计算机与程序设计基础(C++)第一章
C语言第1章C语言程序设计ppt课件
售市场份额高达60％以上
8
• 印度“硅谷”班加罗尔，可能就在一群横 七竖八躺在马路边的流浪者的正上方，赫 然悬挂着一幅巨大的某某．COM网络公司 的广告牌。
9
中印软硬件对比
2000年上半年 中国
印度
硬件与通信产品 86.12亿美元 出口额
55.9亿美元
20
四、 C语言的特点
1、C语言简洁、紧凑、方便、灵活 C语言一共只有32个关键字，9种控制语句，程序书写自由，
主要用小写字母表示。 #include "stdio.h" void main() {
int a,b, s; scanf("%d,%d",&a,&b); s=a*b; printf("s is %d\n",s);
的目标代码效率低10へ20%。
27
• 8、C语言适用范围大，可移植性好 C语言有一个突出的优点就是适合于多种操 作系统，如DOS、UNIX，也适用于多种机 型。
28
五、 简单的C语言程序介绍
用C语言编写的程序称为C语言源程序， 简称为C程序。
29
【例1.1】输出一行信息。
#include <stdio.h>育 从50年代起在全国陆续建起了6个“印度理工学院” （IIT）。 我国计算机方面的专门人才只有15万人，比印度要少 20万人。
• 语言 几乎人人懂英语是印度发展信息产业上的独有优势。
• 成本 印度编程人员的工资只有发达国家的1／8到1／5
12
1.4 我国软件的发展
• 巨大的内需 • 基础设施不错 • 社会的稳定
}
C语言程序设计 第一章C语言概述
8.目标代码质量好，程序执行效率高
9.可移植性好
1.2 c语言的基本语法成分
1.C语言字符集：字符是C语言的最基本的元素，C语言字符 集由字母、数字、空白、标点和特殊字符组成（在字符串 常量和注释中还可以使用汉字等其它图形符号）。由字符 集中的字符可以构成C语言进一步的语法成分（如，标识 符，关键词，运算符等）
2.标识符 标识符用来标识变量名、符号常量名、函数名、
类型名、文件名等的有效字符序列。
3.关键字 C语言中一些具有特殊意义的标识符称为关键字。
这些关键字在任何时候都不得用作变量名、符号常量 名、函数名、类型名、文件名等。
4.运算符： 运算符将常量、变量、函数连接起来组成表达式，
表示各种运算。
5.分隔符：分号，空格。起分隔、间隔作用。
int x, y; /*对形参x、y作类型定义*/
{ int z;
/*max函用到的变量z,也要加以定义*/
z=y;
if (x>y) z=x;
return (z); /*将z的值返回,通过max带回调用处*/
}
通过分析，初步看出：
1. C程序全部由一个一个的函数构成。至少有一个 主函数main ( )， 其它函数可被主函数调用或相 互调用。其它函数可为C 函数库中函数,也可为自
1.1 c语言的特点 1.2 c语言的基本语法成分 1.3 c语言的程序结构
1.1 C语言的特点
C语言是在B语言的基础上发展起来的一种中级语 言。它具有高级语言和低级语言(汇编语言)双重功能的 特点，被广泛用于系统软件和应用软件的开发，成为目 前生命力最旺盛的高级语言之一。其主要特点有：
1.C语言源程序由多个相互独立的函数组成 2.语言简洁、紧凑，使用方便、灵活
C程序设计(第五版)课后试题答案——第一章
被调用函数：由一个函数调用另一个函数，则称第二个函数为被调用函数。
第一章 程序设计和C语言
3、正确理解一下名词及其含义
库函数：一般是指编译器提供的可在C源程序中调用的函数。 可分为两类，一类是C语言标准规律的库函数，一类是编译器特定的库函数。
程序调试：是指将编制的程序投入实际运行前，用手工或编译程序等方法进行测试， 修正语法错误和逻辑错误的过程。 程序测试：是指对一个完成了全部或部分功能、模块的计算机程序在正式使用前的检 测，以确保该程序能按预定的方式正确的运行。
高级语言的特点： 1、高级语言的数据要比汇编和机器语言丰富。 2、高级语言与具体机器结构的关联没有汇编以及机器语言密切。 3、高级语言更接近自然语言，更容易掌握。 4、高级语言编写的程序要经过编译或解释计算机才能执行。
第一章 程序设计和C语言
3、正确理解一下名词及其含义
源程序：指未编译的，按照一定的程序设计语言规范书写的文本文件，是一系列人类可读的计算机语言指令。 目标程序：为源程序经编译可直接被计算机运行的机器码集合。在计算机文件上以.obj作扩展名。 程序编辑：上机输入或者编辑源程序 程序编译：先用C提供的“预处理器”，对程序中的预处理指令进行编译预处理，对源程序进行语法检查，判断 是否有语法错误，直到没有语法错误为止，编译程序自动把源程序转换为二进制形式的目标程序。 程序连接：将所有编译后得到的目标模块连接装配起来，在与函数库相连成为一个整体的过程称之为程序连接 程序：一组计算机能识别和执行的指令，运行于电子计算机上，满足人们某种需求的信息化工具。 程序文件：程序的文件称为程序文件，程序文件存储的是程序，包括源程序和可执行程序。 函数：将一段经常需要使用的代码封装起来，在需要使用时可以直接调用，来完成一定的功能。 主函数：又称为main函数，是程序执行的起点。
自考计算机基础与程序设计第一章
⾃考计算机基础与程序设计第⼀章第⼀章计算机及程序设计基础知识常见考点1.计算机的基本组成2.计算机中数制的转换3.计算机中的编码4.程序设计基础知识重难点串讲⼀、计算机系统组成与⼯作原理计算机的基本结构代表数据流代表控制流（1）冯·诺依曼结构有3条重要的设计思想：①计算机应由运算器、控制器、存储器、输⼊设备和输出设备5⼤部分组成；②以⼆进制的形式表⽰数据和指令；③程序和数据预先存⼊存储器中，使计算机在⼯作中能⾃动地从存储器中取出程序指令。
（2）计算机的⼯作原理指令：是能被计算机识别并执⾏的⼆进制代码，它规定了计算机能完成的某⼀种操作。
⼀条指令通常由如下两个部分组成：①操作码：它是指明该指令要完成的操作。
②操作数：它指操作对象的内容或者所在的单元格地址。
指令系统：某⼀台计算机所能识别的所有指令的集合。
程序：⼀系列指令的有序集合。
历年试题【单选题】在计算机中,指令通常是由( )A．操作码、操作数组成B．源操作数、⽬标操作数组成C．反码、补码组成D．直接寻址、⽬的寻址组成【答案】A 【解析】该题考查的是指令的组成。
教材中没有相关内容。
⼆、计算机系统组成历年试题【单选题】⼀个完整的计算机系统应该包括( )A．主机和外设 B．主机和操作系统C．硬件系统和软件系统 D．系统软件和应⽤软件【答案】C【解析】该题考查的是⼀个完整的计算机系统的组成。
教材(P2)。
1.中央处理器(CPU)是计算机的核⼼部件，由运算器和控制器构成。
运算器⼜称算术逻辑部件，主要功能是完成对数据的算术运算、逻辑运算和逻辑判断等操作。
控制器是整个计算机的指挥中⼼，发出各种控制信号，指挥计算机各部分⼯作。
2.存储器(Memory)⽤来存储程序和数据，存储器可分为两⼤类：内存储器和外存储器（1）内存储器简称内存，可以与CPU直接交换数据，特点是：容量⼩、速度快，但价格贵。
内存⼀般分为ROM和RAM。
ROM：只读存储器，⼀种只能读取数据不能写⼊数据的存储器，断电后，ROM中的信息不会全丢失。
C语言答案(删减版)
C语言答案（）第一章C语言程序设计基础习题参考答案1-1 冯·诺依曼体系结构的基本原理：五大构成部分：输入、输出、CPU、控制器、存储器；程序存储、自动执行、逻辑判断功能；二进制的信息表示。
1-6 编辑、编译、链接、执行。
1-7 必须有一个主函数，它是程序执行的起点；一个C语言程序由函数构成；每一条可执行语句都必须由分号结束；函数的代码段必须由花括号对括住。
一个函数中的语句组由声明区和可执行语句区两部分构成。
1-8 三个一缩；每遇到一个结构时均缩格，每结束一个结构时回退；缩格格式必须对齐。
1-9 试给出以下问题的程序设计过程描述：1) 求两个数中之最大者。
#include<stdio.h>int main(void){float fA,fB;clrscr();printf("Please input two values(fA,fB)::"); /*输入要比较的两个数fA,fB*/scanf("%f,%f",&fA,&fB); /*格式化输入fA,fB*/if(fA>=fB) printf("the max is %f",fA);if(fA<fB) printf("the max is %f",fB);return 0;} /*main()函数结束*/2) 求三个数中之最大者。
#include<stdio.h>int main(void){float fA,fB,fC,fMax;printf("Please input three values(fA,fB,fC)::");/*fA,fB,fC是输入的3个数，fMax存放最大值*/scanf("%f,%f,%f",&fA,&fB,&fC);fMax=fA;/*假定fA最大*/if(fMax<fB) fMax=fB;if(fMax<fC) fMax=fC;printf("The max is %f\n",fMax);/*输出最大值*/return 0;} /*main()函数结束*/3) 求1+2+3+…+100，即。
计算机本科C语言第一章讲稿
do-while语句
根据不同的值执行不同的代码块。
先执行一段代码，然后判断条件 是否满足，如果满足则重复执行。
if语句
for语句
根据条件判断执行不同的代码块。
循环执行一段代码指定的次数。
03
C语言的输入输出
printf函数
定义
printf函数是C语言中用于输出的函数，它可以按误。
掌握常见的错误排查技巧，例如逐步调试、打印输出等。
03
感谢您的观看
THANKS
03
掌握程序的基本结构，包括main函数、输入输出函数等。
调试和运行C程序
学习如何使用集成开发环境（IDE）或 编译器来编译和运行C程序。
掌握调试技巧，例如设置断点、单步执行等。
了解常见的编译错误和运行时错误， 并能够解决它们。
解决常见的C语言错误
01
了解常见的C语言错误类型，例如语法错误、逻辑错误、运行时 错误等。
扩展性
C语言具有很好的扩展性，可以通过编写第三方库来扩展 其功能。
C语言的应用领域
系统编程
C语言广泛应用于操作系统、网络协议等系 统软件的编写。
嵌入式系统
C语言是嵌入式系统的首选编程语言，可以 用于编写硬件驱动程序、应用程序等。
游戏开发
C语言在游戏开发领域也有广泛应用，如游 戏引擎、游戏逻辑等。
其他领域
格式
printf函数的格式为"printf(format, var1, var2, ...)"，其中format是格式 字符串，用于指定输出格式，var1, var2等是要输出的变量或常量。
示例
printf("Hello, world!n"); // 输出"Hello, world!"并换行
C语言程序设计基础知识 习题一及参考答案
第一章：程序设计基础知识一、单项选择题1、以下( )是面向过程的程序设计语言。
A)机器语言 B)汇编语言 C)高级语言 D)第四代语言2、程序设计一般包含以下四个步骤，其中其中首先应该完成的是( )。
A)设计数据结构和算法B)建立数学模型C)编写程序 D)调试和运行程序3、以下常用算法中适合计算等差级数的算法是( )。
A)枚举法B)递推法 C)分治法 D)排序法4、以下不属于算法基本特征的是( )。
A)有穷性 B)有效性C)可靠性 D)有一个或多各输出5、以下描述中不正确的是( )。
A)程序就是软件，但软件不紧紧是程序。
B)程序是指令的集合，计算机语言是编写程序的工具。
C)计算机语言都是形式化的语言，它有一个语法规则和定义。
D)计算机语言只能编写程序而不能表示算法。
6、下面描述中，正确的是( )A)结构化程序设计方法是面向过程程序设计的主流。
B)算法就是计算方法。
C)一个正确的程序就是指程序书写正确。
D)计算机语言就是编写程序的工具而不是表示算法的工具。
7、下面描述中，不正确的是( )。
A)递归法的关键是必须有一个递归终止的条件。
B)递归算法要求语言具有反复自我调用子程序的能力。
C)对于同一个问题，递推算法比递归算法的执行时间要长。
D)递推算法总可以转换为一个递归算法。
8、N－S图与传统流程图比较，主要优点是( )。
A)杜绝了程序的无条件转移。
B)具有顺序、选择和循环三种基本结构。
C)简单、只管。
D)有利于编写程序。
A)B)C)D)二、填空题1、在流程图符号中，判断框中应该填写的的是________。
(判断条件)2、结构化程序设计是__________应遵循的方法和原则。
(面向过程编程)3、结构化程序必须用__________程序设计语言来编写。
(具有结构化控制语句)4、可以被连续执行的一条条指令的集合称为计算机的________。
(程序)5、只描述程序应该“做什么”，而不必描述“怎样做”的语言被称为________。
c程序设计习题及答案
第一章C程序概述一、选择题1、以下关于C语言标志符的描述中，正确的是（）A）标志符可以由汉字组成B）标志符只能以字母开头C）关键字可以作为用户标志符D）Area与area是不同的标志符2、以下正确的叙述是（）A）在C语言中，main函数必须位于文件的开头B）C语言每行只能写一条语句C）C语言本身没有输入、输出语句D）对一个C语言进行编译预处理时，可检查宏定义的语法错误3、下面说法正确的是（）A）C程序由符号构成B）C程序由标示符构成C）C程序由函数构成D）C程序由C语句构成4、以下叙述不正确的是（）A）一个C源程序可以由一个或多个函数组成B）一个C源程序必须包含一个main函数C）C程序的基本组成单位是函数D）在C程序中，注释说明只能位于一条语句的后面5、C语言规定：在一个源程序中，main函数的位置（）A）必须在最开始B）必须在系统调用的库函熟的后面C）可以任意D）必须在最后二、填空题1、在TURBO C环境中用RUN命令运行一个C程序，所运行的程序的扩展名是---------------。
2、结构化程序由-------------------、----------------------、------------------------三种基本结构组成。
3、C语言源程序文件的扩展名是-------------------，经过编译后，生成的扩展名是---------------------，经过连接后，生成的扩展名是--------------------------。
4、在C程序中，输入操作是由库函数----------------------完成的，输出操作是由库函数---------------------------完成的。
5、一个C源程序中至少应包括一个----------------------------。
第二章数据类型、运算符与表达式一、选择题1、若有定义：int a=8，b=5，c；执行语句c=a/b+0.4；后，c的值为（）。
(完整版)C程序设计第一章习题
1.什么是程序？什么是程序设计？程序，就是一组计算机能识别和执行的指令.根据计算机软件设计人员的需要，使计算机执行特定的操作，来满足人们的需要。
2.为什么需要计算机语言?高级语言的特点？人和计算机交流需要一种计算机和人都能识别的语言.高级语言很接近于人们习惯使用的自然语言和数学语言;程序中用到的语句和指令是英文单词表示的，程序中所用的运算符和运算表达式和人恩日常所用的数学式子差不多，很容易理解；程序运行的结果用英文和数字输出，十分方便.高级语言功能性很强，且不依赖于具体及其,用它写出的程序对任何型号的计算机都适用（或只须作很少的修改)。
3.正确理解以下名词及其含义:（1）源程序目标程序可执行程序源程序：是指未经编译的，按照一定的程序设计语言规范书写的，人类可读的文本文件.通常由高级语言编写。
目标程序：又称为“目的程序”,为源程序经编译可直接被计算机运行的机器码集合,在计算机文件上以。
obj 作扩展名—--—由语言处理程序（汇编程序，编译程序，解释程序）将源程序处理(汇编，编译，解释）成与之等价的由机器码构成的，计算机能够直接运行的程序,该程序叫目标程序。
目标代码尽管已经是机器指令，但是还不能运行,因为目标程序还没有解决函数调用问题，需要将各个目标程序与库函数连接，才能形成完整的可执行程序。
可执行程序：在计算机科学上，指一种内容可被电脑解释为程序的电脑文件。
通常可执行文件内,含有以二进制编码的微处理器指令，也因此可执行文件有时称为二进制档.这些二进制微处理器指令的编码，于各种微处理器有所不同，故此可执行文件多数要分开不同的微处理版本。
一个电脑文件是否为可执行文件,主要由操作系统的传统决定。
例如根据特定的命名方法(如扩展名为exe)或文件的元数据信息（例如UNIX系统设置“可运行”权限）。
（2）程序编辑程序编译程序连接程序编辑：指将完成一件工作所需要的步骤，也就是算法，用计算机所能识别的语言,按照一定的程序结构翻译出来,并可被计算机执行的编写代码的全过程。
c语言基础学习PPT课件
C 是美国贝尔实验室 D.M.Ritchie 和 Ken.Thompson 克 服了B的缺点，使C成为具有双重功能的程序设 计语言，得到了推广。成为 80 年 代的 最现代语言.
4
C++ 是面向对象的程序设计语言，克服了C的缺点， 成为 90年代的 最现代语言,已广泛使用。
JAVA 简化了对C++的使用。
12
例 1 .2 修改例1.1程序，使之能求任意两个整数的和。
#include <stdio.h>
void main()
{
int a, b, sum;
// 定义变量
scanf("%d", &a); // 输入第一个整数
scanf("%d", &b); // 输入第二个整数
sum=a+b;
// 计算和
ANSI C (American National Standard Institute C ) 美国国家标准化协会
ISO C (International Standard Organization C) 国际标准化组织
5
1.2 C程序结构
1.2.1 “Hello, World.”程序 宏包含命令
10
1.4 简单的C程序举例
例 1 .1 求两数之和。
#include <stdio.h>
void main( ) /* add of a and b */
{
int a, b, sum ;
/* 变 量 定义 */
a=10 ;
/* 赋 值 */
b=20 ;
sum= a+b;
/* 求 和Leabharlann */printf("sum is %d\n", sum); /* 输出 */
C语言程序设计 第一章
1.3
C语言的基本语法成分
1.3.1
C语言的主要“单词”
(2) 关键字：关键字又称保留字，是C 语言规定的具有特 定意义的标识符，它已被C语言开发环境使用，不能做其他用 途使用，每个关键字都有固定的含义。C 语言的关键字分为以 下四类。 1）标识数据类型的关键字：int，long，short，char， float，double，signed，unsigned，struct，union，enum， void，volatile，const。 2）标识存储类型的关键字：auto，static，register， extern，typedef。 3）标识流程控制的关键字：goto，return，break， continue，if，else，while，do，for，switch，case，default。 4）标识运算符的关键字：sizeof。
C语言程序设计
第一章 C语言概述
– C语言发展过程
• 产生背景
– ALGOL 60→CPL语言→BCPL→B语言，写UNIX系统
• 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
• C标准
Turbo C扩充了11个关键字： asm _cs _ds _es _ss cdecl far huge interrupt near pascal 注意：在C语言中，关键字都是小写的。
<
C语言程序设计
第一章 C语言概述
C语言有 9 种控制语 句，程序书写形式自 由，主要用小写字母 表示，压缩了一切不 必要的成分。
函数体、分程序、复合语句
条件语句 定义i为整形变量 定义a为一维数组 定义f为返回整形值函数; p为指向整形变量的指针变量; 赋值语句，使i+2赋给I i自增值1，i加1赋给I
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语言程序设计》 第1章 概论
Chapter 1
Introduction
1.2.2 C 程序的基本结构
实例：输入两个数及其算术运算关系，输出运算结果。 int fun(int x,char op,int y) /* This is my first C program { filename:first.c int z; */ switch(op) #include <stdio.h> { void main(void) case ‗+‘: z=x+y; break; { case ‗-‗ : z=x-y; break; char ch; case ‗*‘: z=x*y; break; int iA, iB, c; case ‗/‘ : z=x/y; scanf(―%d%c%d‖, 子 } &iA,&ch,&iB); 函 return z; /*返回运算结果*/ c=fun(iA,ch,iB); 数 } 主printf(―%d%c%d=%d‖,iA, 函 ch,iB,c); chp1ex1 数 }
Chapter 1
Introduction
C 语言程序设计
C Language Programming
但愿她是你知识大厦的又一块基石。 但愿她是开启你智慧的又一把钥匙！
Chapter 1
Introduction
学习目的
通过学习掌握C语言的语法结构，理解程序设计的一般 方法和基本技术。 学习算法的概念以及结构化程序设计的一般方法，提 高分析能力和综合能力。 能够用C语言编程解决一定的实际问题，提高计算能力。
0111000011 0101000010
Chapter 1
Introduction
学习的层次
C语言程序设计入门
基本内容
C语言简介 最简单的C程序 程序设计基本过程 C程序的运行环境 本章小结
C语言简介
➢ C语言就是世界上最流行、使用最广泛得高级程序设计语
言之一。它既具有高级语言得特点,又具有汇编语言得特点。
➢ 1972-1973年由美国贝尔实验室得D、M、Ritchie 与Ken
Thompson推出得具有很好移植性得与多种数据类型得C语言。
“ Win32 Console Application ” ;
在右上图中得Location 栏中填入所建工程得位置,在
Project 栏中填入工程名字,然后点击“OK”;
在左下图中单击Finish,在右下图中单击OK;
在左下图得显示中选择“”,在右下图得File中选择 “ C++
Source File ” ,在File框中填入文件名,并单击OK;
将上述程序代码在计算机上运行,得到得正确结果 就是5050,若程序有错误,包括编译错误与逻辑错误, 都不能得到正确得结果。
运行维护
运行维护就是程序设计得后援。其根本任务就是对已投入 使用得计算机应用程序系统进行有效监控,及时发现与解决它 在运行过程中所出现得各种问题,并根据用户得要求对它进行 调整与修改,以适应新情况、满足新要求。
释;一种就是以“/*”开始,以“*/”结束得块式注释。
例2:求两个整数得乘积
#include <stdio、h> int main() {
int a,b,sum; asc=a5n;f(b"=%9;d%d",&a,&b); sum=a * b; printf("a*b=%d\n",a,b,sum); return 0; }
第1章 计算机及程序设计基础知识(1)
二、八、十六进制之间的转换
十进制转换为二、八、十六进制
2012-12-23
2、8、16进制转换为10进制
1100.0101B = 1×23+ 1×22+0×21+0×20+ 0×2-1 +1×2-2+0×2-3+1×2-4 = 12.3125D 31A.7H = 3×162+1×161+10×160+7×16-1 = 794.4375D
计算机程序设计 - 第一章 计算机及程序设计基础知识 26
2012-12-23
2、8、16进制之间的转换
1011011.1B转换为八进制和十六进制
补零 补零 001 . , 011, 011100 B 133.4Q 1 3 3 4
补零
补零 0 . 101,10111000B 5B.8H 5 B 8
Di 2i
22
m 1
2012-12-23
计算机程序设计 - 第一章 计算机及程序设计基础知识
几种常用进制
进制 二进制 (Binary) 八进制 (Octal) r 基本符号 后缀 B Q 2 0,1 8 0,1,2,3,4,5,6,7
十进制 (Decimal)
10 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
计算机程序设计 - 第一章 计算机及程序设计基础知识 17
根据所连接部件的不同
根据所传送信息的类别
2012-12-23
信息的表示与存储
二进制 字长与信息存储单位 数值信息的表示及数制转换
第1章 C程序设计基础
1.1 程序设计概述
1.1.1 程序设计的概念
1.1.2 程序设计方法 1.1.3 程序设计语言及其发展
1.1.1 程序设计的概念
1.程序：
是能够被计算机理解的、用编程语言编写的语句
1.程序设计语言：用来编写计算机程序的语言， 又称为计算机语言。
是人设计的 专门用于人与计算机交流的 在相关软件的支持下能够被计算机自动识别
2.程序设计语言的发展 经历了机器语言、汇编语言和高级语言三个 阶段。
(1)机器语言
在设计计算机硬件时为其设计了一些基本操作，每
种基本操作叫一条指令；
课程内容
重点：2、3、4、5、6、 7、8章 难点： 7、8章 自学：10章
第一章 C语言概述
学习目标
了解程序设计的概念、方法、程序设计语言的
发展及C语言特点
掌握C程序的组成 了解C程序设计的一般步骤 熟悉VC6.0基本操作
重点
C程序的组成
主要内容
1.1 程序设计概述
2. 程序设计方法 (1)非结构化程序设计 （已淘汰） (2)结构化程序设计
方法：自顶向下，逐步求精;； 结构：单入口，单出口；
(3)面向对象程序设计
解决“代码重用”问题；
按照人们认识客观世界的基本规律来设计程序；
主要特征：封装性、继承性和多态性；
1.1.3 程序设计语言及其发展
源程序 汇编 目标程序 连接 可执行程序
用助记符描述的指令系统称为符号语言或汇编语言，
汇编语言源程序依赖于硬件
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网络与计算中心
全球洋流模拟可视化
基于高性能并行计算的水利工程水沙运动精细仿真模拟研 究
• “天河二号”上模拟溃坝 • 建立了溃坝洪水三维精细模拟模型，形成相应的并行计算
程序，借助高可信仿真模拟揭示了洪水在复杂障碍物间传 播的物理机制 n 利用“天河二号”完成1.1x107单元的洪水数值计算，
个人计算机的主要部件
n CPU n 存储设备 • 基本输入输出设备
n 主板
个人计算机的主要部件: 主板
主板是计算机中各个部件工作的一个平台，它把计算机 的各个部件紧密连接在一起，各个部件通过主板进行数据传 输。
包含BIOS芯片、I/O控制芯片、键盘和面板控制开关接 口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电 接插件等元件
冯.诺依曼体系结构
计算机的软件组成
计算机的性能指标
ENIAC （Electronic Numerical Integrator and
Computer ） • 第一台通用电子计算机 • 1946-2-14日诞生于美国宾夕法尼亚大 学
n 占地170平方米，重达30吨 n 耗电量超过174千瓦
ENIAC （Electronic Numerical Integrator and
相当于以1m x 1m的高分辨率网格覆盖约11km²的城区， 可以在5分钟内完成洪水传播全过程模拟，计算效率高 于来自英国和美国的其它同类课题组
网络与计算中心
先进功能材料与能源材料的多场耦合行为研究
ü 发展相应的原子尺度的模拟计算方法，并开发与 之匹配的高效计算软件，对于深入理解材料微观 机理，探寻高性能新材料体系重大意义，同时也 能为材料器件的设计和优化提供理论指导。
计算机的内存空间
• 计算机的字长与内存空间
• Ex：一台32位机（字长为32bit的计算机） ü 内存单元的地址长度为32位 ü 共有4G（2^32）个房间，每个房间1B（byte） ü 最大可寻址的内存空间为4GB
• Ex：一台64位机（字长为64bit的计算机） ü 内存单元的地址长度为64位 ü 共有16E（2^64）个房间，每个房间1B（byte） • 1T=2^40， 1P=2^50，1E=2^60，1Z=2^70 ü 最大可寻址的内存空间为16EB
函数 类与对象 继承与多态
学时
4学时 2学时 2学时 4学时 8学时 4学时 8学时 8学时
实验
4 4 4 4 4 4
第1章 计算机基础知识
问题1：去商城选一台电脑需要哪些知识
计算机硬件组成 计算机的性能指标
计算机的简单工作 原理
计算机软件组成
计算机系统的组成
计算机的硬件组成
计算机程序的执行过程
PROM（Programmable ROM） •可编程只读存储器
EPROM（Erasable PROM） •可编程可擦除只读存储器
EEPROM（Electrically Erasable PROM） •电可擦可编程只读存储器
存储层次结构
现代计算机为提高系统性能，一般都加入了多级缓存 结构。高速缓存采用的是静态随机存储器硬件(SRAM) 技术，速度快于主存(动态随机存储器技术)
• 没有存储程序的功能，必须通过开关和手工布线接板 来安装计算程序
n 通过改变面板插接线改变程序 n 运行时通过ROM、累加器和程序面板
一起实现程序控制 n 输出采用IBM的穿孔卡片机，输入输
出可以重叠并具有缓冲能力。
EDVAC（Electronic Discrete variable Automatic Computer)
网络与计算中心
先进功能材料与能源材料的多场耦合行为研究
• 首次获得了金属绝缘体相变材料VO2的完整的温度相关的声子色 散关系，并计算和测量了其声子谱，发现在金属绝缘体相变过 程中，声子熵变占主导作用，颠覆了之前人们认为的电子熵变 占主导地位的观点
VO2中热漫散射的实验与计算对比
ü 先进功能材料与能源材料体现出多场耦合效应， 而成为许多新型器件的核心材料元件
ü 先进功能材料和能源材料在发展循环经济、绿色 化学工业、尖端国防材料、新能源材料等领域中 的作用日益重要。
网络与计算中心
先进功能材料与能源材料的多场耦合行为研究
• 用计算模拟首次获得材料微结构在外电场下演化的相图， 为外电场下材料性能预测和调控提供了有力的计算工具。
高速缓存 cache
主存储器
外存储器
n 为解决各类设备速度不匹配的问题，引入 了高速缓存设备来缓解速度匹配问题
和存储器相关的一些名词
• 易失性存储器 • 在断电时将丢失其存储内容 • ex：计算机的主存储器、高速缓存cache
• 非易失性存储器 • 断电后不会丢失其存储内容 • ex：计算机的各种外存储器
网络服务器
分类
用于事务处理的 大中型计算机
图形工作站
微型计算机
网络与计算中心
计算机的应用领域
计算机辅助设计 计算机辅助制造
人工智能
网络与通信
Hale Waihona Puke 过程控制应用现代教育
数据处理
科学计算
家庭管理与娱乐
计算机的特点
运算速度快 精度高
存储容量大 具有可靠的逻辑判断力 可靠性高和通用性强
网络与计算中心
天河二号
个人计算机的主要部件: 主板
• BIOS（Basic Input Output System） • 固化到主板上ROM芯片内的程序 • 保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、开机 后自检程序和系统自启动程序，它可从CMOS中读写 系统设置的具体信息 • PC启动时加载的第一个软件 • 其主要功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬 件设置和控制 • 系统硬件变化由BIOS隐藏，程序使用BIOS功能而不是直 接控制硬件。
计算速度最快
• 依托目前全球并行计算速度最快的“天河二号”超级计机（峰值计算速 度每秒5.49亿亿次，持续计算速度每秒3.39亿次）搭建而成。
节约
• 按照实际需求，可选择任意核数、任意时间进行弹性资源分配
安全
• 可通过VPN访问天河二号，采用多种措施保障系统资源安全可靠
网络与计算中心
天河二号的服务领域
计算机的性能指标
• 运算精度 • 运算速度
• 寻址能力
• CPU 的时钟频率，也是CPU 运算时 的工作频率
• 主频决定着计算机 的运算速度
• 主频越高，一个时 钟周期里完成的指 令数越多
• 计算机的输入/输出设备 • 外存储器
计算机程序的执行过程
CPU ：中央处理单元；ALU ：算术/ 逻辑单元；PC ：程序计数器； USB ：通用串行总线
-冯诺依曼体系结构
可以说EDVAC是第一台 现代意义的通用计算机。 和之前的世界上第一台 电子计算机ENIAC不同：
1. EDVAC首次使用二进 制而不是十进制。
2.由5大部分构成
3.程序存储
冯.诺依曼计算机
由运算器、存储器、控制器、输入和输出设备五大部件组成
指令和数据均用二进制 码表示且以同等地位存放于 存储器内，并可按地址寻访
指令在存储器内按顺序 存放，通常顺序执行，在特 定条件下可改变执行顺序
计算机硬件组成
CPU
完成算 术运算和逻 辑运算。运 算的中间结 果可暂存在 运算器内
控制、 指挥程序和 数据的输入、 运行以及处 理运算结果
存放 数据和程 序，由存 储单元组 成。分为 内存、外 存
转换 人们熟悉 的信息形 式和机器 能识别的 信息形式
个人计算机的主要部件: CPU
中央处理器（CPU）是一块超大规模的集成电路，是一 台计算机的运算核心和控制核心。 中央处理器（CPU）=运算器（ALU）+控制器（CU） 附加：寄存器、高速缓冲存储器和内部总线
个人计算机的主要部件: 存储设备 n 内存储器：CPU可直接访问 n 外存储器
CPU寄存 器
#include <iostream> using namesapce std; int main() {
int a=3,b=4,y; y=a+b; return 0; }
“ y=3+4; ”的执行过程
网络与计算中心
y=a+b;
a 3000H b 3001H
3002H
“ y=3+4; ”的执行过程
l 计算机的字长 • 字长是指计算机的运算部件一次能直接处理的二进制 数据的位(bit)数 • 字长是字节(byte)的整数倍
• 内存可以视作有许多等面积房间的大楼，这些房间称为内存单 元,大小为1个字节
• 每个内存单元（房间）都有一个唯一编号（房号），称为地址 （address）
• 内存单元地址的长度为计算机的字长
板M.2插槽上使用 n 与普通的DIMM（Dual-Inline-Memory-Modules）插槽内存
并存于系统当中
傲腾内存
• 在存储体系中， 傲腾可以看作是 硬盘的缓存盘， 解决硬盘和内存 之间的速度差距
n 非易失性存储设备
计算机的内存空间
l 位(b): bit；字节(B): byte • 1b=1个二进制位；1B=8b，8个二进制位
Computer）
n 18800个真空电子管构成的逻辑电路实现计算 n 加法运算速度达到5000次/秒，乘法速度为400次/秒，
可以在3ms内完成两个10位数乘法 n 平方和立方运算，计算正弦和余弦等三角函数的值
ENIAC （Electronic Numerical Integrator and
Computer ） • 缺陷
网络与计算中心