chp01C 语言概述.ppt

1第1章 C++ 语言概述 2 本章学****要求: ?程序设计方法和程序设计语言的发展? C++ 语言的历史? C++ 语言的字符集、标识符、关键字? C++ 程序的组成? C++ 程序的开发过程 程序设计概述综观短暂的计算机发展历史,这两个方面(算法和数据)一直保持不变,发展演化的是它们之间的关系,就是所谓的程序设计方法( Programming Paradigm )。目前常用的程序设计方法主要包括:结构化程序设计、面向对象程序设计以及泛型程序设计。 程序设计方法 5 1. 结构化程序设计( Structural Programming ) 结构化程序设计是一种以功能为中心,基于功能分解的程序设计方法。一般采用自顶向下,逐步求精的方法,将一个复杂的系统功能逐步分解成由许多简单的子功能构成,然后分别对子功能进行编程实现。一个程序由一些子程序构成,每个子程序对应一个子功能,它实现了功能抽象。子程序描述了一系列的操作,它是操作的封装体。结构化程序的执行过程体现为一系列子程序的调用。在程序中,数据处于附属地位,它独立于子程序,在子程序调用时,作为参数传递给子程序使用。公式 1-1 描述了结构化程序的本质特征。程序 = 算法 + 数据结构 (1-1) 6 2. 面向对象程序设计( Object-Oriented Programming ) 在 20 世纪 70 年代,由于软件危机的出现,结构化程序设计越来越不能满足大型程序设计的要求,程序设计的焦点从结构化程序设计方法转移到抽象数据类型的程序设计上,现在通常称为面向对象的程序设计。一个面向对象的程序由一些对象构成,对象是由一些数据及可施于这些数据上的操作所构成的封装体,对象的特征由相应的类描述,一个类可以从其他的类继承。面向对象程序的执行过程体现为各个对象之间互相发送和处理消息。面向对象程序可以用以下公式描述。程序 = 对象/类 + 对象/类 + …对象/类 = 数据 + 操作 7 3. 泛型程序设计( Generic Programming ) 简单地说,泛型程式设计是一种将类型参数化的思维模式。面向对象关注的是程序的数据方面,而泛型程序设计关注算法方面,两者的侧重点不同。面向对象是一个用来管理和实现大型项目的工具。泛型程序设计一般提供实现通用任务的工具。如数据排序,其中的”泛”表示根据类型来产生代码。 C++ 中描述数据有很多类型,如整型、浮点类型、字符、以及自定义类型,如果希望在系统中对不同类型的数据同时实现一个功能:排序。通常的做法是为每种类型的数据编写单独的排序代码。泛型程序设计则可以让你为一个广泛的类型写一次排序功能,对每个你希望的实际数据类型使用该功能代码 8 程序设计语言 9 ? ?机器语言即是机器指令的集合。不同型号 CPU 的计算机都有自己的指令集合,如 Intel CPU 和 AMD CPU 能够识别的机器语言是不同的。即使采用的同样是 Intel CPU ,如: 286 、 386 、 486 、 586 或是 Core2 ,它们的机器语言也有些区别。因此直接利用某种 CPU 的机器语言所编写的的程序难以从一种型号 CPU 的计算机移植到另一种型号 CPU 的计算机上运行。 10 2. 汇编语言为了减轻使用机器语言编程的痛苦,人们进行了一种有益的改进:用一些简洁的英文字母、符号串来替代一个特定的指令的二进制串,比如,用“ ADD ”代表加法, “ MOV ”代表数据传递等等。这样一来,人们很容易读懂并理解程序在干什么,纠错及维护都变得方便了,这种程序设计语言就称为汇编语言。因此,汇编语言也被称为面向机器的语言。早期的计算机由于速度慢、内存小,衡量程序质量高低最重要的指标是机器执行的效率,汇编语言得到广泛的使用。目前程序执行效率仍十分重要,针对计算机特定硬件而编制的汇编语言程序精炼而质量高,能准确发挥计算机硬件的功能和特长,所以至今在一些底层系统软件(如操作系统、硬件控制以及三维图形引擎等)的开发中,仍是一种常用而强有力的软件开发工具。