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1.2.3 计算机的运行方式与特点 计算机指令的特点 指令是计算机执行的最基本单位。 每条指令中的数据个数和运算类型是有限和确定的。 指令的含义是明确和无歧义的。 除非遇到转移类指令否则指令按顺序依次执行。 计算机本质上是一个机器，它严格按照预定的指令行事。 计算机本身并没有智能能力。 1.3.1 程序设计的两大要素 设计程序首先要了解需要解决的问题。 提出适当的计算模型。 设计程序。算法 + 数据结构 = 程序 算法（过程）：指问题的求解过程（计算机工作的步骤） 数据结构（对象）：指对参与运算的数据的组织和安排 算法的表示方法： ⑴ 自然语言 ⑵ 传统流程图 ⑶ N-S流程图 1.3.2 算法的描述 例如：描述计算并输出z=y/x的流程，可以用自然语言描述如下： ① 输入x，y。 ② 判断x是否为0：若X=0，则输出错误信息； 否则计算 y/x ? z，且输出z。 1.3.2 算法的描述 用传统流程图描述如下： 用N-S流程图描述如下： 开 始 输入 x，y x = 0 输出错误信息 计算 y/x ? z 输出 z 结 束 T F 输入x，y x = 0 T F 输出错 z=y/x 误信息 输出 z 1.3.2 算法的描述 例：使a、b、c降序排序 输入a、b、c ab? a ? t b ? a ? t ? a ac? a?c ? bc? b ? c ? 输出a、b、c T T T F F F 1.3.2 算法的描述 例：判别一个数是否是素数 w: 标志变量 复合循环条件 输入n w=0, i=2 k=sqrt(n) i=k w==0 n%i==0? w=1 i++ w==0? 输出Yes 输出No Y F Y F 循环 分支 顺序 1.3.2 算法的描述 算法总结： 一个复杂的问题应分解为具有层次关系的多个相对容易的子问题； 任何复杂的问题都可由三种基本结构的顺序组合描述出来； 三种基本结构之间可以互相包含 1.3.2 流程的跟踪执行 跟踪执行是程序调试的重要手段，即可以验证程序的正确性，也可以发现程序的错误以及程序的局限性。 机器语言 汇编语言 高级语言 面向过程 面向对象 CPU指令系统，由0、1序列构成的指令码组成 如 加 减 用助记符号描述的指令系统 如 ADD A, B 面向机器的语言 程序设计是数据被加工的过程 客观世界可以分类，对象是类的实例 对象是数据和方法的封装 对象间通过发送和接受消息发生联系 1.4.1 计算机语言的分类 1.4.2 C语言简史及特点 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 Ada ALGOL60 ALGOL68 Pascal Modula-2 B C C++ Java LISP PROLOG COBOL FORTRAN77 FORTRAN PL/1 Simula 67 Smalltalk 80 BASIC ANSI-BASIC QBASIC VB FORTRAN90 CPL BCPL 1.4.2 C语言简史及特点 C语言的特点 C语言简洁、紧凑，使用方便、灵活。（只有32个关键字、9种控制语句） 运算符丰富。 数据结构类型丰富。 具有结构化的控制语句。 语法限制不太严格，程序设计自由度大。 C语言允许直接访问物理地址，可以直接对硬件进行操作。 生成目标代码质量高，程序执行效率高。 与汇编语言相比，用C语言写的程序可移植性好。 1.4.3