c语言第一章程序设计ABC.ppt

第1章 程序设计ABC2023/4/242计算机与人计算机与人图灵图灵计算机科学之父计算机科学之父人工智能之父人工智能之父天才的密码学家天才的密码学家图灵机图灵测试Enigma的破解2023/4/243计算机与人工智能计算机与人工智能美国美国美国美国CrayCray公司制造的公司制造的公司制造的公司制造的JaguarJaguar美洲豹计算能力达到美洲豹计算能力达到美洲豹计算能力达到美洲豹计算能力达到每秒每秒每秒每秒17501750万亿次，中国万亿次，中国万亿次，中国万亿次，中国“星云星云星云星云”每每每每 秒秒秒秒12711271万亿万亿万亿万亿次。人用计算器一生也完不成计算机次。人用计算器一生也完不成计算机次。人用计算器一生也完不成计算机次。人用计算器一生也完不成计算机1 1秒钟完成秒钟完成秒钟完成秒钟完成的计算量。的计算量。的计算量。的计算量。19971997年，年，年，年，IBMIBM公司研制的深蓝超级计算机在一场公司研制的深蓝超级计算机在一场公司研制的深蓝超级计算机在一场公司研制的深蓝超级计算机在一场“人机大战人机大战人机大战人机大战”中打败了国际象棋大师卡斯帕罗夫，中打败了国际象棋大师卡斯帕罗夫，中打败了国际象棋大师卡斯帕罗夫，中打败了国际象棋大师卡斯帕罗夫，被誉为人工智能的一大胜利。被誉为人工智能的一大胜利。被誉为人工智能的一大胜利。被誉为人工智能的一大胜利。推荐两部电影：推荐两部电影：推荐两部电影：推荐两部电影：人工智能人工智能人工智能人工智能AIAI黑客帝国黑客帝国黑客帝国黑客帝国MatrixMatrix2023/4/244What is a computer?Comput+er Comput+er 计算的机器计算的机器计算的机器计算的机器计算机最大的本领计算机最大的本领计算机最大的本领计算机最大的本领不知疲倦的高速计算不知疲倦的高速计算不知疲倦的高速计算不知疲倦的高速计算然而，就是如此简单的高速计算，已经足以影响我们的然而，就是如此简单的高速计算，已经足以影响我们的然而，就是如此简单的高速计算，已经足以影响我们的然而，就是如此简单的高速计算，已经足以影响我们的生活，甚至完全改变我们的生活。生活，甚至完全改变我们的生活。生活，甚至完全改变我们的生活。生活，甚至完全改变我们的生活。如何与计算机进行交流呢？如何与计算机进行交流呢？2023/4/245How to communicate with computer?How to communicate with computer?计算机能读懂的语言计算机能读懂的语言机器语言机器语言机器语言机器语言（Machine LanguageMachine Language）由一系列二进制由一系列二进制0和和1组成组成机器语言编写的机器语言编写的1+1程序程序低级语言低级语言低级语言低级语言101110000000000100000000000001010000000100000000像不像天书像不像天书？MOV AX,1ADD AX,12023/4/246计算机为什么用二进制呢？计算机为什么用二进制呢？为什么不用我们日常熟悉的十进制呢？为什么不用我们日常熟悉的十进制呢？二进制在在电器元件中容易实现二进制在在电器元件中容易实现二进制在在电器元件中容易实现二进制在在电器元件中容易实现 计算机进行二进制运算比进行十进制运算简单计算机进行二进制运算比进行十进制运算简单计算机进行二进制运算比进行十进制运算简单计算机进行二进制运算比进行十进制运算简单1946年，冯年，冯.诺伊曼在计算机中引入二进制，诺伊曼在计算机中引入二进制，并提出著名的冯并提出著名的冯.诺伊曼机结构，被誉为诺伊曼机结构，被誉为“计计算机之父算机之父”2023/4/247“冯冯诺依曼机诺依曼机”结构结构输入输入/输出输出设备设备存储器存储器运算器运算器控制器控制器源程序源程序和输入数据和输入数据输出结果输出结果取出数据取出数据存入数据存入数据操作命令操作命令存取命令存取命令取出取出程序指令程序指令输入输出输入输出命令命令计算结果计算结果CPU大脑大脑记忆记忆装置装置眼睛眼睛和耳和耳朵朵2023/4/248程序是如何运行的？程序是如何运行的？计算机把机器代码读入到内存（计算机把机器代码读入到内存（计算机把机器代码读入到内存（计算机把机器代码读入到内存（MemoryMemory）由由由由CPUCPU运行这些代码运行这些代码运行这些代码运行这些代码读取输入（读取输入（读取输入（读取输入（InputInput）完成程序员预定的功能完成程序员预定的功能完成程序员预定的功能完成程序员预定的功能产生输出（产生输出（产生输出（产生输出（OutputOutput）程程序序和和数数据据执行结果执行结果2023/4/249What is programming languageWhat is programming language？PRINT 1+1高级语言高级语言类似英语的语法，比机器语言容易掌握类似英语的语法，比机器语言容易掌握类似英语的语法，比机器语言容易掌握类似英语的语法，比机器语言容易掌握多种高级语言百家争鸣多种高级语言百家争鸣多种高级语言百家争鸣多种高级语言百家争鸣编译器编译器（Compiler）把源代码转换为可被计算机理解的机器代码把源代码转换为可被计算机理解的机器代码把源代码转换为可被计算机理解的机器代码把源代码转换为可被计算机理解的机器代码把机器代码以可执行文件（把机器代码以可执行文件（Executable File）的形式）的形式保存在磁盘上保存在磁盘上一种程序设计语言对应一种编译器一种程序设计语言对应一种编译器2023/4/2410怎样让计算机读懂高级语言？怎样让计算机读懂高级语言？程序员按照该语言的语法编写程序源代码程序员按照该语言的语法编写程序源代码程序员按照该语言的语法编写程序源代码程序员按照该语言的语法编写程序源代码 把自己的意图写入源代码中把自己的意图写入源代码中把自己的意图写入源代码中把自己的意图写入源代码中编译器读入源代码编译器读入源代码编译器读入源代码编译器读入源代码 把程序员的意图转换成可执行程序，供他人使用把程序员的意图转换成可执行程序，供他人使用把程序员的意图转换成可执行程序，供他人使用把程序员的意图转换成可执行程序，供他人使用C C语言语言语言语言可执行程序可执行程序可执行程序可执行程序编译器编译器编译器编译器2023/4/2411程序开发步骤程序开发步骤What is to be doneWhat is to be done？可执行文件可执行文件可执行文件可执行文件 扩展名为扩展名为扩展名为扩展名为.exeexe的文件的文件的文件的文件 分析分析分析分析（AnalysisAnalysis）设计设计设计设计（DesignDesign）编码编码编码编码（CodeCode）编辑编辑编辑编辑（EditEdit）编译编译编译编译（CompileCompile）链接链接链接链接（LinkLink）运行运行运行运行 （RunRun）调试调试调试调试（DebugDebug）How is it to be doneHow is it to be done？扩展名为扩展名为扩展名为扩展名为.c c的文件（对的文件（对的文件（对的文件（对C C而言）而言）而言）而言）扩展名为扩展名为扩展名为扩展名为.objobj的文件的文件的文件的文件 2023/4/2412C C程序设计语言程序设计语言2020世纪世纪世纪世纪6060年代，贝尔实验室，年代，贝尔实验室，年代，贝尔实验室，年代，贝尔实验室，Ken ThompsonKen Thompson开始开发一开始开发一开始开发一开始开发一个叫做个叫做个叫做个叫做UNIXUNIX的操作系统的操作系统的操作系统的操作系统 7070年代，年代，年代，年代，将将将将BCPLBCPL语言改造语言改造语言改造语言改造成更适合开发成更适合开发成更适合开发成更适合开发UNIXUNIX的的的的B B语言语言语言语言19711971年，年，年，年，Dennis M.RitchieDennis M.Ritchie开始和开始和开始和开始和ThompsonThompson合作开发合作开发合作开发合作开发UNIXUNIX，将，将，将，将B B语言改造成语言改造成语言改造成语言改造成C C语语语语言言言言2023/4/2413C C语言之父语言之父接受美国国家技术勋章接受美国国家技术勋章2023/4/2414C C程序设计语言程序设计语言是一种中级语言是一种中级语言历史悠久，战勋卓著历史悠久，战勋卓著诞生于上世纪诞生于上世纪诞生于上世纪诞生于上世纪7070年代初，成熟于年代初，成熟于年代初，成熟于年代初，成熟于8080年代年代年代年代19891989“ANSI C”ANSI C”标准发布是标准发布是标准发布是标准发布是C C语言成熟的标志语言成熟的标志语言成熟的标志语言成熟的标志简单、灵活、适应性强简单、灵活、适应性强很多流行语言、新生语言都借鉴了它的思想、很多流行语言、新生语言都借鉴了它的思想、很多流行语言、新生语言都借鉴了它的思想、很多流行语言、新生语言都借鉴了它的思想、语法语法语法语法 C+C+，javajava，C#C#适用于高性能、实时中间件，嵌入式领域，并适用于高性能、实时中间件，嵌入式领域，并适用于高性能、实时中间件，嵌入式领域，并适用于高性能、实时中间件，嵌入式领域，并发程序设计，系统软件设计等发程序设计，系统软件设计等发程序设计，系统软件设计等发程序设计，系统软件设计等2023/4/2415C C程序设计语言的地盘程序设计语言的地盘硬件（硬件（Hardware）操作系统（操作系统（OS）应用程序应用程序（Application）应用应用平台平台基于基于平台的平台的应用应用程序程序低级语言低级语言低级语言低级语言的地盘的地盘的地盘的地盘高级语言高级语言高级语言高级语言的地盘的地盘的地盘的地盘C C语语语语言言言言的的的的地地地地盘盘盘盘2023/4/2416What is programmerWhat is programmer？编写程序源代码（编写程序源代码（Source Code）的人）的人程序员程序员（ProgrammerProgrammer）计算机、程序员、程序之间的关系计算机、程序员、程序之间的关系如果计算机是乐队，那么程序员就是指挥家，如果计算机是乐队，那么程序员就是指挥家，如果计算机是乐队，那么程序员就是指挥家，如果计算机是乐队，那么程序员就是指挥家，程序就是乐谱。程序就是乐谱。程序就是乐谱。程序就是乐谱。如果计算机是军队，那么程序员就是总司令，如果计算机是军队，那么程序员就是总司令，如果计算机是军队，那么程序员就是总司令，如果计算机是军队，那么程序员就是总司令，程序就是作战计划。程序就是作战计划。程序就是作战计划。程序就是作战计划。2023/4/2417优秀程序员的基本素质优秀程序员的基本素质扎实的理论基础扎实的理论基础丰富的创造性丰富的创造性韧性和毅力。韧性和毅力。严谨的思维严谨的思维