计算机基础知识及C语言概述课件.ppt

1、第一讲第一讲 计算机基础知识及计算机基础知识及C语言概述语言概述计算机系统组成计算机系统组成计算机中数的表示及进制转换计算机中数的表示及进制转换程序设计语言程序设计语言C C语言概述语言概述C程序格式和结构特点程序格式和结构特点1.1 计算机系统的组成计算机系统的组成计算机系统由硬件和软件两部分组成计算机系统由硬件和软件两部分组成 硬件硬件:电路、插件板、机柜等电路、插件板、机柜等 软件软件:运行管理和维护计算机的各种程序运行管理和维护计算机的各种程序硬件组成硬件组成中央处理器中央处理器CPUCPU地址总线地址总线数据总线数据总线控制总线控制总线存储器存储器输入输出输入输出设备设备电脑的硬件系

2、统：电脑的硬件系统：主机、显示器、鼠标、键盘、音箱等。主机、显示器、鼠标、键盘、音箱等。其中主机（机箱）：电源、其中主机（机箱）：电源、CPU、主板、显卡、主板、显卡、内存、硬盘、光驱等。内存、硬盘、光驱等。软件组成软件组成系统软件系统软件(1)操作系统操作系统:系统软件的核心，对系统的硬、软件资系统软件的核心，对系统的硬、软件资源进行合理的管理，为用户创造方便、有效和可靠的源进行合理的管理，为用户创造方便、有效和可靠的工作环境工作环境(2)文本编辑程序文本编辑程序(3)编译程序、调试程序等编译程序、调试程序等应用软件应用软件(1)办公软件办公软件,如如Microsoft Office (2)

3、图象处理软件图象处理软件,如如PhotoShop (3)CAD软件软件,如如AutoCAD (4)游戏及其它软件游戏及其它软件 1.2 计算机中数的表示及进制转换计算机中数的表示及进制转换 数码、基与权数码、基与权数码：表示数的符号数码：表示数的符号基：数码的个数基：数码的个数权：每一位所具有的值权：每一位所具有的值 数制数制数制数制基基权权表示表示数码数码特点特点1010，10，10，十进制数0910逢十进一二进制数0122 2，2，2，逢二进一八进制数0788 8，8，8，逢八进一十六进制数09,AF,af161616，16，16，逢十六进一十进制：956=910+510+610二进制：1

4、011=12+02+12+12十六进制：1AE=116+1016+1416八进制：275=28+78+58 各种进制之间的转换各种进制之间的转换 二进制、八进制、十六进制转换成十进制二进制、八进制、十六进制转换成十进制 方法：按权相加方法：按权相加5432102101110111 21 21 20 21 21 259 例（）（）2108101361 83 86 894 例（）（）321016101 21 1615 162 1610 167978F A 例（）（）练习：(1010)2 (25)8 (3F)16十进制转换成二进制、八进制、十六进制十进制转换成二进制、八进制、十六进制 方法：连续除以

5、基，从低到高记录方法：连续除以基，从低到高记录余数，直至商为余数，直至商为0例例 把十进制数把十进制数59转换成二进制数转换成二进制数5922921427232120(59)10=(111011)21101111 1 1 0 1 1余余余余余余例例 把十进制数把十进制数159转换成八进制数转换成八进制数1598198280(159)10=(237)82 3 7 余 7余 3余 2例例 把十进制数把十进制数459转换成十六进制数转换成十六进制数4591628161160(459)10=(1CB)161 C B 余11余12余 1练习：(18)10二进制与十六进制之间的转换二进制与十六进制之间的转

6、换 二进制转换成十六进制：从右向左，二进制转换成十六进制：从右向左，每每4位一组（不足位一组（不足4位左补位左补0），转换），转换成十六进制成十六进制 十六进制转换成二进制：用十六进制转换成二进制：用4位二进制位二进制数代替每一位十六进制数数代替每一位十六进制数0000 00001 10010 20011 30100 40101 50110 60111 71000 81001 91010 A1011 B1100 C1101 D1110 E1111 F例例 (10101111101)2=(0101,0111,1101)2=(57D)16例例(49E)16=(0100,1001,1110)2=(1

7、0010011110)2 计算机中数和字符的表示计算机中数和字符的表示 字节与字字节与字 bit:一个二进制位，值是一个二进制位，值是0或或1。字节字节(Byte):8位二进制数位二进制数,计算机处理的基本数据单位。计算机处理的基本数据单位。字字(Word):由若干字节组成由若干字节组成,通常为通常为 CPU能够处理的数据宽度。能够处理的数据宽度。双字双字(Dword):由两个字组成。由两个字组成。内存以字节为单元组成内存以字节为单元组成 每个字节有一个地址每个字节有一个地址012345678910.01234567 数值的表示方法数值的表示方法原码、反码和补码原码、反码和补码 原码：最高位为

8、符号位，其余各位为数值本身的绝对值原码：最高位为符号位，其余各位为数值本身的绝对值 反码：反码：正数：反码与原码相同正数：反码与原码相同负数：负数：符号位为符号位为1，其余位对原码取反，其余位对原码取反 补码：补码：正数：原码、反码、补码相同正数：原码、反码、补码相同负数：负数：最高位为最高位为1，其余位为原码取反，其余位为原码取反，再对整个数加再对整个数加1原码反码补码+7000001110000011100000111-7100001111111100011111001+0000000000000000000000000-0100000001111111100000000数的范围01111

9、11111111111(-127+127)0111111110000000(-127+127)0111111110000000(-128+127)（用一字节表示数）（用一字节表示数）字符的表示方法字符的表示方法ASCII码码 计算机中处理的信息并非全是数，有时需要处理字符或字计算机中处理的信息并非全是数，有时需要处理字符或字符串，字符种类包括：符串，字符种类包括：字母：字母：a,b,、z，A、B、Z 数字字符：数字字符：0、1、9 专用字符专用字符:+、-、x x、空格、空格 非打印字符非打印字符：换行：换行,回车回车(return),制表制表(tab)一般用一个字节表示一个字符一般用一个字节

10、表示一个字符,最常使用的是最常使用的是ASCII码码v 1.3 程序设计语言程序设计语言 程序设计语言的发展程序设计语言的发展机器语言机器语言汇编语言汇编语言高级语言高级语言面向过程面向过程面向对象面向对象 机器语言机器语言指令系统指令系统:计算机能执行的指令集合计算机能执行的指令集合机器语言机器语言:二进制指令序列二进制指令序列指令分类指令分类:(1)控制指令控制指令 (2)算术运算指令算术运算指令 (3)逻辑运算指令逻辑运算指令 (4)移位操作指令移位操作指令 (5)传送操作指令传送操作指令 (6)输入输出指令输入输出指令 汇编语言汇编语言机器语言的符号表示机器语言的符号表示,例如指令例如

11、指令05 23 01可表示为可表示为 ADD AX,0123H汇编语言不能直接执行汇编语言不能直接执行,必须要由汇编程必须要由汇编程序编译序编译与机器语言指令一一对应与机器语言指令一一对应,与机器相关与机器相关,移植性差移植性差主要用于操纵硬件和要求高性能场合主要用于操纵硬件和要求高性能场合,不不适合编制大型程序适合编制大型程序 高级语言高级语言接近自然语言接近自然语言,易于使用易于使用与机器无关与机器无关,移植性好移植性好编程效率高编程效率高,一条高级语言相当于多条汇编语句一条高级语言相当于多条汇编语句执行效率低于汇编语言执行效率低于汇编语言,程序占用内存较多程序占用内存较多高级语言例子高级

12、语言例子:FORTRAN,ALGO60：科学计算：科学计算 COBOL：数据处理数据处理 BASIC：面向初学者：面向初学者 PASCAL：结构严谨结构严谨,适合于作教学语言适合于作教学语言 C语言：语言：系统软件系统软件 高级语言的解释和编译高级语言的解释和编译解释解释 解释程序读入高级语言源程序解释程序读入高级语言源程序,逐条加以执行逐条加以执行,调试程序较为方便调试程序较为方便,但效率很低但效率很低,如如BASIC和和PASCAL编译编译 编译程序将高级语言源程序翻译成为机器语言编译程序将高级语言源程序翻译成为机器语言,运行效率远高于解释执行运行效率远高于解释执行编译步骤编译步骤 编辑编

13、辑链接链接编译编译执行执行程序代码的录入程序代码的录入,生成源程序生成源程序*.c语法分析查错，翻译语法分析查错，翻译生成目标程序生成目标程序*.obj与其它目标程序或库与其它目标程序或库链接装配链接装配,生成可执行生成可执行程序程序*.exe 1.4 C语言概述语言概述 产生过程产生过程 时间时间:19721973 地点地点:美国贝尔实验室美国贝尔实验室 目的目的:UNIX操作系统操作系统 设计人设计人:Ken.Thompson和和Dennis.M.Ritchie C标准标准 标准标准C:K&R合著合著The C Programming Language ANSI C:1983年年 87 A

14、NSI C:1987年年 1990年国际标准的年国际标准的ANSI C C语言特点语言特点 语言简洁、紧凑、灵活语言简洁、紧凑、灵活 例例 C语言与语言与Pascal语言比较语言比较C语言语言 Pascal语言语言 BEGIN.END 复合语句复合语句int i;VAR i:INTEGER 定义定义i为整型变量为整型变量 int a10;VAR a:ARRAY1.10 OF INTEGER 定义整型数组定义整型数组aint f();FUNCTION f():INTEGER 定义定义f为返值整型的函数为返值整型的函数 运算符和数据类型丰富，运算符和数据类型丰富，表达能力强表达能力强 程序设计结构

15、化、模块化程序设计结构化、模块化 生成目标代码质量高生成目标代码质量高 可移植性好可移植性好 1.5 C程序格式和结构特点程序格式和结构特点例例1.1 1.1 第一个程序第一个程序 Hello,World!Hello,World!/*example1.1 The first C Program*/#include main()printf(“Hello,World!”);注释注释编译预处理编译预处理函数函数语句语句输出：输出：Hello,World!例例1.2 1.2 编写一个函数求解编写一个函数求解a+ba+b的值。的值。/*example1.2 calculate the sum of a

16、 and b*/#include/*This is the main program */main()int a,b,sum;a=10;b=24;sum=add(a,b);printf(”sum=%dn,sum);/*This function calculates the sum of x and y */int add(int x,int y)int z;z=x+y;return(z);运行结果：sum=34函数函数语句语句预处理命令预处理命令注释注释 结构特点结构特点 函数与主函数函数与主函数 程序由一个或多个函数组成程序由一个或多个函数组成 必须有且只能有一个主函数必须有且只能有一个主函数main()程序执行从程序执行从main开始，在开始，在main中结束，其它函数通过嵌中结束，其它函数通过嵌套调用得以执行。套调用得以执行。程序语句程序语句 C程序由语句组成程序由语句组成 用用“;”作为语句终止符作为语句终止符 注释注释/*/为注释为注释,不能嵌套不能嵌套 不产生编译代码不产生编译代码例：/*This is the main /*of example1.1*/*/非法 编译预处理命令编译预处理命令v作业：作业：1.5(-10)10 原码、反码、补码原码、反码、补码