《ADS通訊－高級(jí)語(yǔ)言》課件

《ADS通訊－高級(jí)語(yǔ)言》課程目標(biāo)了解高級(jí)語(yǔ)言的基本概念、特點(diǎn)和分類。掌握高級(jí)語(yǔ)言的編程步驟和語(yǔ)法。熟練運(yùn)用常用的高級(jí)語(yǔ)言編程技巧。高級(jí)語(yǔ)言特點(diǎn)易于理解和學(xué)習(xí)，更接近自然語(yǔ)言。獨(dú)立于具體機(jī)器，可移植性強(qiáng)。安全性高，降低了程序錯(cuò)誤的發(fā)生率。效率高，開(kāi)發(fā)速度快，代碼量少。高級(jí)語(yǔ)言分類面向過(guò)程強(qiáng)調(diào)程序的執(zhí)行過(guò)程，通過(guò)一系列的步驟來(lái)完成任務(wù)。面向?qū)ο髮⒊绦蚩醋魇且幌盗袑?duì)象的集合，通過(guò)對(duì)象之間的交互來(lái)完成任務(wù)。函數(shù)式以函數(shù)為基本單位，通過(guò)函數(shù)的組合和遞歸來(lái)完成任務(wù)。高級(jí)語(yǔ)言發(fā)展歷程11950年代FORTRAN、COBOL等早期高級(jí)語(yǔ)言出現(xiàn)，為程序員提供了更抽象的編程方式，擺脫了機(jī)器指令的束縛。21960年代ALGOL、Lisp等語(yǔ)言的出現(xiàn)，促進(jìn)了程序設(shè)計(jì)方法論的發(fā)展，為面向過(guò)程編程奠定了基礎(chǔ)。31970年代C語(yǔ)言誕生，憑借其高效性和靈活性的優(yōu)勢(shì)，成為最受歡迎的系統(tǒng)級(jí)編程語(yǔ)言。41980年代C++語(yǔ)言誕生，將面向?qū)ο缶幊桃隒語(yǔ)言，為大型軟件開(kāi)發(fā)提供了新的解決方案。51990年代至今Java、Python等語(yǔ)言的出現(xiàn)，推動(dòng)了互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)應(yīng)用的發(fā)展，為各種應(yīng)用場(chǎng)景提供了靈活的編程選擇。匯編語(yǔ)言與高級(jí)語(yǔ)言對(duì)比匯編語(yǔ)言低級(jí)語(yǔ)言，面向機(jī)器，效率高，但可讀性差，開(kāi)發(fā)難度大。高級(jí)語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言，面向人類，易讀易寫(xiě)，開(kāi)發(fā)效率高，但執(zhí)行效率不如匯編語(yǔ)言。高級(jí)語(yǔ)言編程步驟1編寫(xiě)代碼使用高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)程序代碼，并保存為源文件。2編譯使用編譯器將源代碼轉(zhuǎn)換成機(jī)器語(yǔ)言代碼。3鏈接將編譯后的目標(biāo)代碼與庫(kù)文件鏈接在一起，生成可執(zhí)行程序。4執(zhí)行運(yùn)行可執(zhí)行程序，完成程序的功能。變量與常量變量程序運(yùn)行過(guò)程中可改變的值。常量程序運(yùn)行過(guò)程中不可改變的值。數(shù)據(jù)類型基本數(shù)據(jù)類型整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、字符、布爾值等。這些是編程語(yǔ)言中最常用的數(shù)據(jù)類型，它們代表了計(jì)算機(jī)中最基本的數(shù)據(jù)形式。派生數(shù)據(jù)類型基于基本數(shù)據(jù)類型創(chuàng)建的更復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型，例如數(shù)組、結(jié)構(gòu)體、枚舉等，它們可以存儲(chǔ)更復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。用戶自定義數(shù)據(jù)類型用戶根據(jù)需要自定義的數(shù)據(jù)類型，例如類、接口等，它們可以更好地組織和管理復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。表達(dá)式與運(yùn)算符算術(shù)運(yùn)算符用于執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算，例如加、減、乘、除、取模等。關(guān)系運(yùn)算符用于比較兩個(gè)操作數(shù)的大小，例如大于、小于、等于、不等于等。邏輯運(yùn)算符用于組合多個(gè)條件，例如與、或、非等。輸入輸出語(yǔ)句1輸入從外部獲取數(shù)據(jù)，例如鍵盤輸入或文件讀取.2輸出將程序結(jié)果顯示到屏幕上或?qū)懭胛募?3標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出常見(jiàn)的輸入輸出流，例如標(biāo)準(zhǔn)輸入（stdin）和標(biāo)準(zhǔn)輸出（stdout）。程序流程控制順序結(jié)構(gòu)按語(yǔ)句順序依次執(zhí)行，是最基本的流程控制方式。分支結(jié)構(gòu)根據(jù)條件判斷，選擇不同的執(zhí)行路徑，實(shí)現(xiàn)程序邏輯的分支。循環(huán)結(jié)構(gòu)重復(fù)執(zhí)行一段代碼，直到滿足特定條件為止，提高代碼效率。分支語(yǔ)句If語(yǔ)句判斷條件是否成立，如果成立則執(zhí)行指定代碼塊。Else語(yǔ)句在If語(yǔ)句條件不成立時(shí)執(zhí)行，可選部分。Switch語(yǔ)句根據(jù)表達(dá)式結(jié)果匹配多個(gè)case，執(zhí)行對(duì)應(yīng)代碼塊。循環(huán)語(yǔ)句循環(huán)結(jié)構(gòu)循環(huán)語(yǔ)句允許程序重復(fù)執(zhí)行一段代碼，直到滿足特定條件為止。代碼效率循環(huán)可以簡(jiǎn)化重復(fù)代碼，提高代碼效率，減少代碼冗余。循環(huán)類型常見(jiàn)的循環(huán)類型包括while循環(huán)、for循環(huán)和do-while循環(huán)。數(shù)組數(shù)據(jù)集合數(shù)組用于存儲(chǔ)相同數(shù)據(jù)類型的一組數(shù)據(jù)。索引訪問(wèn)數(shù)組元素通過(guò)索引進(jìn)行訪問(wèn)，索引從0開(kāi)始。內(nèi)存連續(xù)數(shù)組元素在內(nèi)存中連續(xù)存儲(chǔ)，方便快速訪問(wèn)。函數(shù)1代碼模塊化函數(shù)將代碼分割成獨(dú)立的模塊，提高代碼的可讀性和可維護(hù)性。2重復(fù)使用函數(shù)可以被多次調(diào)用，減少代碼重復(fù)，提高開(kāi)發(fā)效率。3參數(shù)傳遞函數(shù)可以通過(guò)參數(shù)傳遞數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)靈活的代碼邏輯。指針指針變量指針變量存儲(chǔ)內(nèi)存地址，指向其他變量，實(shí)現(xiàn)高效的內(nèi)存訪問(wèn)和數(shù)據(jù)操作。指針運(yùn)算指針可以進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，如加減運(yùn)算，方便訪問(wèn)數(shù)組元素或內(nèi)存區(qū)域。指針與數(shù)組指針可以指向數(shù)組的首地址，使用指針訪問(wèn)數(shù)組元素，實(shí)現(xiàn)靈活的數(shù)據(jù)處理。結(jié)構(gòu)體自定義數(shù)據(jù)類型結(jié)構(gòu)體允許將不同類型的數(shù)據(jù)組合成一個(gè)整體。成員變量結(jié)構(gòu)體可以包含不同類型的成員變量，例如整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、字符串等。數(shù)據(jù)封裝結(jié)構(gòu)體提供了一種將相關(guān)數(shù)據(jù)組織在一起的方式，便于訪問(wèn)和管理。文件操作打開(kāi)文件使用fopen()函數(shù)打開(kāi)文件，指定文件路徑和訪問(wèn)模式。寫(xiě)入文件使用fwrite()函數(shù)將數(shù)據(jù)寫(xiě)入到打開(kāi)的文件中。讀取文件使用fread()函數(shù)從打開(kāi)的文件中讀取數(shù)據(jù)。關(guān)閉文件使用fclose()函數(shù)關(guān)閉打開(kāi)的文件，釋放資源。預(yù)處理指令宏定義用#define指令定義常量或簡(jiǎn)化代碼。文件包含用#include指令將其他源文件包含進(jìn)當(dāng)前文件。條件編譯用#if、#else、#endif指令根據(jù)條件選擇編譯哪些代碼。面向?qū)ο缶幊谈攀?抽象從現(xiàn)實(shí)世界中抽象出對(duì)象，并將其描述為數(shù)據(jù)和方法的集合。2封裝將數(shù)據(jù)和方法隱藏在對(duì)象內(nèi)部，通過(guò)接口訪問(wèn)。3繼承創(chuàng)建新類時(shí)，可以繼承已有類的屬性和方法。4多態(tài)同一個(gè)方法可以根據(jù)對(duì)象的不同類型執(zhí)行不同的操作。類和對(duì)象類類是對(duì)象的藍(lán)圖，定義了對(duì)象的屬性和方法，決定了對(duì)象的行為和特征。例如，汽車類定義了汽車的屬性（品牌、顏色、速度）和方法（加速、剎車、轉(zhuǎn)向）。對(duì)象對(duì)象是類的實(shí)例，根據(jù)類的定義創(chuàng)建，擁有類的屬性和方法。例如，一輛紅色的寶馬汽車就是一個(gè)“汽車”類的對(duì)象。封裝隱藏細(xì)節(jié)封裝隱藏了類的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，只暴露必要的接口。數(shù)據(jù)保護(hù)封裝可以防止外部代碼直接訪問(wèn)和修改類的內(nèi)部數(shù)據(jù)，增強(qiáng)代碼安全性。代碼重用封裝可以將代碼模塊化，方便重復(fù)使用和維護(hù)。繼承代碼復(fù)用繼承允許子類繼承父類的屬性和方法，減少重復(fù)代碼。代碼擴(kuò)展子類可以添加新的屬性和方法，擴(kuò)展父類的功能。代碼組織繼承有助于組織代碼，將具有共同特征的類歸類在一起。多態(tài)1同一方法不同表現(xiàn)多態(tài)性是指同一個(gè)操作作用于不同的對(duì)象，會(huì)產(chǎn)生不同的行為。2代碼復(fù)用通過(guò)多態(tài)性，可以編寫(xiě)更通用的代碼，減少代碼冗余。3提高可擴(kuò)展性多態(tài)性使系統(tǒng)更容易擴(kuò)展，無(wú)需修改原有代碼即可添加新的對(duì)象類型。異常處理錯(cuò)誤檢測(cè)識(shí)別并捕獲可能出現(xiàn)的異常情況。錯(cuò)誤處理采取措施應(yīng)對(duì)異常情況，例如記錄錯(cuò)誤或提供替代方案。錯(cuò)誤恢復(fù)嘗試恢復(fù)程序執(zhí)行或優(yōu)雅地退出程序。標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)泛型編程提供各種通用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，例如向量、列表、映射和排序算法。容器類用于存儲(chǔ)和管理不同類型的數(shù)據(jù)，例如向量、列表、隊(duì)列、棧、集合和映射。算法包含各種算法，用于排序、搜索、查找、轉(zhuǎn)換、復(fù)制和刪除數(shù)據(jù)。內(nèi)存管理動(dòng)態(tài)分配程序運(yùn)行時(shí)根據(jù)需要申請(qǐng)內(nèi)存，用完后釋放，提高內(nèi)存利用率。垃圾回收自動(dòng)釋放不再使用的內(nèi)存，簡(jiǎn)化編程，防止內(nèi)存泄漏。內(nèi)存泄漏未釋放的內(nèi)存導(dǎo)致資源浪費(fèi)，甚至程序崩潰，需謹(jǐn)慎處理。代碼編譯與調(diào)試1編譯將高級(jí)語(yǔ)言代碼轉(zhuǎn)換為機(jī)器語(yǔ)言2鏈接將編譯后的代碼與庫(kù)文件組合3調(diào)試發(fā)現(xiàn)并修復(fù)代碼錯(cuò)誤開(kāi)發(fā)工具簡(jiǎn)介集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)提供代碼編輯、編譯、調(diào)試等功能。