基础-C语言及C++基础知识.pdf

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1、C语言及C+基础知识编程及C/C+初 学 者 FAQ本文原为本人在论坛所发若干帖，意在集中解决新手学习C/C+语言时将遭遇到的各类问题,网友反馈情况良好，集合修订后作为个人作品贴于此处。本贴主要分析概念原理和解决方案，不讨论具体程序语法，立足于让初学者能运行起第一个程序。其他事宜如解释入门语法等本文基本不涉及。本文依照创作公用约定（著名-非派生作品-非商业用途）发布。作 者（即本人）无更新计划，请勿与作者联系。作者：碧蓝右耳。联系方式：BlueA版本号：3.0完成日期：2008-03-10目 录一、开始之前FAQ 那是什么为何有这篇FAQ编程为何物如果这就是编程，那语言是怎么回事我为啥要学编程

2、听说编程很难，是真的么，那我能学会吗？我真的可以么还一定要有台电脑么好吧你说服我了，我打算开始，该怎么做那么，下一步怎么干我碰到问题了，谁能帮我我能看懂别人的程序，但自己做就觉得无从下手，怎么会这样我英语XX不会，咋办关于态度、情绪和其他二、选择C/C+语言C 语言是什么C+语言是什么为何要选择纯CC/C+语言和其他语言有什么关系我为什么要学C/C+语言Python语言作者的另一推荐三、一些重要的概念-计算机原理编程的对象是什么-计算机程序到底是怎么回事-是操作而不是结果为什么要编程-因为机器的特点你们老是提到编译器，那是什么-代码翻译机给我解释卜 啥叫编程语言-各路江湖武功语言之后要确定的事

3、情-操作系统和平台编程时什么东西最重要-源代码我的程序和一般的程序不一样，什么原因-控制台和图形界面的差异好像不能建立一个单独的文件来编译-工程和项目的问题难道一切都要从头干起-函数、API、类、控件、开发包与软件复用关于图形库的补充说明可选择的图形库四、教材、习题和示例能推荐几本好书么首先是纯C 的教材然后是C+的教材接下来是Windows编程Unix/Linux/BSD 系统数据结构和算法各种图形以及其它库软件工程思想找书的诀窍光看书似乎不解决问题，难道要做题0 J是什么哪里有可用的0J哪里有代码示例可看五、选择编译器有哪些编译器可用还有些可以配合编译器的开发环境他们在哪里怎么安装他们-特

4、别解释MingW版 GCC的安装六、TC下常见的问题解决用 TC创建第一个程序TC 的库路径设置TC 下的图形编程设置我的程序在TC下可以编译，在 VC/GCC下为什么出错七、其它编译器问题用 VC创建程序用 DEV-CPP创建程序用 MingW创建程序用 Lcc-win32创建程序八、结束语程序员成长的六个阶段=分割线=一、开始之前FAQ 那是什么FAQ就 是 Frequently Asked Questions,也就是常见问题解答。这玩意儿通常是一些所谓的高手或者前辈为了节省回答新手的大量简单重复问题所耗费的时间精力而采用的一种偷懒手法。一旦完成，高手只要一努嘴，“看 FAQ去”就万事大吉

5、了。实在是居家旅行杀人越货之必备良药，因此在各大论坛已经有大泛滥的趋势。本篇FAQ为学习C 语言、C+语言的大量新手编写，重点是如何运行起第个程序，不涉及语法、数据结构和算法等内容。如果你已经通过计算机二级或水平相似的考试，甚至你是职业选手或是大师级的人物，就不必再往下看了。同时，本 FAQ只讨论C/C+语言，其他语言如Java VB python等均不涉及，虽然阅读本文前四章节也会对学习这些语言有所帮助，但深入学习还是请阅读这些语言的专门教材。为何有这篇FAQ本文是为那些对编程新手所准备的，如果你自认已经不是新手，那么请离开把时间放到更有用的地方。如果你是那种对编程一无所知，迫切想知道他是怎

6、么回事，或者仅仅编写了几个小程序，却遇到一大堆问题，而在论坛或是其它地方又得不到帮助，但心中又有雄心壮志想要做绝世高手顶尖黑客或者想要以程序为生的入门级新人，那么你恰好是本文的服务对象，请详细阅读以下的文字，我想应该会对你有所帮助。而且请你了解，本文的这部分内容所要介绍的是那些普遍性的概念，与具体任何一种语言都无关。正如我们所知，市场上充斥着无数的编程教材，同时可以肯定的是，目前已经面世的教材（包括正式出版物和网络上的教程），穷一人一生之力是看不完的。在这些书中，有大量的垃圾书，大量的平庸之作，还有少量的精品。而即使是这少量的精品，也不可能看全。既然书这么多，我为什么那么闲还要来写一篇呢，有这

7、时间，我还能多画几张效果图挣俩钱花呢。情况是这样的，市场上的书虽多，但其中几乎没有几本是面向初学者的。我所指的初学者，是指从来没有编写过程序，甚至是连编程二字都没有听说过的人。这样的书是如此之少，以至于要去购买或是阅读到他们都是很困难的事。在我个人的学习生涯中我认识到很多编程教材有个糟糕的倾向。他们要么是一下子告诉你所有的事，好像你能在千分之一秒中突然从菜鸟变成好手，要么就是认为有些事你早就应该知道，拿你当熟手看，导致你有一种赤身裸体被抛弃于猛兽横行的非洲旷野的感觉。你还没有穿上衣服走出帐篷，连刀子都没有摸过,他们就试图告诉你草原上有多少可以捕获的猎物以及他们的位置，告诉你几百种武器和毒药的使

8、用秘籍，告诉你两百条以上的陷阱安放要领。你没有经过丝毫的练习，甚至还没有杀死过一只刚出壳的小鸡，他们就要你独自去捕猎数十头饥饿的狮子。这种看似荒谬的情况从过去持续到今天，至今仍然存在。这并不是说那些写教材的朋友都是傻瓜，这件事当然有它的原因，因为他们面向的读者是程序员。程序员就象是猎人，他们更换语言就像猎人更换武器一样，不管他使用哪一种武器，捕猎的基本原理没有变化，变化的只是武器的使用方法。对一个成熟的猎人而言，再强调基本原理就没有必要，所以教材们对人所共知的一些事也就避而不提。一个成熟的猎人，她心中的捕猎知识是浑然一体的，武器的选择，野兽的习性，陷阱的安放，怎样做和为什么这样做都结合在一起，

9、没有哪一部分可以独立出来，一部分一部分的教给别人是极度困难的的，要教就只能混杂在一起。程序员的情况类似，知识体系是完整系统的，谈到一个问题总会牵扯到另一个，最后的结果就是别人总是希望并想当然的认为你可以一口吃成一个胖子。这样的后果就是，一些很明显的事情，老手认为那是你应该知道的因而不予回答，而新人却发现没有任何地方可以找到解释，也不知道该到哪里去找答案。（不懂得如何找答案也是新人的特点之一）。有一个典型例子与这种情况很类似，鼠标，我们已经习以为常并且很熟练地使用着，但是很多第一次接触电脑的人那却是完全摸不着头脑的东西。在各地的论坛里，总有大量的新人提出诸如“学C+好还是VC,VC+好？”“C+

10、也可以编窗口程序吗？”这样的毫无常识的问题。我 的FAQ就是为了来一次性解决这种问题的。编程为何物编程就是编制程序。程序是让计算机发挥功能的命令的集合。程序有两种形式，让计算机真正执行的是电脉冲形式，叫机器码，程序员编制的通常是文本形式，叫源代码。使用一个称为编译器的工具，可以把源代码转变为机器码。而编程就是产生那些源代码的工作。这个工作类似于谱曲、编菜谱、写工作手册。我们知道，谱曲并不是一蹴而就的，往往需要反复的修改，直到最后满意为止，编程也是一样，接近工作时间的30%是完成粗制成品，剩下的70%时间是在不断的修改，这是相当枯燥和乏味的。有志于投身编程的朋友们，不要忘记这一点。如果这就是编程

11、，那语言是怎么回事文本形式的源代码，其实有些规定的。就像我们和老美用英语交流。首先你得说英文单词，不能冒法语词汇日文假名出来，其次你得按语法讲话，不能一个个单词往外蹦。程序也同样有词汇和语法上的一些规定，这些规定就构成一门语言。显然任何一门编程语言都是人造语言。人造的东西，因发明人的想法而不同，就形成了不同的语言。我为啥要学编程这个问题有两层意思。首先是编程为啥要学，很简单，因为这玩意不是生来就会，就像木匠活一样属于一门手艺，自然要通过学习才能掌握。你怎么也得花上几年来学英语不是。第二层涵义才是重点，为啥我要学它。答案因人而异。有人为了上学有人为了考试，有人为了求职挣钱，还有人就是吃饱撑没事做

12、自虐。什么为了开发智力啊证明自己啊寻找成就感啊，那都属于自虐，在下便属于自虐一族。没啥说的，确定你的目的，也许只是好奇想接触下啥是编程，也许是有课业的任务，也许是想以后靠他找工作，或者是羡慕那些黑客。总之，想继续深入的，往下看，没信心的趁早走人，外面帅哥美女多的是，不要浪费大好时光青春年华在一台破机器上，ok?听说编程很难，是真的么，那我能学会吗？你觉得说中文难么？你能流利的说普通话是不是。但是你知道么，汉语是世界上最难学习掌握的语言。稍后我会介绍计算机的特征，你就会明白知道基本上编程这件事的难度等价于指挥IQ=3个数相加都必须转化成持续的两个数相加I,就是先把第一个第二个加起来得到结果之后，

13、才能和第三个相加，照此重复求得所有的和。这忖目前的科技无法改变的铁律。这个时候我要请你记住一个重要的思想：编程中任何问题都要分解到足够小，小到机器可以一次解决的程度。回到刚才的那个题目：寻 找N个正整数中的最大值。我们知道直接解决是不可能的。而按照刚才讲过的铁律，我们知道直接找到两个数中的最大值是一次可以做到的。怎样从2个扩展到N个呢。这里就是算法的天下了。一种很常见的想法是，完全可以从两个中找出最大值，再让他和接下来的一个比较，这 就 是N=3的情况，再把三个中的最大值和第四个比较，这就解决了 N=4,以此类推，我们似乎找到了通用的算法，是的，找到前N-1个中的最大值，然后与第N个比较。不要

14、怀疑，这个算法方向是正确的。接下来就是把它细化使他能变成代码。你注意到，首先要设法从1增加到N,而且每次前进一步都要做类似的操作。显然用一个循环来实现。每一次循环中，都需要将保留的最大值和当前的这第n个数比较，如果最大值比他大，那就保留，否则就要把最大值替换成新的。这就是条件语句的作用了。写完这个循环之后，还有些小细节，比如这个最大值在于第一个数比较之前应该是多少呢，太大的话，可能会比整个数列的数都大，这就会出问题，常用的做法是，就让他等于第一个数。然后包括读入那N个数，输出这个最大值这些琐碎的细节就属于收尾工作了，没什么可多谈的。当然，即使是这样的小题,也不仅这一种算法。你记不记得有一种叫做

15、单淘汰赛的机制，最后顶点的就是最大值。用在这个地方正合适。不过，如果要把这个淘汰赛算法实现成程序的话，如何实现分组，如何表达这个淘汰过程和取出顶点的值，正是算法描述里要解决的。这个就是排序里很有名的最大堆排序。一旦算法描述齐备，程序编写不过是打字校对的工作。现在你明白本节讨论的情况的实质在哪里了吧，是的，是算法。为什么你可以看懂别人的程序呢，因为他的算法隐含在程序中已经被实现了。就像你读一段高明小说家的风景人物描写，总能在眼前浮现出那幅画面。但轮到自己写，却描绘不出那样的画面。一方面是因为你胸无成竹，不知道怎样找到可实现的算法，另一方面是即使你找到了算法，也是爱你在心口难开，也不清楚怎样去表达

16、他。算法总是从问题出发，通过一定的模式，逐渐细化再细化，直到可以直接转成程序。新手很难一下子领会怎样的算法是可以实现的。但好在新手接触的问题不是很难，算法通常很清楚明白，所以重点先要解决后面那个表达的问题。这就是为什么我建议各位默写教材上的例题程序的原因。很显然对于那些例题，只要你用心看过就会领会他的算法。那么，你再默写一遍，即使和他的原程序样子不一样，也总算是把这个算法表达出来了。反复这样练习，这个表达问题不就解决了么。而且在这个过程中，至少你学到了一个算法。基于此原则，任何你遇到的可以看懂的例程，我都建议你默写它。尤其是例如等级考试的题库的标准答案那样的东西，以及开源的精品代码。我英语XX

17、不行，咋办无法回避的事实，今日世界中的信息技术，绝大部分是欧美人的发明，更明白地说，是美国人的功劳。顺理成章的，各种资料文档技术手册，尤其是记载最新技术的，都是用美国通用语也就是英语撰写的。可能在其他领域不懂英语没有什么问题，但 在IT业，不懂英语就是无法掌握最先进的技术，基本等于没有出头之日。话说回来，不是说你一定要有个托福雅思的高分才能去学编程的。就编程本身而言。他所需要的英语水平不过是死记硬背三五个单词而己。你在看好莱坦大片时.，一部片子下来总能记住主角和主要配角的名字吧，C 语言全部关键字一共32个，而其中有6 到 7 个的使用率超过78%。这样你还有什么可担心的。但是，要想成为高手，

18、阅读大量的相关资料是免不了的，这个时候，英语就显出它的重要性了。刚才谈过算法。前辈们已经总结出很多算法和产生算法的方法，我们可以直接学习。如果你积极进取，总有一天，你会发现有需要自己开创新的算法的时候。这个时候，数学功底会帮你很大的忙。也许只是数学工具在起作用，但更有可能是你的大脑受过的数学思想训练在帮助你。总之，为了前途着想，提高数学素养是没错的。这不是说多背数学公式和多做数学题，而是指一种数学的思维方式。看不懂英语，那编程还有什么前途。数学不行，成为大师的希望不大了。不能上网，你完蛋一半。没有机器，难道要我买给你。指法不行，练去。记得没人会同情你，我亲爱的兄弟。不会就去学吧，没有什么是不可

19、跨越的障碍。请记住这段话：在信息时代，任何主观障碍都不存在。如果你要研发什么新技术的话，只需要一台便宜的二手电脑、一 张 linux光盘和一个上网账号，再加上为之献身的决心，你就可以达到想要的任何编程深度。这话是一位大牛说的，那是谁，回想一下提问的智慧，然后自己上线查。关于态度、情绪和其他和技术无关，关于学习态度和方法的一些提示。循序渐进学编程http:/ 一个程序员给初学编程人的建议http:/ 语言学习经验-请不要做浮躁的人http:/ 成为软件高手的几个忌讳http:/ D=155&PN=8 程序员四大忌http:/ D=174&PN=8二、选 择 C/C+语言C 语言是什么C 语言是一

20、种计算机编程语言。语言是什么，请查阅上面的内容。1970年前后，AT&T贝尔实验室的Ken Thompson根 据 BCPL语言设计出较先进的并取名 为 B 的语言，之后Dennis Ritchie在此基础上设计发明了 C 语言，并首次在UNIX操作系统的 DEC PDP-11计算机上使用。随后,C 语言和UNIX操作系统一起，攻占了计算机世界的大片领地。在发展的过程中，出现了许多略有差别的C 语言版本。1989年，美国国家标准研究所(ANSI)为 C 语言制定了一套ANSI标准，成为现行的C 语言标准，就是所谓的C89。当然经过10年的发展，在 C89的基础上又颁布了 C99标准。现在流行的

21、大部分编译器完全支持C89,部分编译器完全支持C99o对于初学者来说，掌握经典的C89即可。C+语旨是什么C+和 C 的关系非比寻常。1979年，当 Bjarne Stroustrup在新泽西州的Murray Hill实验室工作时，发明了 C+。Stroustrup最初把这种新语言称为“带类的C”，1983年，改名为C+。C+通过增加面向对象的特性扩充了 C。因为C+产生在C 的基础之上，因此它包括了C 所有的特征、属性和优点。在这个意义匕 你可以认为C+是 C 语言的进化，这个进化的原因是复杂性(complexity)。一旦一个程序的代码超过25 000100 000行，就很难从总体上把握它

22、的复杂性了。C+突破了这个限制，帮助程序员理解并且管理更大的程序。当然今天的C+己经不只是C 的进化那么简单，他还包含了其它很多很多的新内容，它是如此的复杂以至于你要花上几倍于学习C 的时间来学习他。但由于他和C 的历史渊源，所有支持C+的编译器都能支持C。因此他俩也就被合称为C/C+语言。C+对 于 C 的进化着重体现在规模上，几乎C+的所有新特性，都是为大规模编程服务的。如果说C 语言编程是单兵小组作战的话，C+编程就是集团军运动。为何要选择纯C在某些时候，我们不得不只使用C 语言而不是C+,这种情况称为纯C 编程。最常见是因为以下两个原因：C+的语法很复杂，所 以 C+的编译器很难制作。

23、因此在很多平台上没有现成的C+编译器，而 C 编译器因为足够简单，几乎到处都有，这时就只能用纯C。实际上最初的C+编译器也是用C 语言来实现的。仍然是因为C+很复杂，为了实现很多特性，做出的程序往往比用C 做的类似功能程序体积要大很多，在程序的空间和时间要求比较高的时候，也只好选择纯C。上面两种情况经常共同出现，实例之一就是嵌入式设备。各种单片机往往没有足够的内存和处理器能力，在上面实现C+编译器也比较困难，因此往往是纯C 开发，而非C+。C/C+语言和其他语言有什么关系ja va 只要用句话就可以概括,它是一种简化了的跨平台的C+语言。掌握了 C+的人，学习java几乎是轻而易举。basic

24、 pascal delphi(其实是objectPascal)perl python还有其他诸如此类的语言，或者与c处于同一档次，或者与C+处于一个水平，学过C/C+之后，再去学习他们是很容易的事。作者个人比较偏爱和看好python,它的很多特性使他极有前途。lisp Scheme是 和 C 的思维方式完全不同的一类，被称为函数式编程语言，在人工智能等领域有奇妙的应用。有兴趣的朋友可以去领略，如果你要成为一个大师，至少要学习其中的一种。我为什么要学C/C+语言考试的人不用讨论这个问题，他们没有选择。如果我们有选择，为什么我们学习C 语言而不是别的。首先因为C 本身是非常优秀的，他是世界上最伟大

25、的编程语言之一。许多人认为C 语言的产生标志着现代计算机语言时代的开始。它成功地综合处理了长期困扰早-期语言的矛盾属性。c 语言是功能强大、高效的结构化语言，简单易学，而且它还包括一个无形的方面:它是程序员自己的语言。它的设计、实现、开发由真正的从事编程工作的程序员来完成，反映了现实编程工作的方法。它的特性经由实际运用该语言的人们不断去提炼、测试、思考、再思考，使得c 语言成为程序员们喜欢使用的语言。在编程规模越来越大的今天，用 C 往往会遭遇协作型的问题，而 C+在保持了 C 的高效的同时，实现了大规模协作的可能，因而成为了真正工业化的语言。C/C+的优秀，使得他是主流的，在 20世纪70年

26、代末和80年代初，C 成为了主流的计算机编程语言，至今仍被广泛使用。今天几乎所有的操作系统、大部分的（大于70%）的应用软件，90%以上的大型游戏都是用C/C+编写的。在时运行速度和资源占用有严格要求的领域，比如游戏、即时控制、嵌入系统，基本都是C 语言内嵌汇编语言的天下。今天只有一种语言的性能比C 强，那就是汇编，优化过的C 程序的速度大约是汇编的95%-98%。但汇编基本不是常人用的。所以实际上C 就是最快的语言。主流的就意味着资料丰富。不论是编程时所需要的文档，还是学习的示例代码，甚至是平台提供的接口和库,C/C+语言版本都是最丰富的。业界的算法研究理论研讨,大部分都是C/C+语言，开源

27、代码的78%以上是C/C+.任何一家硬件软件公司，当他开发款能够编程的设备或是软件，必然会提供C 语言的接口函数。其他的语言，就不一定有这样的好处了。不论是计算机图形学、加密解密还是计算机编程的其他领域，C/C+简直就是编程界的普通话。根据 International Data Corporation的统计，C/C+是全球开发者使用最多的编程语言。如果确实要投身编程界，不懂C/C+的话，根本就是Mission Impossible。如果你还不明白，我只需举一个小例子。假设你现在有机会去学习一门外语，投入时间差不多，你会选择学习英语呢，还是斯瓦希里语呢。（斯瓦希里语流行于非洲东部，为肯尼亚坦桑尼

28、亚等国的官方语种）当然，并不是说其他语言不值得学习，存在即是合理，今天存在的各种语言，当然都有它存在的价值，多学一点没有坏处。没有人禁止你在学会英语的基础上再学习法语日语等等。况且为了找工作等现实原因，学习其他语言也是非常正常和必要的。无论过去、现在还是将来，天底下不存在哪一门语言非学不可才能成为高手，思想最重要，不会XXX语言不算真正的高手”之类的言论实在无聊之至。学 C/C+,主要还是通过他学习编程思想。真正的武林高手，难道会局限于手里的那把大剑吗。但我们还是强烈建议初学者从C 语言开始，因为除了上面所提的好处，C 语言还足够的简单。初学者或许会觉得C 很难，但请记住，那些是编程之难，不

29、是 C 之难。当你学过三种以上语言的时候，就会越发体会到C 的简单。Python语言作者的另一推荐虽然如上所述，C/C+语言有如此之多的好处，但他也不是完美无缺的，第一个致命弱点是复杂性。为了应付千奇百怪的需求，C+提供了很多奇妙的语法从而实现了各种现代编程特性，这就使得C+变得异常复杂。可以充分体现这个情况的一个事实就是，迄今为止,还没有哪个C+的编译器是100%完全实现C+官方标准的。如果有一个程序员对你夸口说他已经彻底掌握了 C+的话，你基本可以断定他接触C+还没超过半年。幸好C 语言还没有复杂性的困扰。但是开发效率也是C/C+的致命伤。因为过于接近硬件底层，C/C+程序在运行时儿乎可以

30、调动一切资源，取得最高的性能。但与此同时，C/C+程序员必须小心维护程序的运行状态，稍有不慎，轻则文件丢失内存泄露，重则死机甚至导致整个系统软硬件崩溃也是有可能的。所谓高收益必与高风险相伴就是这个道理。这就使得开发时必须小心谨慎,开发效率也就提不上去。对于性能要求极高的程序，比如要求大量高速3D计算的计算机游戏、密集科学计算的工程软件、同时应付巨量用户的网页和数据库服务器，使用C+是当仁不让的选择。但是对于很多应用来说，些许的延迟是可以忍受的。举例来说，在某个工程中想要得到圆周率的后十万位，如果此时我们不在乎0.25秒 和 1.25秒运算时间之间的差别的话，就可以选择开发效率极高，而计算速度相

31、对较慢的其他语言来实现。在所有这些其他语言中，本文作者强烈推荐的是Python语言。由创始人Guido van Rossum在 1989年圣诞节期间创造出来的Python语言，是一种面向对象的解释性的计算机程序设计语言，也是一种功能强大而完善的通用型语言，己经具有十多年的发展历史，成熟且稳定。Python具有脚本语言中最丰富和强大的类库，足以支持绝大多数日常应用。这种语言具有非常简捷而清晰的语法特点，适合完成各种高层任务，几乎可以在所有的操作系统中运行。Python语言有两大关键特点。首先他被称为是一门清晰的语言。因为它的作者在设计它的时候，总的指导思想是，对于一个特定的问题，只要有一种最好的

32、方法来解决就好了。这在由 Tim Peters 写的 python 格 言（称为 The Zen of Python）里面表述为:There should beone-and preferably only one-obvious way to do it。这正好和 Perl 语 言（另一种功能类似的高级动态语言）的中心思想TMTOWTDI（Theres More Than One Way To Do It）完全相反。Python语言是一种清晰的语言的另一个意思是，它的作者有意的设计限制性很强的语法，使得不好的编程习惯（例如if语句的下一行不向右缩进）都不能通过编译。这样有意的强制程序员养成良

33、好的编程习惯。简单来说，几乎所有的python程序看起来都是一个样子的，而相对的，人们说，到哪里去找一段随机字符，读一段perl程序就行。第二个特点是他被称为胶水语言。哦，这可不是说他会把你的手指给粘住。他的意思是他可以象胶水一样，把用其他语言制作的模块拼合起来。很多人是这样用python语言制作大型程序的：他们先用python做出一个可用的程序，再把其中最影响性能的部分用C/C+语言重新写成模块（在已经满足要求的时候,根本就无需替换）。不用担心配合的问题，python的可扩充性完全可以胜任要求。可扩充性可说是Python作为一种编程语言的特色。新的内置 模 块（module）可以用C/C+或

34、其他语言写成。同时也可为现成的C/C+或其他语言模块加上Python的接口。这样一来，我们既能充分享受到python快速开发带来的效率，又能够实现足够强大的性能。再加上设计极为出色的三大内置数据类型：异构列表、元组、字典和从函数式语言学来的列表解析、对象自省、方法动态生成等突出特性，使得它的功能变得极为强大的同时程序又相当简洁。想想看，你能在C 程序运行的同时，改变自身的代码让他再次以另面貌运行么，python就可以轻松地做到。同样的功能，用 python实现所需的语句仅仅是C 的十分之一到二十分之一，而 开 发（包括调试）所需要的时间更可能只需要百分之Python在编程领域的占有率一直处于稳

35、步上升之中，根 据 2007年末最新的统计数据，Python排名第七。前六名分别是Java,C,VB,C+,PHP和 Perl.作为一个很年轻的语言,Python的位置已经相当令人振奋了。随着微软将Python纳入.N et平 台（官方行为），相 信 Python的将来会更加强劲发展。Python很可能会成为.Net平台快速开发的主流语言。欲了解这方面情况，请参考Iron Python的相关信息。著名的搜索引擎Google大量使用Python,NASA等大站也在用。更加令人吃惊的是，在 Nokia智能手机所采用的Symbian操作系统上，Python成为继C+,Java之后的第三个编程语言！可

36、 见 Python的影响力之巨大。作者个人的观点是，Python语言是少有的一种可以称得上即简单又功能强大的编程语言。对于工程师会计师这类非职业程序员（本人就是），在平时需要某种语言来编写程序解决一些小问题的时候（例如做个土方计算，分析某种投资的收益，批处理一些文件的改名压缩之类），python是比C 语言更好的选择。即使对职业程序员，python也是称手的工具。总之，python就是手边的语言。=分割线=三、其它一些重要的概念一计算机原理编程的对象是什么-计算机如果你看到的这篇文章是电子版的话，你眼前的东西就是计算机，也就是俗称电脑的东西。这样的说法对普通用户来说是已经足够了，但是电气工程师

37、认为一堆电路板、缆线、马达、和机壳的组合才算，联想的销售人员认为他们卖的那些方块才是计算机，而中央军委的人大概觉得银河5 才能称得上。程序员的看法和他们并不完全相同。程序员看来，只要能自动计算的东西，就是计算机。这个说法的重点在于自动和计算这两个词。广义的计算是指能对外界的某种输入做出反应，不一定就是数学运算。比如电梯就可以对按键做出反应，所以她也是能计算的。自动是说计算是通过自身的运作来完成的,不需外界干预。在有电的时候，电梯就可以自动运行，这样看来电梯也是计算机。算盘虽然能计算，但不是自动完成的，如果把打算盘的人一起算上，那就是不错的计算机了。使用指纹或虹模的智能锁、秦始皇陵里的机关和自动

38、钢琴似乎也都是一种计算机。情况确实是这样，计算无处不在，计算机也无处不在。如果你有兴趣的话，可以把我们的世界看作一台巨大的计算机，然后就觉得我们是生活 在 Matrix里，不过打住，我现在没兴趣和你讨论哲学问题。通常在实际编程中，程序员只考虑现代数字电子计算机，也就是使用电能为动力，在运算时以电子电路和逻辑代数为基础的计算机。他们用途广泛，种类也是极其繁多，手机、PC、服务器是比较常见的样子，电梯、收银台、智能门禁则是各种隐藏的版本。虽然设备的外在形式千变万化，但现代电子计算机的基本原理和体系结构并没有太大的变化，这体系结构的问题我们会在以后详细讨论。就本文的读者一新手程序员而言，回答什么是计

39、算机这一问题，请回头看本段的第一句话。程序到底是怎么回事-是操作而不是结果计算机本身什么也做不了，必须依靠程序来指挥他做事。程序就是操作流程的顺序，或者说是顺序排列的多个操作过程，他是方法的描述。有一次我的朋友王二老板要做家具，这可是他的老本行。他先把原木分割成木条木板,再把木条木板弯曲到指定的形状，然后把他们放置到适当的位置，接着设法固定他们，最后雕花抛光和上漆，一张漂亮的摇椅就做好了。这整个的流程如果记录下来，就是一个程序。任何程序都有三个要素，执行者、操作对象（也称为资源）和操作方法（指令）。在做家具这个程序里，王二就是执行者，木头就是他所对付的资源，在指令的持续作用下，木 头（资源）的

40、状态（如形状大小、颜色位置等）不断发生变化。最后，在程序结束时，木头变成了家具。电脑程序和上面一样，是方法的描述。只是这些程序的执行者不再是人，而是C P U,命令也变成了 CPU的 指 令（无法想象怎么给CPU下“吃口菜”的指令），而资源则是CPU可以改变其状态的东西，通常是内存，当然端U 硬盘等等也是，不过一般应用程序都只使用内存就可以完成工作。有一点要注意，CPU其实并不知道自己在做什么，是程序在指挥CPU 的运作。这一点比较难理解，让我举例说明。来看一个算盘的计算，要使用算盘，只需要一件东西：口诀。记熟口 诀（当然还有它对应的操作），就可以用算盘计算。在这个用算盘计算的过程里，口诀就是

41、程序，指导着计算过程。算盘自身并不知道自己在计算，他只产生了物理上的一些变化（算殊位置的变化），做珠算的人同样也不需要知道，他只需要按照口诀调整算珠的位置。当程序结束的时候，算珠必定会处在某个位置上，这个位置的状态可以按照某种约定被读出，被读成某个数值，比如下面4 个算珠全都在中档而上面的珠子没有落下的状态就是4。操作和储存状态的设备并不需要知道状态是怎么转换成信息的，转换由阅读者来完成。显示器在显示图像的时候，总是这样进行：坐标（1,1）黑色、坐标（1,2）白色、坐标（1,3）白色、坐标（1,4）白色、坐标（1,5）白色、（1,6）白色、（1,7）白色、（L8）白色、（1,9）白色、（1,1

42、0）黑色（2,1）黑色、（2,2）黑色、（2,3）黑色、（2,4）白色、（2,5）白色、（2,6）白色、（2,7）白色、（2,8）白色、（2,9）白色、（2,10）黑色.虽然显示器只是在适当的坐标显示黑色或是白色，但我们却在显示器上看到了文字、图片和动画，你不会认为显示器知道这些是鸟山明的漫画吧。计算机也是一样。比如计算圆周率的程序，CPU只是不断地对某一块内存进行操作，当程序结束的时候，这块内存恰好处在某种特殊的状态。而按照事先的约定，这个状态在被读出来的时候，它正好和圆周率相同。于是我们说，算出了圆周率，其 实 CPU 只是在那里象手指头一样拨动内存的算珠而已。这种算珠极其简单，他只有两个

43、位置，0 和 1,拨动它也很方便，电流就可以，但这种算珠实在太多，使得他们能组合起来表示很复杂的信息，就象只有黑白两色的屏幕点当数量足够多的时候，就可以用来表现有趣的漫画。所以程序代表人期望电脑能做的事（注意不是电脑要做的事，这一直混淆着许多人），当人需要做这些事时，人提供指令，再给出某些资源以期电脑能对其做正确的改变。程序只是方法的描述，本身是不能发生任何效用的，直到它被执行，人为给定它一块内存，告诉它计算结果的精度及计算结果的存放位置后，他通过控制CPU 才改变人为给定的这块内存的状态以表现出计算结果。通常，我们把计算机的物理实体部分称为硬件包括电路板、机箱、键盘鼠标等，而把不可见的非实体

44、部分称为软件，软件大体就是程序和主要山程序产生的数据。广义的说,乐谱、菜谱、工作手册、仪器的操作说明也是某种程序，我们不妨称之为类程序。为什么要编程-因为机器的特点编程这件事存在，完全是迫不得已。人们发明了计算机，想让它做事。但机器有三大特点，使得如果要让机器做事，完全不像吩咐人那么简单。第一个特点就是机器很傻。很多人希望自己像计算机一样聪明，我说如果那样你就完了。举例来说，从三个数里选出最大最小值，人类可以一眼就看出，但机器只能先从两个里找出最大的，在把这个最大的和第三个比较，然后再这样重复一遍找出最小值。如果是四五个数，机器也是这样反复操作（我想这个例子我已经讲过了）。这就类似工地上搬砖，

45、人类的做法一次搬很多很多砖，用推车或者别的把砖码得高高地然后运到目的地。计算机的做法是每趟只搬一块砖，你没看错，每趟一块。那为什么计算机这么厉害呢，因为他的第二个特点，快而不乱。机器可以不知疲倦地用同一方法,重复重复再重复地做某件事,而且每次重复都相当的快。这一点是人类做不到的，让一个人搬堆砖，也许没什么问题，但是一车砖就会让人疲惫不堪，如果有一轮船的砖,想必大多数人想都不想就放弃了，即使有坚持去做的人，他的动作质量也只会越来越差。但机器不同，他搬砖不是每趟块么，但他每趟来回的时间很短，比如低于0.00001秒,不管砖头有多少，十万块也好十亿块也罢，按同一方法处理，既没有差别也不会厌烦直到全部

46、处理完。从总体来比较结果，机器就比人强了。还是以选最大最小数为例，人可以用肉眼检视三四个数，但超过100个数就要用其他的方法。对机器来说，三个和三万个数只是重复次数的差别。单调快速的重复，这就是机器的诀窍。更重要的一点，机器和我们言语不通。就是说，我们不可能一抬手一挑眉毛就吩咐他做事。不要和我抬杠说你可以用鼠标画圈让机器做事，也可以声控。那都已经不是纯粹的机器了。机器和我们处在一个不同的感知空间，所以他不能理解我们的话语。我们要命令他，必须用他能够理解的形式。从根本来说，就是电脉冲。基于这三个特点，要让机器做事情，就必须让把我们的要求转化成最简单适于重复的命令集合，而且是电脉冲形式。比如我们要

47、让机器在屏幕上显示一幅图，首先我们要把这幅图分解成很多很多的小方格，也就是所谓像素，每个像素只有一个颜色，每个颜色都用一个很长的数字表示，然后所有这些数字转化成内存里的电平信号，再用另外的电路信号来一个个的把这些电平送到显像电路。所有这些电平和信号的集合就是程序。而编程，就是制造这些程序的工作。也许有一天，我们不再需要编程序，程序员这个职业也不复存在。不过我想如果那天到来，那就是机器已经能完全理解人类的语言和思想的时代了。在肉眼所及的范围里，似乎还看不到呢。你们老是提到编译器，那是什么-代码翻译机这个问题经常被问到，我在前面的文字略微解释了一下。不过我不介意再解释一次。是的，我刚刚说过，程序其

48、实是电脉冲形式的指令的集合。对机器这是绝对正确的。但你认为人类可以直接操作电脉冲么，当然不能。所以最早的时候，程序员们是通过反复的拨动开关或者插拔插头来做这件事的,就像老电影里的电话接线员和发报员。后来技术进化了，人们可以把脉冲信号设置在打了孔的纸带上，然后让纸带穿过有灯管的感应器，有孔电路就通，没有就是断，由纸带机实现了在电脉冲和纸带之间转换。老电影里的工程师们经常拿起一条长长的纸带来阅读。真是高深莫测啊。不过即使这样，要理解程序还是很困难，更别说阅读编写和修改了，人毕竟不是机器。其实人们最习惯用来表达思想的方法是文字，于是人们设想能否直接写出文字形式的程序。通过不懈的工作，这个目标实现了。

49、今天人们可以写出文本形式的称为源代码的程序，然后再利用特定的工具把代码转换成机器能理解的电脉冲形式，也就是目标程序。这种转换工具就叫做编译器，作用相当于翻译，以前是纯粹的机电设备，到了现代他也成了程序的种。从某个角度来说，其实没有任何人能被称为程序员，编译器才是真正的程序制造者。人所制造的只是源代码。从这个角度往卜想的话，其实是程序在制造程序，换言之，程序在借助人类之手自我进化。在这里顺便讲解下编译和解释的差别。编译器的工作本质上类同于翻译，而我们知道其实翻译有口译和笔译两种工作模式。程序员写完所有的源代码，由编译器一次性转为可执行文件留待以后执行，这种类似笔译的模式我们称为编译。程序员每次输

50、入一行或数行代码,编译器马上把他转换并执行，并等待程序员的后续输入，这种类似即时口译的方式就称为解释，此时编译器就被叫作解释器。C/C+pascal等语言是编译型的，perl python等语言就是解释型的,java语言很特殊,他先编译成一种中间代码,然后在不同的机器上边解释边执行，这样就能实现跨平价运行，成为半编译模式。微软的.net也是这种机理。现代的新型解释性语言很多都是半编译的，兼顾了运行效率和跨平台性。一般来说，编译型要比解释型的运行效率高些，因为不需要等待程序员的输入，也便于系统优化，但解释型在编程的时候容易排错，界面友好，而且通常程序编写比较方便。不管用哪种语言编程，你总需要一个