《高级语言C++程序设计（第一版）-第一章.》.pdf

1．1程序设计与程序设计语言 1 第一章 绪论 1．1程序设计与程序设计语言 半个世纪以来，计算机技术无论是作为科学学科还是作为现代产业，已从 一颗幼苗成长为枝繁叶茂的参天大树。回顾其发展历程，计算机科学与工程的 发展 （包括“网络时代”的今天）一直是围绕着程序设计这个中心课题进行的。 1.1.1 计算机与程序设计 计算机也许是廿世纪人类带给廿一世纪的最有价值的礼物，是人类文明历 史上最伟大的发明之一，现在估计它对人类生活将会产生多么大的影响也许还 为时尚早。不过我们总是能够把计算机与人类其它伟大发明，如飞机、电灯、 汽车、电视机等等相比较，从其差别中可以感到它的威力、影响和壮美前景。 计算机与其它发明的主要差别是： ·人类的发明都是对自己的器官的延长或替代，别的发明都可归结为人的 四肢和五官的延长或替代；而计算机则是人类大脑功能的延长或某种替代，所 以被称为“电脑”。 ·人类的发明可以应用在各个不同的局部领域，计算机与众不同之处在于 它可以应用在几乎所有的人类活动的领域。 目前，计算机的这两个特征还在发展之中，计算机可以在怎样的程度上延 长或代替大脑的活动，计算机可以在何种程度上被广泛而深入地应用于各个领 域，谁也不能指出一个“到顶”不再发展的时间，不过我们现在可以指出的是， 使计算机具有如此影响力的根本原因是，计算机不是一个一次性的直接服务产 品，它为人类服务是有条件的，这个条件就是程序设计。 没有程序和程序设计，计算机可以说是一堆废物，也可以换一个方法说： 程序(软件)是计算机的必要组成部分。计算机首先要求人们不断地在程序设计 上付出大量的创造性劳动，然后才能享受到它的服务。 计算机本身是人类智慧的产物，它的诞生又导致了人们投入十倍，百倍的 2 第一章 绪 论 精力和智慧用于程序设计和软件开发，从而又引发出无穷无尽的新的发明创造。 有关计算机科学与技术的大部分研究工作都是围绕程序设计进行的，特别 是形势发展到今天，新型计算机本身(主要指计算机硬件核心的芯片)的设计也 归结为使用高级硬件描述语言的“程序设计”，所以也可以说整个计算机产业(硬 件和软件的研究、设计和生产)就是在进行程序的设计与开发。因此计算机专家 和专业人员的培养和训练的最主要任务就是让学生掌握程序设计及其相关理论 的研究和开发能力。 其实，把计算机比作电视机或电冰箱并不恰当，它更像是人所驯养的一匹 马，能按照人的指令去完成各种任务，所谓程序，就是要计算机完成某一任务 所规定的一系列动作步骤。计算机好像是唯人的命令是从的仆人，严格地按照 程序规定的步骤完成任务。当然，计算机程序不是简单的几条或几十条命令放 在一起，现代的计算机每秒钟可以执行成千上万条指令（最快的计算机每秒钟 可处理超过 10000亿条指令）。因此，计算机程序规模很大，内容十分复杂。为 计算机编程序是一种非常复杂，具有挑战性的工作。也可以说，自计算机问世 的半个世纪以来，人们都是在研究设计各种各样的程序，使计算机完成各种各 样的任务。 1946年美国的Mauchly 和Eckert 研制的第一台电脑ENIAC 上应用的程序 是用来计算火炮的弹道函数的。微软公司开发的 Windows 系列是一种用来管 理计算机资源的图形界面操作系统，它也是一个大规模的程序。这个程序已为 开发商创造了数百亿美元的财富。1997年5月份，另一个计算机程序的开发也 引起了新闻界的注意，这就是击败了国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫的计算机程 序“Deeper Blue ”(“超蓝”)。这是一个能够下棋的程序，它以4:2击败了当 代最强的国际象棋大师，赢得了70万美元的奖金。（实际上，IBM 公司为开发 “Deeper Blue ”的投入比这笔奖金要多得多。） 因此，程序设计是一件工作量永无止境，极其困难复杂而又富有魅力和创 造乐趣的工作。这样一项职业，每年都吸引着数以十万计的优秀人才投入其中， 容纳下他们的全部智慧、想象力和创造性的工作，换来了计算机产业和计算学 科的日新月异的发展。 1.1.2程序设计语言，从低级到高级 程序设计的