程序设计语言的演变过程、C 语言的特点、C语言基础、结构化程序设计的基本结构
程序设计介绍
机器语言
- 最先使用的计算机程序设计语言。
- 所有指令都是由 0 和 1 构成的。
- 功能很弱,记忆困难。
汇编语言
- 为了增强机器语言程序的可理解性和可阅读性。
- 面向机器的程序设计语言,与机器的逻辑结构相关。
- 如
MOV
(放入)、ADD
(累加)、HLT
(结束)等
高级语言
- 20 世纪 50 年代,FORTRAN 语言。
程序的性质
- 目的性
- 分布性
- 有限性
- 可操作性
- 有序性
程序设计的基本步骤
分析问题 -> 抽象数学模型 -> 确定实现算法 -> 编写程序 -> 调试运行程序 -> 结果输出
结构化程序设计
结构化程序设计方法引入了工程思想和结构化思想,使大型软件的开发和编程都得到了极大改善。
结构化程序设计的原则
结构化程序设计方法的主要原则可以概括为自顶向下、逐步求精、模块化、限制使用语句。
- 自顶向下。程序设计应先考虑总体,后考虑细节:先考虑全局目标,后考虑局部目标。不要一开始就过多追求众多的细节,先从最上层总目标开始设计,逐步使问题具体化
- 逐步求精。对复杂问题,应设计一些子目标做过渡,逐步细化。
- 模块化。一个复杂问题,肯定是由若干个稍简单的问题构成的。模块化是把程序解决的总目标分解为分目标,再进一步分解为具体的小目标,把每个小目标称为一个模块。
- 限制使用goto语句。
结构化程序设计的基本结构
[!important] 三种基本结构
顺序结构,选择结构,循环结构
结构化程序设计方法是程序设计的先进方法和工具。采用结构化程序设计方法编写程序可使程序结构良好、易读、易理解、易维护。1966年,玻姆(Boehm)和贾可皮尼(Jacopini)证明了程序设计语言仅使用顺序、选择和循环三种基本控制结构就足以表达出各种其他形式结构的程序设计方法。
- 顺序结构。顺序结构是一种简单的程序设计结构,它是最基本、最常用的结构,如图3-4(a)所示。顺序结构是顺序执行结构。所谓顺序执行,就是按照程序语句行的自然顺序依次执行。
- 选择结构。选择结构又称为分支结构,它包括简单选择和多分支选择结构,这种结构可以根据设定的条件,判断应选择哪一条分支来执行相应的语句序列。图3-4(b)列出了包含两个分支的简单选择结构。
- 循环结构。循环结构又称为重复结构,它根据给定的条件判断是否需要重复执行某一相同的或类似的程序段,利用循环结构可简化大量的程序行。在程序设计语言中,循环结构对应两类循环语句。先判断后执行循环体的称为当型循环结构,如图3-4(c)所示。先执行循环体后判断的称为直到型循环结构,如图3-4(d)所示。