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走近C语言

本章大纲

  1. 基本数据类型
  2. 语法结构
  3. 数组
  4. 指针
  5. 结构体
  6. 内存管理

学习方法

  • 多看
  • 多敲
  • 多改
  • 多实践
  • 有风格

计算机系统层次关系

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  1. CodeBlocks
  2. VC++
  3. VS2010
  4. VS Code
  5. GCC、G++

软件、语言与程序

计算机软件：由计算机程序及其数据文件组成。

计算机语言：人与计算机交流的工具，一套语法规则，语句（语法、语义）

计算机程序：完成特定功能的语句序列

程序设计：用计算机语言编写程序的过程

算法（Algorithm）：能够解决一类问题的过程和方法

程序语言

  • 机器语言（０１）
  • 低级语言（汇编）
  • 高级语言（C语言）

机器语言：由计算机硬件系统可以识别的**二进制指令**组成的语言

低级语言：接近机器语言的表示方法，使用人类比较容易记忆的单字形式来对应一连串的0、1组合。

汇编语言：将机器指令映射为一些可以被人读懂的**助记符，**如ADD，SUB。

汇编：汇编语言程序 → 机器语言程序

高级语言：用类似于人类自然语言和数字语言的方式描述问题、编写程序。编译、链接。

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1980年 贝尔实验室的 Bjarne Stroustrup博士及其同事对 C 语言进行了改进和扩充，并引入了类的概念。

1983年，由 Rick Mascitti 提议正式命名为C++（C Plus Plus）

C与C++

  • 贝尔实验室于二十世纪八十年代在C语言的基础上开发的。
  • C++是C语言的超集，包含了C语言的所有内容，同时增加了面向对象编程方面的内容。

C与Java

  • Sun公司于1995年发布的面向对象编程语言
  • Java也是基于C语言的

C与C Sharp

  • 微软在2000年6月与.NET平台一同推出
  • C#也是从C语言派生的一种面向对象语言

程序开发过程基本术语

  • 源程序：用源语言写的，有待翻译的程序
  • 目标程序：源程序通过翻译程序加工以后所生成的程序
  • 编译程序：把源程序翻译成等价的目标程序的程序

C语言程序的开发过程

  1. 定义程序目标
  2. 设计程序
  3. 编写代码
  4. 编译
    • 编译器：源代码.c→目标代码.obj
  6. 链接器:（目标代码＋库函数文件）→.exe
  7. 运行
  8. 测试
  9. 调试程序

1、定义程序目标

在开始解决问题之前，程序的开发人员必须彻底了解问题的是什么，对即将要创建的程序要做的事情有个清晰的想法。这需要仔细考虑以下问题: - 程序需要什么信息 - 程序需要执行哪些计算和操作 - 程序应该报告什么信息。 例如，计算任意一个圆环的面积 - 提出问题，明确目标 - 圆环是什么？如何计算？计算精度？

2、设计程序

决定程序如何去解决问题。 需要考虑： - 如何给程序提供必要的数据 - 程序中如何表示数据 - 用什么方法来处理数据 - 程序如何组织 - 程序怎样报告结果 - 完成这个程序需要多长时间

应该用一般的概念考虑设计中的问题，而不是考虑具体的代码。

3、编写代码

  • 编写代码来实现前面的设计，即用某一门语言来表示程序设计。
  • 需要开发人员熟练掌握该语言的知识。
  • 可以在草稿纸上勾画自己的想法或书写代码，但最终必须将代码输入计算机。
  • 输入代码所采用的机制则取决于具体的编程环境。
  • 一般来说，需要使用文本编辑器（例如Windows的记事本程序）来创建一种文件，称为源文件
  • 源文件包含程序设计的C语言表示形式（称为源程序或源代码）

4、编译

把C语言源程序转换成机器语言表示的程序。

  • 这种程序可以直接被计算机理解和执行，所以称之为**可执行程序**，放在可执行文件中。
  • 编译的具体细节取决于使用的编程环境。

C语言分两步完成这一工作：编译**和**链接。

  • 编译器将源代码转换为**目标代码**，并存在目标文件中。

  • 链接器将目标代码与其他代码结合起来生成可执行文件。

  • 这种把编译和链接分开来做的方法便于程序的模块化。

  • 可以分别编译程序的各个模块，然后用链接器把编译过的模块结合起来。

  • 这样，如果需要改变一个模块，则不需要重新编译所有其他模块。

5、6、7、运行、测试和调试程序

运行包含可执行程序的文件，观察运行的结果。 - 在不同的系统中运行程序的方式可能不同。 - 例如，Windows的控制台和资源管理器。

应该对程序进行仔细的检查，看程序是否在做该做的事。 - 比较好的做法是为验证程序的正确性设计一个测试计划。 - 越早做越好，因为它有助于理清程序员的思路。

程序中的错误被称为bug，调试（Debug）就是要发现并修正错误。

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