(演示)计算机程序设计基础(c语言)-第1章_程序设计ABC(计10用)

1第一章程序设计ABC2主要内容计算机与人程序设计语言补充知识：数制转换及运算3计算机与人•计算机是用来延伸人的能力的工具，需要人来驾驭•计算机工作的整个过程的执行者是硬件，但硬件是受软件控制的•完成这一目标的主要手段之一就是“编程”,就是编写软件，使硬件按照人的意图工作4现代计算机体系结构冯·诺依曼机：“存储程序”的概念五十多年来，计算机系统基本结构没有变。阿兰.图灵英国科学家,”计算机科学之父”•建立图灵机（Turingmachine）模型，奠定了可计算理论的基础；•美国计算机学会（ACM）的年度“图灵奖”，自从1966年设立以来，一直是世界计算机科学领域的最高荣誉，相当于计算机科学界的诺贝尔奖。冯.诺依曼美籍匈牙利数学家,”计算机之父“著名计算机科学家5计算机系统的组成输入设备：键盘、鼠标、扫描仪输出设备：显示器、打印机外存：软、硬盘、光盘、闪存网络设备：网卡、调制解调器等计算机系统软件外部设备系统软件应用软件硬件运算器寄存器控制器主机内存CPU随机存储器(RAM)只读存储器(ROM)高速缓冲存储器操作系统：Windows、Unix、Linux语言处理程序：C、Pascal、VB等实用程序：诊断程序、排错程序等办公软件包、数据库管理系统6计算机硬件组成的原理图中央处理器(CPU)输入/输出设备存储器运算器控制器源程序和输入数据输出结果取出数据存入数据操作指令存取指令取出程序指令输入输出指令计算结果大脑记忆装置眼睛和耳朵“冯·诺依曼机”结构:五大逻辑部件7存储器存储器是计算机存储数据和程序的记忆单元集合每个记忆单元由8位二进制位组成。cpu可读写其中的数据。分外存和内存.1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB字节BYTE76543210位Bit11101101110011011000110111101101111010011110110111101101111011010F000F010F100F111000100110101011内存示意图地址0F01数据存储容量单位:8计算机基本工作原理冯·诺依曼原理基本思想是：存储程序与程序控制。存储程序是指人们必须事先把计算机的执行步骤序列（即程序）及运行中所需的数据，通过一定方式输入并存储在计算机的存储器中。程序控制是指计算机运行时能自动地逐一取出程序中一条条指令，加以分析并执行规定的操作。(背诵)9计算机基本工作原理冯·诺依曼在计算机中引入二进制•计算机为什么用二进制呢？而不用我们日常熟悉的十进制呢？–二进制只有两个状态,0或1,这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要简单得多10人与计算机的对话过程用户从键盘输入程序和数据程序与数据被存入计算机内存;然后由CPU逐一读出每一条指令,数据,按指令对数据进行运算;运算的结果写回内存,并通过显示器将结果显示给用户。如果用户认为有长期保存的必要,则将其存入外存备用.（背诵）11看看C程序长什么样？例2：#includestdio.hintAdd(inta,intb){return(a+b);}main(){intx,y,sum=0;printf(Inputtwointegers:);scanf(%d%d,&x,&y);sum=Add(x,y);printf(sum=%d\n,sum);}例1：#includestdio.hmain(){printf(%d\n,1+1);}121.2程序设计语言程序设计语言（ProgrammingLanguage）是人与计算机进行交流的语言程序—用程序设计语言描述的计算机可执行的指令序列。程序设计语言的分类:机器语言—直接理解执行，难理解，难记。计算机能直接读懂汇编语言—要翻译成机器语言，依赖硬件。高级语言—简单接近于人们的习惯，不依赖于机器，需编译、执行易学、易用、易读、易懂、强大、可移植13程序设计语言例:编写程序,功能是计算1+1的值.•用机器语言编写的1+1程序10111000,00000001,00000000,00000101,00000001,00000000•用汇编语言编写的1+1程序MOVAX,1ADDAX,1•用高级语言(C语言)编写的1+1程序#includestdio.hmain(){printf(%d\n,1+1);}14程序设计语言的工作原理•编辑（Edit）–扩展名为.c的文件（对C语言而言）•编译（Compile）–扩展名为.obj的文件•链接（Link）–形成最后的可执行文件–扩展名为.exe的文件•运行（Run）(背诵)15C语言•目前影响最大、寿命最长的高级语言•诞生于上世纪70年代初，成熟于80年代•“ANSIC”标准的发布是C语言成熟的标志.ANSI:美国国家标准协会•很多重量级软件都是用C写的•C语言被分类为高级语言，但实际上它是一种介于高级语言和低级语言之间的语言。•很多流行语言、新生语言都借鉴了它的思想、语法–从C++，到Java，再到C#•正确地学好C语言，是学习其他语言的基础16补充知识数制转换及运算数码:固定的基本符号。基数:如果使用r个基本符号（例如0，1，2，…，r-1）表示数值，则称其为基r数制（也就是常说的”二进制,十进制”），而r就被称为该数制的基数。权:数制中每个固定位置的单位值。012108107106678基数权数码进位计数制17常用的四种进制十进制：逢十进一0，1，2，3，4，5，6，7，8，9例101(D)二进制：逢二进一0，1例:101(B)十六进制：逢十六进一0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F例101(H)八进制：逢八进一0，1，2，3，4，5，6，7。例101(O)进制表示符号B二进制O八进制D十进制H十六进制18不同进位计数制间的转换r进制转化成十进制r进制转化成十进制：数码乘以各自的权的累加101(B)=122+021+120=5(D)101(O)=182+081+1=65(D)101(H)=1162+0161+1160=272(D)101(D)进制表示符号B二进制O八进制D十进制H十六进制r进制数N可表示为：N=an-1×rn-1＋an-2×rn-2＋…＋a0×r0＋a-1×r-1＋…＋a-m×r-m19二进制数与八进制数、十六进制数,十进制数间的关系二进制数八进制数十六进制数十进制数二进制数八进制数十六进制数十进制数0000000100010880001111100111990010222101012A100011333101113B110100444110014C120101555110115D130110666111016E140111777111117F1520二进制、八进制、十六进制数间的相互转换64(H)=01100100(B)64144(O)=001100100(B)1441101101110.110101(B)=1556.65(O)1556651101101110.110101(B)=36F.D4(H)36FD4•一位八进制数对应三位二进制数•一位十六进制数对应四位二进制数•二进制转化成八(十六)进制)整数部分：从右向左按三(四)位进行分组小数部分：从左向右按三(四)位进行分组不足补零21十进制转化成r进制整数部分：除以r取余数，直到商为0，余数从右到左排列。小数部分：乘以r取整数，整数从左到右排列。100(D)=144(O)=64(H)100.345(D)=1100100.01011(B)八进制010081281844110016604616十六进制取余数1002502252122623210001001121.3800.34520.690220.76021.52021.04001011取走整数低高高低22二进制数的算术运算1.二进制数的加法运算2.二进制数的减法运算加法运算法则0+0=00+1=1+0=11+1=01101+111011011减法运算法则0-0=1-1=01-0=10-1=111011-1110110123二进制数的算术运算3.二进制数的乘法运算4.二进制数的除法运算乘法运算法则0×0=00×1=1×0=01×1=1除法运算法则0÷0=00÷1=01÷1=11101×1010000011010000+110110000010101101111101110111111101110024思考题•简述计算机的基本组成及各部分的作用.•假设在某类型计算机中整型数据在内存占4个字节,那么当存储无符号数据,其存储的数据的的数值范围是什么?给出计算过程.(作业)•存储器的容量单位有哪些?若内存大小为256MB,则它有多少字节?(作业)•简述冯·诺依曼原理的主要内容.（作业）•说明下列名词的含义程序,程序设计语言,指令,地址,位,字节,编译器•P12)1.3(作业)•数制转换100111001010(B)分别转换为8进制,16进制,10进制数.(作业)•将173(D),0.8125(D)转换为二进制数，写出运算过程。(作业)•二进制数的算术运算法则