计算导论与C语言

1 导论

数学危机与图灵机原理

进制

十进制：逢十进一
二进制：逢二进一
十六进制：逢十六进一

进制转换

二进制布尔运算（复习）

operators：
与：同真异假
或：一真为真，全假为假
非

逻辑电路：
异或门，与门，或门。

计算机历史-从电子管到云计算

摩尔定律挑战：电力消耗，更多热能；
云计算：绿色，能耗相对较少

计算机未来

量子计算机

程序运行基本原理

程序运行：二进制+布尔运算+逻辑电路实现运算

通过某种命令控制计算机（让逻辑电路临时组合实现计算任务），让计算机按照命令来运行。

冯诺伊曼式计算机结构

存储器

1 Byte = 8 bit
1 KB = 1024 B
1 MB = 1024 KB
1 GB = 1024 MB
1 TB = 1024 GB
1 PB = 1024 TB
1 YB = 1024 PB

存储器分类：

1 寄存器与运算器直接连接（极快）
2 cache高速缓存
3 memory内存

存储器原理

RAM: DRAM(动态内存，周期性刷新以保持存储内容), SRAM(不需要周期性刷新)
ROM: ROM; PROM; EPROM; EEPROM; Flash EPROM(快速可擦除编程只读存储器)

CPU指令集

程序执行

2 程序设计语言-C++

关键字（30来个
数据类型（10来种）
操作符号（30来个）
操作句式statements：顺序，分支，循环

所有程序语言的基本组成

数据+运算+控制+传输

数据

1 Byte是一个存储单元，8 bit二进制表示；
每个Byte有一个地址；

变量：可变化的量：x, y…
变量格式：int， double，float…
不同变量分配的内存单元大小不一样；

1 整型
int(最常用): 32 bit = 4 Byte
short int: 16 bit = 2 Byte
long int: 32 bit = 4 Byte
区别：取值范围不同
sizeof：计算某类型对象占用内存的字节数

1	sizeof(short int)

默认sign类型；
unsigned int:都为正数；

Max & Min

2 浮点型
float: 32 bit
double: 64 bit
long double: 64 bit
区别：精度不同
float：前7位有效
double：前15位有效
long double：前15位有效

3 字符型
char：1 Byte
最多256个字符

4 布尔型

bool

运算

运算符：

求字节数 sizeof
下标运算符 []
赋值运算符 =
算术运算符 +-*/%
关系运算符 < > == >= <=
逻辑运算符 ! && ||
条件运算符 ? :
逗号运算符 ,
位运算符 >> << ~取反 |或 ^异或 &与
指针运算符 * &
强制类型转换运算符 ()
分量运算符 . -->

控制

程序有单入口、单出口特性。
顺序语句；
分支语句：if，switch…case…default
循环语句：for，while, do…while, goto…if

传输-输入缓冲区

输入存入输入缓冲区，然后被程序读取。

一个字符串输入：
1 cin输入：不读取空格与回车
2 cin.get()函数：读取空格与回车
3 cin.get(char）
4 getchar()：不跳过任何字符

一串字符的输出：
cout

一串字符的输入：
1 cin
2 cin.get(ch,10, ‘\n’)
3 cin.getline()

3 总结

计算机基本原理；
计算机发展趋势；
程序运行基本原理；
C程序设计基本认知；