C++程序设计第1章 概述.ppt

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1、第一章概述主要内容计算机的工作模型程序设计范型程序设计步骤程序设计语言C++语言及其开发环境概述C++语言的词法计算机的工作模型1946年出现第一台数字电子计算机ENIAC一台计算机由两方面构成：硬件：计算机的物理构成，即构成计算机的元器件和设备。软件：计算机程序以及相关的文档。硬件为软件提供了“表演”的舞台。从某种意义上讲，一台计算机的性能主要由硬件决定，而它的功能则主要是由软件来提供。硬件概述硬件是指构成计算机的元器件和设备。计算机元器件的发展经历了：电子管晶体管集成电路超大规模集成电路计算机的计算能力与早期的计算机相比已有了很大的提

2、高。冯•诺依曼体系结构目前，大部分计算机基本上采用的还是传统的冯•诺依曼（vonNeumann）体系结构，即存储程序式结构。由五个单元构成：存储单元算术/逻辑运算单元控制单元输入单元输出单元上述计算过程的本质是通过不断地改变程序的状态来实现计算，程序的状态由存储单元中的数据构成，状态的转换是由指令来实现。外存外设（Devices）内存（Memory）中央处理器（CPU）计算机的硬件构成总线执行计算机指令。包含控制器、运算器以及寄存器存储运行中的计算机程序和正在使用的数据，由存储单元构成输入/输出和外部存储永久性存储程序和数据键盘、显示器、

3、打印机、鼠标器等软盘、硬盘、光盘、闪存盘等输入/输出CPU能执行的指令算术指令实现加、减、乘、除等运算。比较指令比较两个操作数的大小。数据传输指令实现CPU的寄存器、内存以及外设之间的数据传输。流程控制指令用于确定下一条指令的内存地址，包括顺序、转移、循环以及子程序调用/返回等指令。计算机的工作过程待执行的程序从外存装入到内存中；CPU从内存中逐条地取程序中的指令执行；程序执行中所需要的数据从外设中获得；程序执行中产生的临时结果保存在内存中；程序的执行结果通过外设输出。冯•诺依曼计算机的瓶颈瓶颈：高速设备等待低速设备。CPU与内存内存与外

4、存解决方案：利用程序的局部性原则和高速缓存（Cache）技术memorycachediskcache软件概述计算机硬件只是提供了执行存储在内存中指令的能力，而执行的指令（软件）是需要人来提供的。计算机软件是计算机系统中的程序以及有关的文档。程序：计算任务的处理对象（数据）与处理规则（算法）的描述，由计算机执行；文档：便于人理解程序所需的资料说明，供程序开发与维护使用。软件的分类系统软件居于计算机系统中最靠近硬件的一级，它与具体的应用领域无关，其它软件一般要通过系统软件发挥作用，如操作系统就属于系统软件。支撑软件支持软件开发与维护的软件，一

5、般由软件开发人员使用，如软件开发环境VC++6.0就是典型的支撑软件。应用软件用于特定领域的专用软件，如：人口普查软件、财务软件等。各类软件及硬件之间的关系硬件系统软件支撑软件应用软件虚拟机由硬件构成的计算机常常被称为“裸机”。在“裸机”之上，每加上一层软件就得到了一个比它功能更强的计算机－－“虚拟机”。例如，硬件加上操作系统就构成了最基本的虚拟机。硬件构成的裸机只能识别用机器语言表示的指令，在它上面加上了C++的编译程序，则这个虚拟机就能执行由C++语言所表示的指令（语句）了。计算机中的信息表示在计算机中，任何信息都是用一系列的“0”和

6、“1”来表示的（对应着电器设备的两个稳定状态：开/关、电压的高/低、电流的有/无）。计算机中的信息包括：指令、数据和地址。一个“0”或“1”称为一个二进制位（bit）8个二进制位称为一个字节（Byte）1024个Byte称为一千字节（KiloByte，KB）1024个KB称为一兆字节（MegaByte，MB）1024个MB称为一吉字节（GigaByte，GB）1024个GB称为一太字节（TeraByte，TB）在内存与外存中，通常把字节作为基本存储单位（有独立的地址）来组织信息。（内存：512MB，1GB等，硬盘：80GB、160GB等）

7、数的二进制表示一个数可以用不同的进制来表示。常用的进制有：10进制（0～9，逢十进一）2进制（0～1，逢二进一）（计算机中采用）8进制（0～7，逢八进一）16进制（0～9、A～F，逢十六进一）例如，对于十进制数：292进制表示为：111018进制表示为：3516进制表示为：1D再例如，各种进制数的运算：（35）8＋（315）8（72）8（1D）16＋（11D）16（3A）16（11101）2＋（111111011）2（111010）2十进制与其它进制之间的转换（整数）其它进制转成十进制（29）(11101)2=1×24+1×23+1×22

8、+0×21+1×20=29(35)8=3×81+5×80=29(1D)16=1×161+13×160=29十进制（29）转成其它进制214120723121129021835830291611