第01章-计算机与程序设计.ppt

计算机系统与程序设计是计算机科学的基础，它们涵盖了计算机硬件、软件以及如何利用这些资源解决问题的原理。本章主要探讨以下几个核心知识点： 1. **计算机系统概述**：计算机系统由硬件和软件两大部分构成。硬件包括中央处理器（CPU）、主存储器、输入设备、输出设备和辅助存储器。CPU由运算器和控制器组成，负责处理和控制数据；主存储器存储临时数据，而辅助存储器用于长期保存大量信息。软件分为系统软件、支撑软件和应用软件，其中系统软件是最底层的，如操作系统和编译器，支撑软件提供其他软件开发的平台，应用软件则是针对特定任务设计的。 2. **程序设计基本概念**：程序设计是一个问题求解的过程，包括问题定义、算法设计、程序编码、测试和调试四个阶段。算法是解决问题的精确步骤，它具有有穷性、确定性、可行性、输入和输出等特征。算法可以通过文字描述、图形（如流程图、盒图、PAD图）或程序语言来表达。程序是由数据结构和算法组成的，数据结构描述处理的对象，算法描述处理规则。 3. **程序设计语言**：程序设计语言是用来描述数据和操作的工具。机器语言直接对应于计算机的指令集，以二进制形式存在；汇编语言使用助记符代替二进制，但仍需转换为机器语言；高级语言如C++、Java、C#等，其语法更接近人类语言，便于理解和编写，但需要通过编译器或解释器转换成机器可执行的形式。 4. **程序设计方法**：程序设计通常遵循先设计后编码的原则，设计阶段决定了程序的结构和效率。结构化程序设计强调模块化和自顶向下设计，通过函数或过程分解复杂问题；面向对象程序设计（OOP）进一步引入类和对象的概念，以封装、继承和多态性提高代码复用性和灵活性。 5. **C++编程环境**：C++是一种强大的、面向对象的编程语言，广泛应用于系统软件、应用软件和游戏开发。学习C++需要了解开发环境，如IDE（集成开发环境），例如Visual Studio或Code::Blocks，以及开发过程，包括编写代码、编译、链接和调试。 在实际编程实践中，理解计算机系统的工作原理和程序设计的基本概念至关重要，它们是编写高效、可靠软件的基础。掌握好这些基础知识，将有助于我们更好地应对各种复杂的计算问题，并有效地利用计算机资源。