第1章 程序設計基本概念

　　1.1 程序和程序設計

　　1.1.1 C程序

　　計算機現已廣泛應用于社會生活的各個領域，成為大眾化的現代工具。但是，不熟悉計算機的人仍然把它想象得十分神秘。其實，計算機不過是一種具有內部存儲能力、由程序自動控制的電子設備。人們將需要計算機做的工作寫成一定形式的指令，并把它們存儲在計算機內部的存儲器中，當人們給出命令之后，它就按指令順序自動進行操作。人們把這種可以連續執行的一條條指令的集合稱為“程序”。可以說，程序就是人與機器“對話”的語言，也就是我們常說的“程序設計語言”。

　　目前，在社會上使用的程序設計語言有上百種，它們中的大多數被稱為計算機的“高級語言”，如Visual Basic、C++、Java以及本書將要介紹的C語言等。這些語言都是用接近人們習慣的自然語言和數學語言作為表達形式，使人們學習和操作起來感到十分方便。

　　但是，對于計算機本身來說，它并不能直接識別由高級語言編寫的程序。它只能接受和處理由O和1的代碼構成的二進制指令或數據。由于這種形式的指令是面向機器的，因此也被稱為“機器語言”。

　　我們把由高級語言編寫的程序稱為“源程序”，把由二進制代碼表示的程序稱為“目標程序”。為了把源程序轉換成機器能接受的目標程序，軟件工作者編制了一系列軟件，通過這些軟件可以把用戶按規定語法寫出的語句一一翻譯成二進制的機器指令。這種具有翻譯功能的軟件稱為“編譯程序”，每種高級語言都有與它對應的編譯程序。例如，C語言編譯程序就是這樣的一種軟件，其功能如圖1.1所示。

　　我們所寫的每條C語句，經過編譯(Compile)最終都將轉換成二進制的機器指令。由C語言構成的指令序列稱為C源程序;按C語言的語法編寫C程序的過程，稱為C語言的代碼編寫。

　　C源程序經過C編譯程序編譯之后生成一個后級為.OBJ的二進制文件(稱為目標文件)，然后由稱為“連接程序”(Link)的軟件，把此.OBJ文件與C語言提供的各種庫函數連接起來生成一個后綴為.EXE的可執行文件。在操作系統環境下，只需點擊或輸入此文件的名字(而不必輸入后綴.EXE)，該可執行文件就可運行。

　　1.1.2 程序設計

　　簡單的程序設計一般包含以下幾個部分。

　　1.確定數據結構。根據任務書提出的要求、指定的輸入數據和輸出結果，確定存放數據的數據結構。

　　2.確定算法。針對存放數據的數據結構來確定解決問題、完成任務的步驟。有關算法的概念將在下一節中介紹。

　　3.編碼。根據確定的數據結構和算法，使用選定的計算機語言編寫程序代碼，輸入到計算機并保存在磁盤上，簡稱編程。

　　4.在計算機上調試程序。消除由于疏忽而引起的語法錯誤或邏輯錯誤;用各種可能的輸入數據對程序進行測試，使之對各種合理的數據都能得到正確的結果，對不合理的數據能進行適當的處理。

　　5.整理并寫出文檔資料。

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