计算机基础知识及C语言概述

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Book 3 Unit 5
▪ 计算机中数和字符的表示
• 字节与字
bit : 一个二进制位，值是0或1 。
字节(Byte): 8位二进制数, 计算机处理的基本数据单位。
字(Word): 由若干字节组成, 通常为 CPU能够处理的数据宽度。
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➢二进制与十六进制之间的转换
• 二进制转换成十六进制：从右向左， 每4位一组（不足4位左补0），转换 成十六进制
• 十六进制转换成二进制：用4位二进制 数代替每一位十六进制数
例 (10101111101)2=(0101,0111,1101)2=(57D)16 例 (49E)16=(0100, 1001,1110)2=(10010011110)2
双字(Dword): 由两个字组成。
0
• 内存以字节为单元组成
1
• 每个字节有一个地址
2 3
4
5
6
7 6 54 32 10
7 8
9
10
……...
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▪ 数值的表示方法——原码、反码和补码
运行效率远高于解释执行
– 编译步骤
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编辑 编译 链接 执行
程序代码的录入, 生成源程序*.c
语法分析查错，翻译 生成目标程序*.obj
与其它目标程序或库 链接装配,生成可执行 程序*.exe
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电脑的硬件系统： 主机、显示器、鼠标、键盘、音箱等。 其中主机（机箱）：电源、 CPU、主板、显卡、 内存、硬盘、光驱等。
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•软件组成
系统软件
计算机中处理的信息并非全是数，有时需要处理字符或字 符串，字符种类包括：
字母： a, b,、…z，A、B、…、Z 数字字符： 0、1、…、9 专用字符: +、-、x、／、空格 非打印字符：换行, 回车(return), 制表(tab) 一般用一个字节表示一个字符,最常使用的是ASCII码
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C语言特点
▪ 语言简洁、紧凑、灵活
例 C语言与Pascal语பைடு நூலகம்比较
C语言
Pascal语言
{}
BEGIN….END
复合语句
int i ;
VAR i:INTEGER
定义i为整型变量
int a[10]; VAR a:ARRAY[1..10] OF INTEGER
定义整型数组a
int f();
FUNCTION f():INTEGER
定义f为返值整型的函 数
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▪ 运算符和数据类型丰富，表达能力强 ▪ 程序设计结构化、模块化 ▪ 生成目标代码质量高 ▪ 可移植性好
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第一讲 计算机基础知识及C语言概述
计算机系统组成 计算机中数的表示及进制转换 程序设计语言 C语言概述 C程序格式和结构特点
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+7 -7 +0 -0
数的范围
（用一字节表示数）
原码 00000111
反码 00000111
补码 00000111
10000111 00000000
11111000 00000000
11111001 00000000
10000000
01111111~ 11111111 (-127~+127)
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§1.5 C程序格式和结构特点
例1.1 第一个程序 Hello,World!
/* example1.1 The first C Program*/
#include <stdio.h>
main()
函数
编译预处理
{
printf(“Hello,World!”);
语句
11111111
01111111~ 10000000 (-127~+127)
00000000
01111111~ 10000000 (-128~+127)
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▪ 字符的表示方法——ASCII码
➢十进制转换成二进制、八进制、十六进制
• 方法：连续除以基，从低到高记录 余数，直至商为0
例 把例十进把制十数进5制9转数换15成9转二换进成制八数进制数 例 把十进制数459转换成十六进制数 2 859 159 余余1 7
126 28945199 余余1余11 3
126 12848 2 余余1余20 2
}
注释
输出： Hello,World!
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Book 3
VI. A例n1/#*s.in2wc编eluer写xdsae一Tm<o个pstlEed函1xio.数e2.hr求c>ic解saealc+subl的at值e t。he预s处um理o命f令a and b*/Unit 5
(1)操作系统:系统软件的核心，对系统的硬、软件资 源进行合理的管理，为用户创造方便、有效和可靠的 工作环境
(2)文本编辑程序 (3)编译程序、调试程序等 应用软件
(1)办公软件,如Microsoft Office (2)图象处理软件,如PhotoShop (3)CAD软件,如AutoCAD (4)游戏及其它软件
/* This is the main program */
main() { int a,b,sum;
函数
注释
a=10;
b=24; sum=add(a,b);
语句
printf(”sum= %d\n",sum);
}
/* This function calculates the sum of x and y */
例（136）8 182 3 81 6 80 （94）10 例（1F 2 A）16 1163 15162 2 161 10 160 （7978）10
练习：(1010)2 (25)8 (3F)16
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各种进制之间的转换
➢ 二进制、八进制、十六进制转换成十进制 • 方法：按权相加
例（111011）2 1 25 1 24 1 23 0 22 1 21 1 20 （59）10
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§1.4 C语言概述
• 产生过程
– 时间:1972~1973 – 地点:美国贝尔实验室 – 目的:UNIX操作系统 – 设计人: Ken.Thompson和Dennis.M.Ritchie
• 原码：最高位为符号位，其余各位为数值本身的绝对值 • 反码：
正数：反码与原码相同 负数：符号位为1，其余位对原码取反 • 补码： 正数：原码、反码、补码相同 负数：最高位为1，其余位为原码取反，
再对整个数加1
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126 71 0 余余11
23 7
2 03 21
(159)余 余10=11(2371)8 C
B
(4590)10=(1CB)16 1 1 1 0 1 1
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(59)10=(111011)2
练习：(18)10
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§ 1.1 计算机系统的组成
• 计算机系统由硬件和软件两部分组成
– 硬件:电路、插件板、机柜等 – 软件:运行管理和维护计算机的各种程序
• 硬件组成
地址总线
中央处理器
CPU
数据总线 控制总线
存储器
输入输出 设备
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• 机器语言 ➢指令系统: 计算机能执行的指令集合 ➢机器语言: 二进制指令序列 ➢指令分类:
(1)控制指令 (2)算术运算指令 (3)逻辑运算指令 (4)移位操作指令 (5)传送操作指令 (6)输入／输出指令
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• 汇编语言 ➢机器语言的符号表示, 例如指令05 23 01可表示为 ADD AX,0123H
➢汇编语言不能直接执行, 必须要由汇编程 序编译
➢与机器语言指令一一对应, 与机器相关, 移植性差
➢主要用于操纵硬件和要求高性能场合, 不 适合编制大型程序
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§1.2 计算机中数的表示及进制转换
• 数码、基与权 –数码：表示数的符号 –基：数码的个数 –权：每一位所具有的值
• 数制
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数制 十进制数 二进制数 八进制数 十六进制数
数码 基 权
0~9
0~1
10
2
10º，10¹，10²，… 2º，2¹，2²，…
0~7 8
8º，8¹，8²，…
0~9,A~F,a~f 16
16º，16¹，16²，…
表示 特点
十八二进六进制进制：制：9：21571065A1=1E29==1811²021+²³67++²058+¹121+0²05+¹+1186º¹2+1¹1+041º126ºº 逢十进一 逢二进一 逢八进一 逢十六进一
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• 高级语言
➢接近自然语言, 易于使用 ➢与机器无关, 移植性好 ➢编程效率高, 一条高级语言相当于多条汇编语句 ➢执行效率低于汇编语言, 程序占用内存较多 ➢高级语言例子:
FORTRAN,ALGO60 ：科学计算 COBOL： 数据处理 BASIC ：面向初学者 PASCAL： 结构严谨, 适合于作教学语言 C语言： 系统软件
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• 高级语言的解释和编译
– 解释 解释程序读入高级语言源程序, 逐条加以执行,
调试程序较为方便,但效率很低,如BASIC和 PASCAL
– 编译 编译程序将高级语言源程序翻译成为机器语言,
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§1.3 程序设计语言
▪ 程序设计语言的发展
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机
汇
高
面向过程
器
编
级
语
语
语
言
言
言
面向对象
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0000 ~ 0 0001 ~ 1 0010 ~ 2 0011 ~ 3 0100 ~ 4 0101 ~ 5 0110 ~ 6 0111 ~ 7 1000 ~ 8 1001 ~ 9 1010 ~ A 1011 ~ B 1100 ~ C 1101 ~ D 1110 ~ E 1111 ~ F
• C标准
– 标准C: K&R合著《The C Programming Language》 – ANSI C: 1983年 – 87 ANSI C: 1987年 – 1990年国际标准的ANSI C
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