chapter 1 绪论 程序设计与C语言

简介: chapter 1 绪论 程序设计与C语言

1.1 什么是计算机程序


计算机只是一个人为造就的机器而已。它有一个功能就是可以处理程序。就好比计算机相当于一个士兵,士兵只需要执行命令就可以,那计算机只需要执行指令就可以。那么当一个又一个的指令变成一个集合的时候,那么这个就称为程序。


提炼:

指令:计算机执行的命令

程序:许多指令的集合


1.2 什么是计算机语言


从计算机语言的过程来看: 低级语言–>高级语言


低级语言:完全依赖机器特性,是面向机器的语言。他有一个典型的特点就是不同机器的低级语言是完全不通的。

高级语言:打破了不同机器语言不通的壁垒,一种高级语言可以适用于多种机器。


低级语言包括机器语言和汇编语言。

机器指令:计算机能直接识别接受的二进制代码称为机器指令。

机器程序:计算机指令某集合称为程序,该集合不属于综合大集合。

机器语言:机器指令的所有大集合就是机器语言。


符号语言:(也叫符号汇编语言,汇编语言;)就是拥有一些特定的符号,这个符号代表了一个特定的含义。比如"ADD" 这属于一个符号语言,他的含义就是 “加”。但是它需要通过汇编,才能是实现这个含义的效果。所以也叫汇编语言。


编译:计算机不能直接识别高级语言的程序,需要通过编译。将 源程序–>目标程序…


高级语言经历了怎样的变化?

高级语言从一开始的非结构化语言,到结构化语言,再到面向对象的语言,一步步成熟。


非结构化语言:只需呀哦符合语法规则,没有严格的规范要求,程序的流程可以随意跳转。很难修改维护。

结构化语言:程序流程不允许随意跳转,总是从上而下执行各个基本结构。 咱们学习的c语言就属于结构化语言。 结构化语言 非结构化语言都属于面向过程的语言。而面向过程需要强调每一个过程的细节。处理小问题还可以,但是处理起来大问题的时候就是显得捉襟见肘。所以衍生出来一种面向对象的语言,来处理一些复杂的大问题。比如c++


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1.3 c语言特点


1.简洁 紧凑

2.运算符丰富

3.数据类型丰富

4.具有结构化的控制语句

5.语法限制不太严格,放宽了语法检查

6.允许直接访问地址,能进行bit操作,能实现汇编语言的大部分功能,可以直接对硬件进行操作。

7…


1.4 c语言程序的结构


一、背景知识

C语言编写的程序是源程序,计算机不能直接识别和执行高级语言所写的指令,必须用编译器把C源程序翻译成二进制形式的目标程序,然后再将目标程序与系统的函数库以及其他目标程序连接起来,形成可执行程序。

将一个C程序编写好之后,要在计算机上运行,必须经历以下几个阶段:

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准备阶段(文件名约定)

不同的环境具有不同的命名约定,这里以Windows系统为例

(1)C源代码的以“.c”为后缀,源文件保存程序的定义,也称为定义文件;

(2)有#include指令包含到C源代码的文件称为头文件,用来保存文件的声明,以”.h”为后缀;

(3)C源程序编译后形成的文件称为目标文件,以”.obj”为后缀;

(4)将目标文件进行连接处理后得到的文件称为可执行文件,以”.exe”为后缀。


一、预编译(预处理):(.c/.cpp)


预编译过程主要处理那些源代码文件中的以“#”开始的预处理命令。比如#include


1.处理“#include”预编译指令,将被包含的文件插入到该预编译指令的位置。注意,这个过程是递归进行的,也就是说被包含的文件可能还包含其他文件。


2.删除掉所有注释"//“和”/* */".



二、编译(.i)


编译过程就是把预处理完的文件进行一系列词法分析、语法分析、语义分析、及优化后生产相应的汇编代码文件,这个过程往往是我们所说的整个程序构建的核心部分,也是最复杂的部分之一。也就是查错。主要错误有:语法错误,函数使用错误(只检查函数有没有声明,链接检查函数有没有实现的部分)。


三、汇编(.asm)


汇编器是将汇编代码转变成机器可以执行的指令,每一个汇编语句几乎都对应一条机器指令。汇编器的汇编过程相对于编译器来讲比较简单,他没有复杂的语法,也没有语义,也不需要做指令优化,只是根据汇编指令和机器指令的对照表一一翻译就可以了。


四、链接(obj.)


将编译后得到的所有的目标文件连接装配起来,再与函数库相连接成一个整体,生成一个可供计算机执行的可执行程序(.exe)。


文件主要可以分类为两种,一种称之为程序文件,还有一种称为数据文件;前面我们在第一章节介绍了代码是如何编译运行的,里面我们介绍了各种.c.exe文件。这个文件的内容是程序代码的叫做程序文件。


结构特点:

1.一个程序是由一个或者多个源程序文件构成

2.一个源程序包括:预处理指令,全局声明,函数定义

3.函数是任何一个c程序的主要组成部分

4.函数包括两部分:函数首部&函数体(声明部分&执行部分)

5.程序总是从main函数开始执行:无论main 函数在什么位置,总是先执行main 函数

6.程序对计算机的操作是由函数中的c语句完成的

7.c语言本身不提供任何输入输出语句,都是从库函数调用的。

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