C语言学习记录(一)
2024-09-18 18:33:12
C语言学习记录(一)
一、知识要点(程序设计概述)
1、程序与程序设计语言
- 概念:程序就是给计算机下一系列指令,使其完成任务。而编写这些指令就是程序设计。
- 程序设计语言
- 第一代程序设计语言(1GL):机器语言
- 以二进制编码形式的机器基本指令集为基础的语言,称为机器语言。
- 机器语言直接针对计算机硬件,所以速度很快,但是编写起来非常繁琐、复杂,且容易出错,修改困难。
- 第二代程序设计语言(2GL):汇编语言
- 人们用与代码指令意思相近的英文缩写词、字母和数字取代二进制码,这种程序语言叫做汇编语言。
- 汇编语言仍是面向机器的语言,还是比较复杂,但是用其编写的程序占内存少,运行速度快。
- 需要汇编程序将汇编符号翻译成机器语言。
- 第三代程序设计语言(3GL):高级语言
- 高级语言是一种与人类自然语言相近且不面向机器的程序设计语言。
- 用高级语言编写的程序叫做源程序,源程序必须被翻译成机器代码后才能运行。
- 编译方式:先将源程序完全翻译后,再运行。使用比较方便,效率较高。
- 解释方式:一边翻译源程序一边运行,效率比较低,但是修改很灵活。
- 早期的高级语言大多是面向过程的,很注重整个程序的执行方向。现在很多都是面向对象,不用在意子程序在程序中的位置。C++就是面向对象的程序设计语言。
- 第四代程序设计语言(4GL):面向问题语言
- 建立在面向过程之上,写代码时,只要寥寥几句,就可以让4GL包办了。
- 4GL应比3GL提高生产率一个数量级以上;4GL只需告知计算机做什么,而不必告诉计算机该怎么做;4GL应有良好的用户界面,简单易学,使用灵活;4GL应具有生命性,不能适用范围太窄。
- 第一代程序设计语言(1GL):机器语言
2、算法概述
- 概念:为解决一个问题而采取的方法和步骤就叫算法。
- 程序=数据结构+算法,其中数据结构就是数据的类型和数据的组织形式,是对程序中数据的描述。算法则是对程序中操作步骤的描述。
- 程序设计的本质就是要将算法转化为计算机程序。
- 算法的表示方法
- 使用自然语言描述算法:这种方法容易掌握,但有些操作不宜表述清楚,还可能造成歧义。
- 使用流程图描述算法:传统流程图的一个主要不足就是流程线的用法缺乏规范,容易导致错误。人们设计的N-S流程图由于没有流程线,不能随意转换控制,算法按照从上到下,从左到右的方向执行,具有结构化的特点。
- 使用伪代码描述算法:伪代码是一种主要采用自然语言,同时采用高级程序语言的基本控制结构来描述算法的执行顺序。虽然伪代码不如流程图直观,但是用它写出的算法容易转化为程序代码。
3、结构化程序设计方案
- 结构化程序基本控制结构:以模块化设计为中心,将要编写的软件划分为几个相互独立的子模块,每一个模块的功能单纯、明确。
- 顺序结构:是依次执行的结构,每条指令都必须执行,且只执行一次。
- 选择(分支)结构:选择结构根据逻辑判断的结果,做不同的处理。
- 循环结构:在循环结构中,当条件满足时,反复执行某语句,知道条件不满足时为止。
- 结构化程序设计的原则和步骤
- 原则:
- 自上而下:设计程序时,先考虑全局,再考虑细节;先考虑全局目标,再考虑局部目标。一开始不要追求太多细节,先从顶层总目标设计,逐步把问题具体化。
- 逐步细化:对于复杂的问题,要把一些子目标设计成过渡,逐步细化。
- 模块化:一个复杂的问题必须由许多稍微简单的问题组成。模块化就是把程序要解决的总目标分解成子目标,再进一步分解成具体的小目标,把每个小目标称为一个模块。
- 限制goto语句的使用。
- 步骤:问题分析→建立数学模型→算法设计→程序编码→测试→建立程序文档(写注释)
- 原则:
问题解答
1、什么是程序设计?——编写指令,然后让计算机执行指令就是程序设计。
2、低级语言和高级语言的主要区别是什么?——低级语言面向机器,编写复杂困难但执行速度快。而高级语言在一定程度上与计算机硬件无关。
3、为什么说算法是程序的灵魂?——算法由数据结构和算法构成,数据结构相当于原材料,而算法则把这些材料组合起来了。
4、结构化程序设计的基本思想是什么?——将一个大程序拆分成一个个独立的子程序,然后再细化编写,直至各个小问题获得解决为止。
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