單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,第一部分 基礎(chǔ)編程,+,語言程序設(shè)計,主講教師：林清瀅,授課對象,:,軟件工程專業(yè),第,1,章 概 述,Chapter 1,Introduction,教學(xué)內(nèi)容,程序設(shè)計語言發(fā)展,過程化程序設(shè)計,對象化程序設(shè)計,C+,編程流程,§,程序設(shè)計,語言發(fā)展,機(jī)器語言,匯編語言,高級語言,在程序設(shè)計語言發(fā)展初期的十來年中,人們對語言研究的注意力主要放在新語言成分及擁有新的語言成分的語言上,而極少從軟件開發(fā)及,程序設(shè)計方法的角度,來設(shè)計語言。,1968,年,E.W.Dijkstra,給,COMM.ACM,雜志編緝寫了一封信,指出了語言中轉(zhuǎn)向語句使用上帶來的問題,從而引發(fā)了程序設(shè)計語言中要不要使用轉(zhuǎn)向語句的討論,這場討論使人們開始注重對程序設(shè)計方法進(jìn)行研究,從而導(dǎo)致了,結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計,這一新的程序設(shè)計方法問世,結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計語言：,Pascal,、,C,1970,年，,AT&T,貝爾實(shí)驗室正式發(fā)表了語言。語言是一種結(jié)構(gòu)化語言。它,層次清晰，便于按模塊化,方式組織程序，易于調(diào)試和維護(hù)。語言的表現(xiàn)能力和處理能力極強(qiáng)。它不僅具有,豐富的運(yùn)算符和數(shù)據(jù)類型,，便于實(shí)現(xiàn)各類復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它還可以直接訪問內(nèi)存的物理地址，進(jìn)行位,(bit),一級的操作。由于語言實(shí)現(xiàn)了對硬件的編程操作，因此語言集高級語言和低級語言的功能于一體。既可用于系統(tǒng)軟件的開發(fā)，也適合于應(yīng)用軟件的開發(fā)。此外，語言還具有效率高，可移植性強(qiáng)等特點(diǎn)。,面向?qū)ο笳Z言,它與傳統(tǒng)過程性語言的主要區(qū)別在于：在傳統(tǒng)過程性語言中把數(shù)據(jù)以及處理它們的子程序當(dāng)作互不相關(guān)的成分分別處理,而在對象式語言中則把兩者統(tǒng)一作為對象封裝一起進(jìn)行處理。,最早的具有面向?qū)ο笏枷氲某绦蛟O(shè)計語言可追溯到,20,世紀(jì),60,年代的,Simula,語言。,Simula,語言中引入了一些面向?qū)ο蟮闹匾拍?，如?shù)據(jù)抽象、類機(jī)制、繼承機(jī)制等,Smalltalk,語言是第一個真正面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言。,Smalltalk,語言起源于,Simula,語言。在,Smalltalk,語言中，強(qiáng)調(diào)了對象概念的統(tǒng)一，引入和完善了類，應(yīng)用了繼承機(jī)制和動態(tài)連接。,Smalltalk,語言被看作是一種最純粹的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言。,但,Smalltalk,語言提出時，主流的程序設(shè)計方法是面向過程程序設(shè)計方法和結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法，,Smalltalk,語言僅在一些對面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法感興趣的研究人員中流行，并未獲得商業(yè)上的成功。,1979,年，,Bjarne,stroustrup,在,Bell,實(shí)驗室以,C,為背景，以,Simula,思想為基礎(chǔ)，開始從事將,C,改良為“帶類的,C,（,C with classes”,; 1983,年正式取名為,C+,；從,1989,年開始,C+,語言的標(biāo)準(zhǔn)化工作；于,1998,年,11,月被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（,ISO,）批準(zhǔn)為國際標(biāo)準(zhǔn)，成為目前的,標(biāo)準(zhǔn),C+,。,當(dāng)面向?qū)ο蠹夹g(shù)得到認(rèn)可后，許多支持面向過程方法和結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法的語言，如,Pascal,、,Basic,等，也都和,C,語言一樣，擴(kuò)充了對面向?qū)ο蠹夹g(shù)的支持。這樣的程序設(shè)計語言有,Delphi,、,Visual Basic,等。,同時，隨著,Internet,網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)編程語言需求越來越大，,1995,年,SUN,公司推出了,Java,語言。,Java,語言是一種純粹型面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言，,Java,語言的最大特點(diǎn)是跨平臺性和安全性。,Java,語言在電子商務(wù)等方面的應(yīng)用非常廣泛。,標(biāo)準(zhǔn),C+,優(yōu)勢：,標(biāo)準(zhǔn),C+,具有更強(qiáng)的可移植性，豐富的標(biāo)準(zhǔn)庫資源，使它更能抽象和便捷地編程。,C+,是一種編程靈活、運(yùn)行效率高，它可進(jìn)行多種方法編程；既可用于面向過程的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計，又可用于面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計。適用于商業(yè)處理、科學(xué)計算、系統(tǒng)應(yīng)用等重要領(lǐng)域。,§,過程化程序設(shè)計,1.,基于過程的程序設(shè)計,在二十世紀(jì)五六十年代，一個軟件項目往往是由單個人獨(dú)立完成，當(dāng)時人們認(rèn)為寫出的程序只要能在計算機(jī)上得出正確的結(jié)果，程序的寫法可以不受任何約束。然而對于大型的、需要多人完成的項目，這種作坊式的開發(fā)方法顯然行不通。于是人們開始嘗試把其它工程領(lǐng)域中行之有效的方法應(yīng)用到軟件開發(fā)中來,2.,結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計,在二十世紀(jì)六七十年代，,Yourdon E.,和,Constantine L.,等人借鑒工廠利用流水線組織生成的方法，提出了結(jié)構(gòu)化程序開發(fā)技術(shù)，利用抽象模型的概念，按照數(shù)據(jù)傳遞、變換的關(guān)系，自頂向下、逐層細(xì)化地將系統(tǒng)分解成層級結(jié)構(gòu)的模塊，每個模塊實(shí)現(xiàn)為一個函數(shù)或過程。,這種方法最大的特點(diǎn)是,數(shù)據(jù)和過程的,分離，整個系統(tǒng)由一組被動的數(shù)據(jù)和一組能動的過程組成，其中數(shù)據(jù)表示某種信息，而過程完成對數(shù)據(jù)一定的處理。,系統(tǒng)運(yùn)行時，輸入的數(shù)據(jù)從一個過程流向下一個過程，這好比流水線上的生產(chǎn)資料和半成品從一個工段到下一個工段。,程序控制結(jié)構(gòu),B,A,(,順序,),A,P,B,真,假,(,選擇,),P,A,假,真,(,循環(huán),),設(shè)計思路：,自頂向下、逐步求精，采用模塊分解。,程序結(jié)構(gòu)：,按功能劃分為若干個基本模塊，形成一個樹狀結(jié)構(gòu)。,各模塊間的關(guān)系盡可能簡單，功能上相對獨(dú)立；,每一模塊內(nèi)部均是由順序、選擇和循環(huán)三種基本結(jié)構(gòu)組成,優(yōu)點(diǎn)：,能有效地將一個較復(fù)雜的程序系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)分解成許多易于控制和處理的子任務(wù)，便于開發(fā)和維護(hù)。,缺點(diǎn)：,可重用性差、難以開發(fā)大型軟件,把,數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的過程分離,為相互獨(dú)立的實(shí)體，,當(dāng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)改變時，所有相關(guān)的處理過程都要進(jìn)行相應(yīng)的修改。程序,=(,算法,)+(,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),),例如：考慮一個銀行系統(tǒng)，該系統(tǒng)允許顧客開設(shè)不同類型的銀行賬戶，包括現(xiàn)金賬戶、支票賬戶和貸款賬戶，同時允許顧客存款、取款和轉(zhuǎn)帳。,首先考慮數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：,struct,account ,char *name; /,賬戶,unsigned long,accountId,; /,賬號,float balance; /,余額,float,interestYTD,; /,年利息,char,accountType,; /,賬戶類型,(,現(xiàn)金,x,、,支票,z,和貸款,d),;,再考慮用三個過程分別負(fù)責(zé)存款、取款和轉(zhuǎn)帳。我們可以三個,C,函數(shù)：,MakeDeposit,( ),WithDraw,( ),Transfer ( ),這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與過程分離有很多問題，例如增加一種賬戶類型,工資賬戶,(g),，,則三個函數(shù)都必須重新編寫,。,§,對象化程序設(shè)計方法,對象,是,OOP,方法中最基本和最核心的概念。,從程序設(shè)計的本質(zhì)上看：對象是把數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的過程當(dāng)成一個整體。 （在,C+,中，對象,=,數(shù)據(jù),+,函數(shù)）,類,是,OOP,方法中程序設(shè)計的主體。,對同一類型對象抽象出其共性，形成類。,類是對象的抽象，而對象是類的實(shí)例,§C+,編程流程,在,Windows,環(huán)境下支持,C+,的集成開發(fā)環(huán)境有：,Microsoft Visual C+ 6.0 (VC6),Borland C+ Builder 6.0 (BCB6),Microsoft Visual C+. NET,標(biāo)準(zhǔn),C+,Help,功能,調(diào)試功能,人 氣,方便性,適合初學(xué)者,VC6,BCB6,VC.NET,一、在,BCB6,中開發(fā),C+,程序,：,1,、創(chuàng)建,Console,工程（控制臺應(yīng)用程序），系統(tǒng)將會創(chuàng)建,源程序文件（,.,cpp,）、工程文件（,.,bpr,),注：對于多個工程的應(yīng)用程序，將會創(chuàng)建工程組文件（,.,bpg,),2,、工程管理可選擇菜單（,View|Project,Manager),彈出工程管理窗口進(jìn)行管理。,3,、編程過程,編輯：將,C+,語言源程序通過鍵盤輸入到計算機(jī)中,并以文件的形式存入到磁盤中（,.,cpp,）,編譯（,compile),：即將源程序翻譯成機(jī)器語言程序的過程。編譯出來的程序稱為目標(biāo)程序（,.,obj,）,連接（,link,或,make,或,build),：編譯后生成的目標(biāo)文件經(jīng)過連接后生成最終的可執(zhí)行程序（,.exe,）,運(yùn)行或調(diào)試,注：,make,：若文件有更改過，則會編譯你這一次更改過的文件，然后連接。,build,：是對所有文件全部重新編譯后鏈接。,二、最小樣板程序,/,在屏幕上輸出,Hello World,并換行,#include <,iostream,>,int,main(),std:cout,<<,"Hello World.n",C+,為了解決名稱的沖突，使用名空間機(jī)制，,C+,標(biāo)準(zhǔn)庫提供的類和函數(shù)都是在,std,名空間中聲明的，因為,cout,是,C+,標(biāo)準(zhǔn)庫中的輸出流類對象。,預(yù),編譯指令,聲明該程序要使用的外部文件,iostream.h,，該文件包含了輸入,cin,和輸出,cout,的定義。,在程序編譯之前把指定文件內(nèi)容復(fù)制到此處,注釋,第一種形式,:,以 ”,/ ”,開始至行末,注釋,第二種形式,:,/*,之間可括住多行 *,/,函數(shù)是,C+,程序基本運(yùn)行單位，一般形式為：,類型 函數(shù)名,(,參數(shù)表,),語句序列,C+,程序中有且僅有一個,main,函數(shù),/,在屏幕上輸出,Hello World,并換行,#include <,iostream,>,using namespace std;,/,使得后面的名稱若沒有定義，則會,/,自動至,std,的名空間中去找,int,main(),cout,<<,"Hello World.n",三、,C+,程序的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),1,、,C+,程序是由函數(shù)組成。必須有一個,main,函數(shù)，,main,函數(shù)可位于程序的任何位置。,2,、一個函數(shù)由兩部分組成：,（,1,）,函數(shù)的首都：函數(shù)類型、函數(shù)名、函數(shù)參數(shù)及類型,（,2,）函數(shù)體：用一對, ,括住若干個語句（聲明語句和執(zhí)行語句）組成。,3,、語句必須以,分號,結(jié)束。,4,、程序總是從,main,函數(shù)開始執(zhí)行。,5,、可用,“,/* */”,或“,/”,對,C+,程序中的任何部分作注釋，注釋可以寫在程序的任何位置上，,