第1章 程序设计及C++语言入门

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第1章 程序设计与C+语言入门,C+语言程序设计,中山大学信息科学与技术学院,1,主要内容,程序及相关概念,程序设计,程序设计语言,C+程序的结构,C+程序的实现过程,2,1、程序及相关概念,计算机的基本组成部件,主机,CPU,输入设备,控制器,输出设备,运算器,存储器,3,1、程序及相关概念,程序、计算机与用户,使用,控制,程序：,指令序列。,告诉计算机如何解决某个问题或完成某个任务,用户,：计算机的使用者,4,1、程序及相关概念,算法,对解决问题的过程（方法和步骤）的描述,例：,步骤1：令d=2,步骤2：令r=（n除以d的余数）,步骤3：如果r等于0 且d不等于n，,则断定n 不是素数并终止；,否则，转步骤4,步骤4：令d值加1并转步骤5,步骤5：如果d大于n的平方根，,则断定n是素数并终止；,否则，转步骤2,（其中，d表示除数；r表示余数）,判断任意给定自然数n是否为素数的算法,5,1、程序及相关概念,算法的特征,以数据为主要操作对象,确定性,有穷性,有效性,0个或多个输入,一个或多个输出,6,1、程序及相关概念,算法的表示,流程图、N-S图、PAD图、UML活动图、伪代码、自然语言,程序,是对算法最精确的表示，通常称为算法的,实现,7,2、程序设计,程序设计,（,programming,）,是指编制程序的活动，也就是用计算机能够理解的形式表达算法的过程,进行程序设计必须具备四个方面的知识,应用领域的知识,程序设计方法,程序设计语言,程序设计环境与工具,8,2、程序设计,程序设计过程,分析阶段,设计阶段,实现阶段,测试阶段,9,2、程序设计,程序设计方法,早期程序设计（无成型方法，“艺术”）,结构化程序设计（SP）方法,自顶向下、逐步求精、模块化编程,采用单入口/单出口的控制结构构造程序,面向对象程序设计（OOP）方法,对象,（object）：客观存在的单个事物（又称,实体,（entity）,属性,行为,类,（class）：描述同类对象（同类实体）的共性,对象称为类的实例（instance）,10,2、程序设计,程序设计方法,早期程序设计（无成型方法，“艺术”）,结构化程序设计（SP）方法,自顶向下、逐步求精、模块化编程,采用单入口/单出口的控制结构构造程序,面向对象程序设计（OOP）方法,对象,（object）：客观存在的单个事物（又称,实体,（entity）,属性,行为,类,（class）：描述同类对象（同类实体）的共性,对象称为类的实例（instance）,11,2、程序设计,OOP方法的基本特征,封装（encapsulation）,把对象的属性和行为结合成不可分割的独立单位,实现信息隐藏,对象更容易使用,更容易变更内部实现,C+语言用类（class）支持封装,12,2、程序设计,OOP方法的基本特征（续）,继承（inheritance）,表达“,是一种（is a）,”关系,支持软件重用,通过对现有的类进行扩充而定义新的类,基类,（base class）：被继承的类,派生类,（derived class）：用继承方式新定义的类,C+语言直接支持继承机制,13,2、程序设计,OOP方法的基本特征（续）,多态性（polymorphism）,同一名字，多种含义,同一接口，多种实现,通常指函数和方法（即对象的行为）具有相同的名字，但有不同的行为特征,C+语言中，通过函数重载、模板、虚函数结合继承等机制来实现多态性,14,3、程序设计语言,编制程序时使用的语言,机器语言（machine language）,汇编语言（assembly language）,高级语言（high-level language）,编译型语言（compiled language）,C+,解释型语言（interpreted language）,15,4、C+程序的结构,C+程序的构成成分,函数,主函数（main函数）,类,空白,注释,预处理指示（预编译命令）,16,4、C+程序的结构,以函数为单位的程序结构,一个主函数,+,若干个其他函数,例：判断用户从键盘输入的一个自然数是否为素数 的程序,17,程序代码（1/3）,/*,/prime.cpp,/功能：判断用户从键盘输入的一个自然数是否为素数,/*,#include/使用其中的cout和cin,#include/使用其中的平方根函数sqrt,using namespace std;/使用名字空间std,bool primeNumber(unsigned);/函数原型,18,程序代码（2/3）,/主函数,int main(),unsigned value;/value记录用户输入的自然数,cout Enter a natural number:value;,if(primeNumber(value),cout value is a prime number.,endl;,else,cout value is not a prime number.,sqrt(n)/除数大于n的平方根,return true;,20,4、C+程序的结构,以类为单位的程序结构,一个主函数,+,若干个类,例：求用户从键盘输入的一个日期对应的是星期几,21,程序代码（1/7）,/*,/dateToWeek.cpp,/功能：求用户从键盘输入的一个日期对应的是星期几,/*,#include/使用其中的cout和cin,#include/使用类string,using namespace std;/使用名字空间std,class Date,public:,Date(int y,int m,int d),/创建Date对象,year=y;,month=m;,day=d;,22,程序代码（2/7）,int toWeek(),/计算日期所对应的星期数,int w,c,y,m,d;,/确定C、M、D的取值,c=year/100;,y=year%100;,m=month;,d=day;,if(month=1|month=2)/月份为1或2,c=(year-1)/100;,y=(year-1)%100;,m=month+12;,23,程序代码（3/7）,/计算W,w=(c/4)-2*c+y+(y/4)+(13*(m+1)/5)+d-1;,/对W为负数的情况进行特殊处理：,/对其不断加7直至W为正数。,/以便W%7的结果符合数论中余数的定义,while(w 0),w+=7;,return(w%7);/返回W除以7的余数,24,程序代码（4/7）,void display(),/显示日期,cout year -month -day;,private:,int year;/年份,int month;/月份,int day;/日期,;,25,程序代码（5/7）,/主函数,int main(),int year,month,day;/年，月，日,int week;/星期数,string weekName;/星期数对应的单词,cout Enter a date after the day of 1582-10-15,and use a blank as spliter:year month day;/输入年、月、日,Date date(year,month,day);/创建Date对象date,week=date.toWeek();/计算对应的星期数,/将整数0-6转换为星期数对应的单词,switch(week),case 0:,weekName=Sunday;,break;,26,程序代码（6/7）,case 1:,weekName=Monday;,break;,case 2:,weekName=Tuesday;,break;,case 3:,weekName=Wednesday;,break;,case 4:,weekName=Thursday;,break;,case 5:,weekName=Friday;,break;,27,程序代码（7/7）,case 6:,weekName=Saturday;,break;,/输出结果,cout The day of;,date.display();,cout is weekName endl;,return 0;,28,5、C+程序的实现过程,编辑,编辑,链接,编译,编译,.,.,目标文件1,.obj,目标文件n,.obj,库代码,源文件n,.cpp,可执行文件,.exe,源文件1,.cpp,29,