计算机基础计算机体系结构
大学计算机基础计算机体系结构计算机体系结构是指计算机系统中各个硬件组件和它们之间的相互关系。
在大学计算机基础课程中,学生需要掌握计算机体系结构的基本概念和原理。
本文将从计算机组成原理、指令执行过程和存储器层次结构等方面来介绍大学计算机基础计算机体系结构。
1. 计算机组成原理计算机组成原理是计算机体系结构的基础,它涉及到计算机硬件的各个组成部分。
计算机组成原理包括指令系统设计、CPU结构设计、总线设计、I/O系统设计等内容。
其中,指令系统设计是计算机组成原理中最为重要的内容之一,它决定了计算机能够执行的指令种类和功能。
2. 指令执行过程计算机的运行是通过执行指令来完成的,指令执行过程是计算机体系结构中的一个关键环节。
指令执行过程包括指令的获取、解码、执行等步骤。
在指令的获取过程中,计算机从存储器中读取指令,并将其存储在指令寄存器中。
在指令的解码过程中,计算机对指令进行解析,并确定指令的操作类型。
在指令的执行过程中,计算机根据指令的操作类型执行相应的操作,并将结果存储在寄存器或者存储器中。
3. 存储器层次结构存储器层次结构是计算机体系结构中非常重要的一个概念,它包括多级存储器的组织和管理。
存储器层次结构由高速缓存、主存储器和辅助存储器等组成。
其中,高速缓存是位于CPU内部的一种高速存储器,用于存储最常用的指令和数据。
主存储器是计算机中用于存储指令和数据的主要存储器。
辅助存储器是计算机中用于存储大量数据和程序的设备,如硬盘、光盘等。
4. 总线结构总线是计算机体系结构中起连接作用的重要部分,它用于传输数据和指令。
计算机的各个组件之间通过总线进行数据的传输和通信。
总线结构包括数据总线、地址总线和控制总线。
数据总线用于传输数据,地址总线用于传输地址信息,控制总线用于传输控制信号。
5. 中央处理器中央处理器(CPU)是计算机体系结构中的核心部件,它负责执行指令和进行数据处理。
CPU由运算器和控制器组成,运算器用于执行算术和逻辑运算,控制器用于控制指令的执行和数据的传输。
c语言的整体框架结构
c语言的整体框架结构C语言整体框架结构是指C语言程序的组织和架构,包括基本元素、语法规则以及程序设计思路等方面,下面将详细阐述。
C语言是一种面向过程的程序设计语言,其整体框架结构可以分为以下几个部分:预处理器指令、库函数、全局变量、main函数和其他辅助函数。
1. 预处理器指令:C语言程序通常以一组预处理器指令开始,用于引入库函数、宏定义和其他预处理器相关功能。
其中最常见的预处理器指令是#include,用于引入其他源文件的内容或系统库函数的声明。
2. 库函数:C语言提供了一系列常用函数,如printf、scanf、malloc等,可通过包含相关头文件后直接调用。
库函数是在编译器中预先编写好的,可以提供与硬件和操作系统无关的功能,方便程序开发。
3.全局变量:C语言允许在函数外部定义全局变量,这些变量在整个程序中都是可见的。
全局变量可用于多个函数之间的数据共享,但也容易引起命名冲突和不必要的依赖关系。
4. main函数:C语言程序必须包含一个名为main的函数作为程序的入口点。
main函数是程序的主要逻辑入口,它定义了程序的执行顺序和流程。
main函数执行完毕后,程序将退出。
5. 其他辅助函数:除了main函数外,C语言程序通常还包含其他辅助函数。
辅助函数用于实现各种功能模块,提高代码的重用性和可维护性。
辅助函数可被其他函数调用,组成完整的程序。
在C语言的整体框架结构中,还有以下几个重要的概念和特点:1.函数:C语言是通过函数来组织和执行代码的。
函数是一段可重用的代码块,它可以接收输入参数并返回结果。
可以用函数来封装特定的功能,并通过函数调用来实现功能的组合和复用。
2.数据类型:C语言提供了丰富的数据类型,包括基本类型(整型、浮点型、字符型等)和用户自定义类型(结构体、联合体等)。
数据类型决定了数据的存储方式和可操作的范围。
3. 控制流程:C语言提供了多种控制流程语句,如条件语句(if-else)、循环语句(for、while、do-while)和跳转语句(break、continue、goto)。
C语言变异全过程和计算机存储体系结构
计算机存储体系结构一、引子在各种计算机体系结构中,对于字节、字等的存储机制有所不同,因而引发了计算机通信领域中一个很重要的问题,即通信双方交流的信息单元(比特、字节、字、双字等等)应该以什么样的顺序进行传送。
如果不达成一致的规则,通信双方将无法进行正确的编/译码从而导致通信失败。
目前在各种体系的计算机中通常采用的字节存储机制主要有两种:big-edian和little-endian。
本文简要描述这两种存储机制的来历、特点和区别。
为了叙述方便,下面先对本文中将要用到的两个术语做简单的定义。
1、MSBMSB是Most Significant Bit/Byte的首字母缩写,通常译为最重要的位或者最重要的字节。
它通常用来表明在一个bit序列(如一个byte是8个bit组成的一个序列)或者一个byte 序列(如word是两个byte组成的一个序列)中对整个序列取值影响最大的那个bit/byte。
2、LSBLSB是Least Significant Bit/Byte的首字母缩写,通常译为最不重要的位或者最不重要的字节。
它通常用来表明在一个bit序列(如一个byte是8个bit组成的一个序列)或者一个byte序列(如word是两个byte组成的一个序列)中对整个序列取值影响最小的那个bit/byte。
二、endian的由来1、Definitionendian: The ordering of bytes in a multi-byte number.定义:在计算机系统体系结构中用来描述在多字节数中各个字节的存储顺序。
2、EtymologyThe term comes from Swift's "Gulliver's Travels" via the famous paper"On Holy Wars and a Plea for Peace" by Danny Cohen, USC/ISI IEN 137,1980-04-01.The Lilliputians, being very small, had correspondingly small political problems. The Big-Endian and Little-Endian parties debated over whether soft-boiled eggs should be opened at the big end or the little end.[From: Free On-Line Dictionary Of Computing or Jargon File] 词源:据Jargon File记载,endian这个词来源于JonathanSwift在1726年写的讽刺小说"Gulliver's Travels"(《格利佛游记》)。
C程序的存储结构
C程序的存储结构C程序是一种编程语言,用于编写应用程序和系统软件。
C程序的存储结构是指内存中的数据和代码的组织方式。
1.代码段:也称为文本段或者只读段,存放程序的指令。
这些指令在程序运行时被处理器执行。
代码段通常是只读的,不允许进行写操作,以保证程序的安全性。
2.全局数据段:也称为数据段,存放全局变量和静态变量。
这些变量在程序的整个生命周期中都存在,不会随着函数的调用而销毁。
3.栈:存放函数的局部变量和参数。
每当有函数被调用时,系统会在栈上分配一块内存空间,用于存放函数的局部变量和参数值。
函数执行完毕后,栈上的内存空间会被释放。
4.堆:动态内存区域,当程序需要在运行时分配内存时,会使用堆来存储数据。
堆的分配和释放是由程序员手动控制的,需要明确地调用相关的函数来进行操作。
```+-----------------------+代码段+-----------------------+全局数据段+-----------------------+栈+-----------------------+堆+-----------------------+```在程序的运行过程中,不同部分的内存会不断地进行分配和释放。
代码段和全局数据段在程序加载时就已经被分配好,它们的大小是固定的。
而栈和堆是动态分配的,它们的大小可以根据程序的需要进行调整。
需要注意的是,不同的编译器可能对C程序的存储结构有所不同,因此在实际编程中需要根据具体的编译器和操作系统进行调整。
另外,C程序的存储结构也会受到程序的优化等因素的影响,因此在性能要求高的场景下,需要对存储结构进行进一步的优化。
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计算机存储体系结构一、引子在各种计算机体系结构中,对于字节、字等的存储机制有所不同,因而引发了计算机通信领域中一个很重要的问题,即通信双方交流的信息单元(比特、字节、字、双字等等)应该以什么样的顺序进行传送。
如果不达成一致的规则,通信双方将无法进行正确的编/译码从而导致通信失败。
目前在各种体系的计算机中通常采用的字节存储机制主要有两种:big-edian和little-endian。
本文简要描述这两种存储机制的来历、特点和区别。
为了叙述方便,下面先对本文中将要用到的两个术语做简单的定义。
1、MSBMSB是Most Significant Bit/Byte的首字母缩写,通常译为最重要的位或者最重要的字节。
它通常用来表明在一个bit序列(如一个byte是8个bit组成的一个序列)或者一个byte 序列(如word是两个byte组成的一个序列)中对整个序列取值影响最大的那个bit/byte。
2、LSBLSB是Least Significant Bit/Byte的首字母缩写,通常译为最不重要的位或者最不重要的字节。
它通常用来表明在一个bit序列(如一个byte是8个bit组成的一个序列)或者一个byte序列(如word是两个byte组成的一个序列)中对整个序列取值影响最小的那个bit/byte。
二、endian的由来1、Definitionendian: The ordering of bytes in a multi-byte number.定义:在计算机系统体系结构中用来描述在多字节数中各个字节的存储顺序。
2、EtymologyThe term comes from Swift's "Gulliver's Travels" via the famous paper"On Holy Wars and a Plea for Peace" by Danny Cohen, USC/ISI IEN 137,1980-04-01.The Lilliputians, being very small, had correspondingly small political problems. The Big-Endian and Little-Endian parties debated over whether soft-boiled eggs should be opened at the big end or the little end.[From: Free On-Line Dictionary Of Computing or Jargon File] 词源:据Jargon File记载,endian这个词来源于JonathanSwift在1726年写的讽刺小说"Gulliver's Travels"(《格利佛游记》)。
该小说在描述Gulliver畅游小人国时碰到了如下的一个场景。
在小人国里的小人因为非常小(身高6英寸)所以总是碰到一些意想不到的问题。
有一次因为对水煮蛋该从大的一端(Big-End)剥开还是小的一端(Little-End)剥开的争论而引发了一场战争,并形成了两支截然对立的队伍:支持从Big-End剥开的人Swift就称作Big-Endians而支持从Little-End剥开的人就称作Little-Endians……(后缀ian表明的就是支持某种观点的人:-)。
Endian这个词由此而来。
1980年,Danny Cohen在其著名的论文"On Holy Wars and a Plea for Peace"中为了平息一场关于在消息中字节该以什么样的顺序进行传送的争论而引用了该词。
该文中,Cohen非常形象贴切地把支持从一个消息序列的MSB开始传送的那伙人叫做Big-Endians,支持从LSB开始传送的相对应地叫做Little-Endians。
此后Endian这个词便随着这篇论文而被广为采用。
三、各种endian1、big-endianA computer architecture in which, within a given multi-byte numeric representation, the most significant byte has the lowest address (the word is stored "big-end-first").Most processors, including the IBM 370 family, the PDP-10, theMotorola microprocessor families, and most of the various RISC designs current in mid-1993, are big-endian.[From: Free On-Line Dictionary Of Computing or Jargon File]big-endian:计算机体系结构中一种描述多字节存储顺序的术语,在这种机制中最重要字节(MSB)存放在最低端的地址上。
采用这种机制的处理器有IBM3700系列、PDP-10、Mortolora微处理器系列和绝大多数的RISC处理器。
+--------------------------+| 0x34 |<-- 0x00000021+--------------------------+| 0x12 |<-- 0x00000020+--------------------------+图1:双字节数0x1234以big-endian的方式存在起始地址0x00000020中在Big-Endian中,对于bit序列中的序号编排方式如下(以双字节数0x8B8A为例):bit 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15+------------------------------------------------+val | 1 0 0 0 1 0 1 1 | 1 0 0 0 1 0 1 0 |+-------------------------------------------------+^ 0x8B 0x8A ^MSB LSB图2:Big-Endian的bit序列编码方式注1:通常在TCP/IP协议栈所说的网络序(Network Order)就是遵循Big-Endian规则。
在TCP/IP网络通信中,通信双方把消息按照如图2的方式进行编码,然后按从MSB(Bit0)到LSB的顺序在网络上传送。
2、little-endianA computer architecture in which, within a given 16- or 32-bit word,bytes at lower addresses have lower significance (the word is stored "little-end-first"). The PDP-11 and V AX families of computers and Intel microprocessors and a lot of communications and networking hardware are little-endian.The term is sometimes used to describe the ordering of units other than bytes; most often, bits within a byte.[From: Free On-Line Dictionary Of Computing or Jargon File]little-endian:计算机体系结构中一种描述多字节存储顺序的术语,在这种机制中最不重要字节(LSB)存放在最低端的地址上。
采用这种机制的处理器有PDP-11、V AX、Intel系列微处理器和一些网络通信设备。
该术语除了描述多字节存储顺序外还常常用来描述一个字节中各个比特的排放次序。
+--------------------------+| 0x12 |<-- 0x00000021+---------------------------+| 0x34 |<-- 0x00000020+---------------------------+图3:双字节数0x1234以little-endian的方式存在起始地址0x00000020中在Little-Endian中,对于bit序列中的序号编排和Big-Endian刚好相反,其方式如下(以双字节数0x8B8A为例):bit 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0+-----------------------------------------+val | 1 0 0 0 1 0 1 1 | 1 0 0 0 1 0 1 0 |+-----------------------------------------+^ 0x8B 0x8A ^MSB LSB图4:Little-Endian的bit序列编码方式注2:通常我们说的主机序(Host Order)就是遵循Little-Endian规则。
所以当两台主机之间要通过TCP/IP协议进行通信的时候就需要调用相应的函数进行主机序(Little-Endian)和网络序(Big-Endian)的转换。
注3:正因为这两种机制对于同一bit序列的序号编排方式恰恰相反,所以《现代英汉词典》中对MSB的翻译为“最高有效位”欠妥,故本文定义为“最重要的bit/byte”。
3、middle-endian:Neither big-endian nor little-endian. Used of perverse byte orders such as 3-4-1-2 or 2-1-4-3, occasionally found in the packed decimal formats of some minicomputer manufacturers.[From: Free On-Line Dictionary Of Computing or Jargon File]middle-endian:除了big-endian和little-endian之外的多字节存储顺序就是middle-endian,比如以4个字节为例:象以3-4-1-2或者2-1-4-3这样的顺序存储的就是middle-endian。