c++語言程序設(shè)計(jì)(鄭莉第四版)課件1

1、1第一章第一章 緒論緒論清華大學(xué)清華大學(xué) 鄭鄭 莉莉C+語言程序設(shè)計(jì)C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉2本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容l計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言的發(fā)展計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言的發(fā)展l面向?qū)ο蟮姆椒嫦驅(qū)ο蟮姆椒╨面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)l信息的表示與存儲信息的表示與存儲l程序的開發(fā)過程程序的開發(fā)過程C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉3計(jì)算機(jī)程序計(jì)算機(jī)程序l計(jì)算機(jī)的工作是用程序來控制的計(jì)算機(jī)的工作是用程序來控制的l程序是指令的集合。程序是指令的集合。l指令是計(jì)算機(jī)可以識別的命令。指令是計(jì)算機(jī)可以識別的命令。計(jì)算機(jī)語言的發(fā)展C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉4機(jī)器語言與匯編語言機(jī)器語言與匯編語言l由

2、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)可以識別的二進(jìn)制由計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)可以識別的二進(jìn)制指令組成的語言稱為機(jī)器語言。指令組成的語言稱為機(jī)器語言。計(jì)算機(jī)發(fā)展的初期，軟件工程師們只能用機(jī)器語言來編寫程序。這一階段，在人類的自然語言和計(jì)算機(jī)編程語言之間存在著巨大的鴻溝。l匯編語言將機(jī)器指令映射為一些可以匯編語言將機(jī)器指令映射為一些可以被人讀懂的助記符，如被人讀懂的助記符，如ADDADD、SUBSUB等。等。此時編程語言與人類自然語言間的鴻溝略有縮小，但仍與人類的思維相差甚遠(yuǎn)。因?yàn)樗某橄髮哟翁?，程序員需要考慮大量的機(jī)器細(xì)節(jié)。計(jì)算機(jī)語言的發(fā)展C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉5高級語言高級語言高級語言屏蔽了機(jī)器的細(xì)節(jié)，提高了高級

3、語言屏蔽了機(jī)器的細(xì)節(jié)，提高了語言的抽象層次，程序中可以采用具有語言的抽象層次，程序中可以采用具有一定含義的數(shù)據(jù)命名和容易理解的執(zhí)行一定含義的數(shù)據(jù)命名和容易理解的執(zhí)行語句。這使得在書寫程序時可以聯(lián)系到語句。這使得在書寫程序時可以聯(lián)系到程序所描述的具體事物。程序所描述的具體事物。計(jì)算機(jī)語言的發(fā)展C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉6面向?qū)ο蟮恼Z言面向?qū)ο蟮恼Z言l出發(fā)點(diǎn)：出發(fā)點(diǎn)：更直接地描述客觀世界中存在的事物(對象)以及它們之間的關(guān)系。l特點(diǎn)：特點(diǎn)：是高級語言。將客觀事物看作具有屬性和行為的對象。通過抽象找出同一類對象的共同屬性和行為，形成類。通過類的繼承與多態(tài)實(shí)現(xiàn)代碼重用計(jì)算機(jī)語言的發(fā)展C+語言程序設(shè)

4、計(jì)清華大學(xué) 鄭莉7面向?qū)ο蟮恼Z言面向?qū)ο蟮恼Z言l優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：使程序能夠比較直接地反映問題域的本來面目，軟件開發(fā)人員能夠利用人類認(rèn)識事物所采用的一般思維方法來進(jìn)行軟件開發(fā)。計(jì)算機(jī)語言的發(fā)展C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉8程序設(shè)計(jì)方法的發(fā)展歷程程序設(shè)計(jì)方法的發(fā)展歷程 面向面向過程過程的程序設(shè)計(jì)方法的程序設(shè)計(jì)方法l最早的程序最早的程序 目的：用于數(shù)學(xué)計(jì)算 主要工作：設(shè)計(jì)求解問題的過程 缺點(diǎn)：對于龐大、復(fù)雜的程序難以開發(fā)和維護(hù)面向?qū)ο蟮姆椒–+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉9程序設(shè)計(jì)方法的發(fā)展歷程程序設(shè)計(jì)方法的發(fā)展歷程面向面向過程過程的的結(jié)構(gòu)化結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法程序設(shè)計(jì)方法l設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)思路 自頂向下、逐

5、步求精。采用模塊分解與功能抽象，自頂向下、分而治之。l程序結(jié)構(gòu)：程序結(jié)構(gòu)： 按功能劃分為若干個基本模塊，形成一個樹狀結(jié)構(gòu)。 各模塊間的關(guān)系盡可能簡單，功能上相對獨(dú)立；每一模塊內(nèi)部均是由順序、選擇和循環(huán)三種基本結(jié)構(gòu)組成。 其模塊化實(shí)現(xiàn)的具體方法是使用子程序。面向?qū)ο蟮姆椒–+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉10程序設(shè)計(jì)方法的發(fā)展歷程程序設(shè)計(jì)方法的發(fā)展歷程面向面向過程過程的的結(jié)構(gòu)化結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法程序設(shè)計(jì)方法l優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：有效地將一個較復(fù)雜的程序系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)分解成許多易于控制和處理的子任務(wù)，便于開發(fā)和維護(hù)。面向?qū)ο蟮姆椒–+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉11程序設(shè)計(jì)方法的發(fā)展歷程程序設(shè)計(jì)方法的發(fā)展歷程 面

6、向面向過程過程的的結(jié)構(gòu)化結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法程序設(shè)計(jì)方法l缺點(diǎn)：可重用性差、數(shù)據(jù)安全性差、難以缺點(diǎn)：可重用性差、數(shù)據(jù)安全性差、難以開發(fā)大型軟件和圖形界面的應(yīng)用軟件開發(fā)大型軟件和圖形界面的應(yīng)用軟件 把數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的過程分離為相互獨(dú)立的實(shí)體。 當(dāng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)改變時，所有相關(guān)的處理過程都要進(jìn)行相應(yīng)的修改。 每一種相對于老問題的新方法都要帶來額外的開銷。 圖形用戶界面的應(yīng)用程序，很難用過程來描述和實(shí)現(xiàn)，開發(fā)和維護(hù)也都很困難。面向?qū)ο蟮姆椒–+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉12程序設(shè)計(jì)方法的發(fā)展歷程程序設(shè)計(jì)方法的發(fā)展歷程 面向面向?qū)ο髮ο蟮姆椒ǖ姆椒╨將數(shù)據(jù)及對數(shù)據(jù)的操作方法封裝在一將數(shù)據(jù)及對數(shù)據(jù)的操作方法封裝

7、在一起，作為一個相互依存、不可分離的起，作為一個相互依存、不可分離的整體整體對象。對象。l對同類型對象抽象出其共性，形成類。對同類型對象抽象出其共性，形成類。l類通過一個簡單的外部接口，與外界類通過一個簡單的外部接口，與外界發(fā)生關(guān)系。發(fā)生關(guān)系。l對象與對象之間通過消息進(jìn)行通信。對象與對象之間通過消息進(jìn)行通信。面向?qū)ο蟮姆椒–+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉13程序設(shè)計(jì)方法的發(fā)展歷程程序設(shè)計(jì)方法的發(fā)展歷程 面向面向?qū)ο髮ο蟮姆椒ǖ姆椒╨優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 程序模塊間的關(guān)系更為簡單，程序模塊的獨(dú)立性、數(shù)據(jù)的安全性就有了良好的保障。 通過繼承與多態(tài)性，可以大大提高程序的可重用性，使得軟件的開發(fā)和維護(hù)都更為方便

8、。面向?qū)ο蟮姆椒–+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉14面向?qū)ο蟮幕靖拍蠲嫦驅(qū)ο蟮幕靖拍?對象對象l一般意義上的對象：一般意義上的對象： 是現(xiàn)實(shí)世界中一個實(shí)際存在的事物。 可以是有形的（比如一輛汽車），也可以是無形的（比如一項(xiàng)計(jì)劃）。 是構(gòu)成世界的一個獨(dú)立單位，具有l(wèi)靜態(tài)特征：可以用某種數(shù)據(jù)來描述l動態(tài)特征：對象所表現(xiàn)的行為或具有的功能面向?qū)ο蟮姆椒–+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉15面向?qū)ο蟮幕靖拍蠲嫦驅(qū)ο蟮幕靖拍?對象對象l面向?qū)ο蠓椒ㄖ械膶ο螅好嫦驅(qū)ο蠓椒ㄖ械膶ο螅?是系統(tǒng)中用來描述客觀事物的一個實(shí)體，它是用來構(gòu)成系統(tǒng)的一個基本單位。對象由一組屬性和一組行為構(gòu)成。 屬性：用來描述對象靜態(tài)

9、特征的數(shù)據(jù)項(xiàng)。 行為：用來描述對象動態(tài)特征的操作序列。面向?qū)ο蟮姆椒–+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉16面向?qū)ο蟮幕靖拍蠲嫦驅(qū)ο蟮幕靖拍?類類l分類分類人類通常的思維方法人類通常的思維方法l分類所依據(jù)的原則分類所依據(jù)的原則抽象抽象 忽略事物的非本質(zhì)特征，只注意那些與當(dāng)前目標(biāo)有關(guān)的本質(zhì)特征，從而找出事物的共性，把具有共同性質(zhì)的事物劃分為一類，得出一個抽象的概念。 例如，石頭、樹木、汽車、房屋等都是人們在長期的生產(chǎn)和生活實(shí)踐中抽象出的概念。面向?qū)ο蟮姆椒–+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉17面向?qū)ο蟮幕靖拍蠲嫦驅(qū)ο蟮幕靖拍?類類l面向?qū)ο蠓椒ㄖ械拿嫦驅(qū)ο蠓椒ㄖ械念愵?具有相同屬性和服務(wù)的一組對象

10、的集合 為屬于該類的全部對象提供了抽象的描述，包括屬性和行為兩個主要部分。 類與對象的關(guān)系：猶如模具與鑄件之間的關(guān)系，一個屬于某類的對象稱為該類的一個實(shí)例。面向?qū)ο蟮姆椒–+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉18面向?qū)ο蟮幕靖拍蠲嫦驅(qū)ο蟮幕靖拍?封裝封裝l把對象的屬性和服務(wù)結(jié)合成一個獨(dú)立把對象的屬性和服務(wù)結(jié)合成一個獨(dú)立的系統(tǒng)單元。的系統(tǒng)單元。l盡可能隱蔽對象的內(nèi)部細(xì)節(jié)。對外形盡可能隱蔽對象的內(nèi)部細(xì)節(jié)。對外形成一個邊界（或者說一道屏障），只成一個邊界（或者說一道屏障），只保留有限的對外接口使之與外部發(fā)生保留有限的對外接口使之與外部發(fā)生聯(lián)系。聯(lián)系。面向?qū)ο蟮姆椒–+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉19面向?qū)?/p>

11、象的基本概念面向?qū)ο蟮幕靖拍?繼承繼承l(wèi)繼承對于軟件復(fù)用有著重要意義，是繼承對于軟件復(fù)用有著重要意義，是面向?qū)ο蠹夹g(shù)能夠提高軟件開發(fā)效率面向?qū)ο蠹夹g(shù)能夠提高軟件開發(fā)效率的重要原因之一。的重要原因之一。l定義：特殊類的對象擁有其一般類的定義：特殊類的對象擁有其一般類的全部屬性與服務(wù)，稱作特殊類對一般全部屬性與服務(wù)，稱作特殊類對一般類的繼承。類的繼承。l例如：將輪船作為一個一般類，客輪例如：將輪船作為一個一般類，客輪便是一個特殊類。便是一個特殊類。面向?qū)ο蟮姆椒–+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉20面向?qū)ο蟮幕靖拍蠲嫦驅(qū)ο蟮幕靖拍?多態(tài)性多態(tài)性l多態(tài)是指在一般類中定義的屬性或行多態(tài)是指在一般類中

12、定義的屬性或行為，被特殊類繼承之后，可以具有不為，被特殊類繼承之后，可以具有不同的數(shù)據(jù)類型或表現(xiàn)出不同的行為。同的數(shù)據(jù)類型或表現(xiàn)出不同的行為。這使得同一個屬性或行為在一般類及這使得同一個屬性或行為在一般類及其各個特殊類中具有不同的語義。其各個特殊類中具有不同的語義。l例如：例如：數(shù)的加法-實(shí)數(shù)的加法 -復(fù)數(shù)的加法面向?qū)ο蟮姆椒–+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉21面向?qū)ο蟮能浖こ堂嫦驅(qū)ο蟮能浖こ蘬面向?qū)ο蟮能浖こ淌敲嫦驅(qū)ο蠓椒嫦驅(qū)ο蟮能浖こ淌敲嫦驅(qū)ο蠓椒ㄔ谲浖こ填I(lǐng)域的全面應(yīng)用。它包括在軟件工程領(lǐng)域的全面應(yīng)用。它包括: 面向?qū)ο蟮姆治觯∣OA） 面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)（OOD） 面向?qū)ο蟮木幊蹋?/p>

13、OOP） 面向?qū)ο蟮臏y試（OOT） 面向?qū)ο蟮能浖S護(hù)（OOSM）面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉22系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析l系統(tǒng)分析階段應(yīng)該扼要精確地抽象出系統(tǒng)分析階段應(yīng)該扼要精確地抽象出系統(tǒng)必須做什么，但是不關(guān)心如何去系統(tǒng)必須做什么，但是不關(guān)心如何去實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)。l面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析，直接用問題域面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析，直接用問題域中客觀存在的事物建立模型中的對象，中客觀存在的事物建立模型中的對象，對單個事物及事物之間的關(guān)系，都保對單個事物及事物之間的關(guān)系，都保留他們的原貌，不做轉(zhuǎn)換，也不打破留他們的原貌，不做轉(zhuǎn)換，也不打破原有界限而重新組合，因此能夠很好原有界限而重新組合，因此能夠很

14、好地映射客觀事物。地映射客觀事物。面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉23設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)l針對系統(tǒng)的一個具體實(shí)現(xiàn)運(yùn)用面向?qū)︶槍ο到y(tǒng)的一個具體實(shí)現(xiàn)運(yùn)用面向?qū)ο蟮姆椒?。其中包括兩方面的工作：象的方法。其中包括兩方面的工作：把OOA模型直接搬到OOD，作為OOD的一部分針對具體實(shí)現(xiàn)中的人機(jī)界面、數(shù)據(jù)存儲、任務(wù)管理等因素補(bǔ)充一些與實(shí)現(xiàn)有關(guān)的部分。面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉24編程編程OOPOOP工作就是用一種面向?qū)ο蟮木幑ぷ骶褪怯靡环N面向?qū)ο蟮木幊陶Z言把程語言把OODOOD模型中的每個成分書寫出模型中的每個成分書寫出來，是面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)最終落實(shí)的來，是面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)

15、最終落實(shí)的重要階段。重要階段。面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉25測試測試l測試的任務(wù)是發(fā)現(xiàn)軟件中的錯誤。測試的任務(wù)是發(fā)現(xiàn)軟件中的錯誤。l在面向?qū)ο蟮能浖y試中繼續(xù)運(yùn)用面在面向?qū)ο蟮能浖y試中繼續(xù)運(yùn)用面向?qū)ο蟮母拍钆c原則來組織測試，以向?qū)ο蟮母拍钆c原則來組織測試，以對象的類作為基本測試單位，可以更對象的類作為基本測試單位，可以更準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)程序錯誤并提高測試效率。準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)程序錯誤并提高測試效率。面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉26維護(hù)維護(hù)將軟件交付使用后，工作并沒有完將軟件交付使用后，工作并沒有完結(jié)，還要根據(jù)軟件的運(yùn)行情況和用戶的結(jié)，還要根據(jù)軟件的運(yùn)行情況和用戶

16、的需求，不斷改進(jìn)系統(tǒng)。需求，不斷改進(jìn)系統(tǒng)。使用面向?qū)ο蟮姆椒ㄩ_發(fā)的軟件，使用面向?qū)ο蟮姆椒ㄩ_發(fā)的軟件，其程序與問題域是一致的，因此，在維其程序與問題域是一致的，因此，在維護(hù)階段運(yùn)用面向?qū)ο蟮姆椒梢源蟠筇嶙o(hù)階段運(yùn)用面向?qū)ο蟮姆椒梢源蟠筇岣哕浖S護(hù)的效率。高軟件維護(hù)的效率。面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉27信息的表示和存儲信息的表示和存儲l信息的分類信息的分類l計(jì)算機(jī)的數(shù)字系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的數(shù)字系統(tǒng)l程序設(shè)計(jì)中常用的數(shù)制程序設(shè)計(jì)中常用的數(shù)制l不同進(jìn)位計(jì)數(shù)制間的轉(zhuǎn)換不同進(jìn)位計(jì)數(shù)制間的轉(zhuǎn)換l信息的存儲單位信息的存儲單位l二進(jìn)制數(shù)的編碼表示二進(jìn)制數(shù)的編碼表示l小數(shù)的表示方法小數(shù)的表示方法

17、l非數(shù)值信息的表示非數(shù)值信息的表示C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉28信息的分類信息的分類 指令 控制信息 控制字 信息 定點(diǎn)數(shù) 數(shù)值信息 數(shù)據(jù)信息 浮點(diǎn)數(shù) 字符數(shù)據(jù) 非數(shù)值信息 邏輯數(shù)據(jù)信息的表示與存儲C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉29計(jì)算機(jī)的數(shù)字系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的數(shù)字系統(tǒng)l計(jì)算機(jī)采用的是二進(jìn)制數(shù)字系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)采用的是二進(jìn)制數(shù)字系統(tǒng)。l基本符號：基本符號：0 0、1 1l進(jìn)位原則：逢二進(jìn)一進(jìn)位原則：逢二進(jìn)一l優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：易于物理實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制數(shù)運(yùn)算簡單機(jī)器可靠性高通用性強(qiáng)l缺點(diǎn)：對人來說可讀性差缺點(diǎn)：對人來說可讀性差信息的表示與存儲C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉30程序設(shè)計(jì)中常用的數(shù)制程序設(shè)計(jì)中常用的數(shù)

18、制信息的表示與存儲C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉31不同進(jìn)位記數(shù)制間的轉(zhuǎn)換不同進(jìn)位記數(shù)制間的轉(zhuǎn)換 R 進(jìn)制進(jìn)制十進(jìn)制十進(jìn)制各位數(shù)字與它的權(quán)相乘，其積相加。各位數(shù)字與它的權(quán)相乘，其積相加。例如例如: :(11111111.11)2=127+126+125+124 +123+122+121+120+12-1+12-2 =(255.75)10(3506.2)8=383+582+081+680+28-1=(1862.25)10(0.2A)16=216-1+1016-2=(0.1640625)10信息的表示與存儲C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉32不同進(jìn)位記數(shù)制間的轉(zhuǎn)換不同進(jìn)位記數(shù)制間的轉(zhuǎn)換 十進(jìn)制十進(jìn)制

19、 R 進(jìn)制進(jìn)制十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成R R進(jìn)制的整數(shù)進(jìn)制的整數(shù)“除R取余”法，例如：2 68 余 數(shù) 2 34 0 低位 2 17 0 2 8 1 2 4 0 2 2 0 2 1 0 0 1 高位所以 681010001002信息的表示與存儲C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉33不同進(jìn)位記數(shù)制間的轉(zhuǎn)換不同進(jìn)位記數(shù)制間的轉(zhuǎn)換 十進(jìn)制十進(jìn)制 R 進(jìn)制進(jìn)制十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成R R進(jìn)制小數(shù)進(jìn)制小數(shù)“乘 R 取整”法，例如： 高位 0.3125 2 = 0 .625 0.625 2 = 1 .25 0.25 2 = 0 .5 0.5 2 = 1 .0所以 0.312510 = 0.0

20、1012 信息的表示與存儲C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉34不同進(jìn)位記數(shù)制間的轉(zhuǎn)換不同進(jìn)位記數(shù)制間的轉(zhuǎn)換二、八、十六進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換二、八、十六進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換l每位八進(jìn)制數(shù)相當(dāng)于三位二進(jìn)制數(shù)每位八進(jìn)制數(shù)相當(dāng)于三位二進(jìn)制數(shù)l每位十六進(jìn)制數(shù)相當(dāng)于四位二進(jìn)制數(shù)每位十六進(jìn)制數(shù)相當(dāng)于四位二進(jìn)制數(shù)(1011010.10)2=(001 011 010 .100)2=(132.4)8(1011010.10)2=(0101 1010 .1000)2=(5A.8)16(F7)16(1111 0111)2(11110111)2信息的表示與存儲C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉35信息的存儲單位信息的存儲單位l位位(bit

21、(bit，b)b)：度量數(shù)據(jù)的最小單位，：度量數(shù)據(jù)的最小單位，表示一位二進(jìn)制信息。表示一位二進(jìn)制信息。l字節(jié)字節(jié)(byte(byte，B)B)：由八位二進(jìn)制數(shù)字：由八位二進(jìn)制數(shù)字組成組成(1 byte = 8 bit)(1 byte = 8 bit)。千字節(jié) 1 KB = 1024 B兆字節(jié) 1 MB = 1024 K吉字節(jié) 1 GB = 1024 M信息的表示與存儲C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉36二進(jìn)制數(shù)的編碼表示二進(jìn)制數(shù)的編碼表示:原碼原碼l 符號符號絕對值表示絕對值表示 的編碼的編碼例如：X=+0101011 X原= 0 0101011X=-0101011 X原= 1 0101011

22、符號位l缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：零的表示不惟一：+0原 =000.0 -0原 =100.0進(jìn)行四則運(yùn)算時，符號位須單獨(dú)處理，且運(yùn)算規(guī)則復(fù)雜。信息的表示與存儲C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉37二進(jìn)制數(shù)的編碼表示二進(jìn)制數(shù)的編碼表示:反碼反碼l正數(shù)的反碼與原碼表示相同。正數(shù)的反碼與原碼表示相同。l負(fù)數(shù)的反碼與原碼有如下關(guān)系：負(fù)數(shù)的反碼與原碼有如下關(guān)系：符號位相同(仍用1表示)，其余各位取反(0變1，1變0)。例如：X=-1100110 X原 =11100110 X反 =10011001X=+0000000 X原 =00000000 X反 =00000000l反碼中零的表示也不惟一反碼中零的表示也不惟一X=-00

23、00000 X原 =10000000 X反 =11111111l反碼只是求補(bǔ)碼的中間碼反碼只是求補(bǔ)碼的中間碼信息的表示與存儲C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉38二進(jìn)制數(shù)的編碼表示二進(jìn)制數(shù)的編碼表示:補(bǔ)碼補(bǔ)碼l模數(shù)：模數(shù)：n位整數(shù)(包括一位符號位)，則它的模數(shù)為 2n 。 n位小數(shù)，小數(shù)點(diǎn)前一位為符號位，則它的模數(shù)為 2。l補(bǔ)數(shù)：補(bǔ)數(shù)：一個數(shù)減去另一個數(shù)，或者說一個數(shù)加上一個負(fù)數(shù)，等于第一個數(shù)加上第二個數(shù)的補(bǔ)數(shù)。例：8+(-2)=8+10 ( mod 12 )一個二進(jìn)制負(fù)數(shù)可用其模數(shù)與真值做加法 (模減去該數(shù)的絕對值) 求得其補(bǔ)碼。信息的表示與存儲C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉39二進(jìn)制數(shù)的編碼表

24、示二進(jìn)制數(shù)的編碼表示:補(bǔ)碼補(bǔ)碼l計(jì)算機(jī)中的補(bǔ)碼表示法計(jì)算機(jī)中的補(bǔ)碼表示法負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼由該數(shù)反碼的末位加 1 求得對補(bǔ)碼再求補(bǔ)即得到原碼l補(bǔ)碼運(yùn)算規(guī)則補(bǔ)碼運(yùn)算規(guī)則符號位可作為數(shù)值參加運(yùn)算減法運(yùn)算可轉(zhuǎn)換為加法運(yùn)算：加上一個負(fù)數(shù)等于加上該數(shù)的補(bǔ)碼補(bǔ)碼運(yùn)算的結(jié)果仍為補(bǔ)碼運(yùn)算結(jié)果溢出：負(fù)數(shù)之和得正數(shù)，或正數(shù)之和得負(fù)數(shù)信息的表示與存儲C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉40小數(shù)的表示方法小數(shù)的表示方法l計(jì)算機(jī)中通常采用浮點(diǎn)方式表示小數(shù)計(jì)算機(jī)中通常采用浮點(diǎn)方式表示小數(shù)一個數(shù)一個數(shù) N N 用浮點(diǎn)形式表示可以寫成：用浮點(diǎn)形式表示可以寫成： N=MN=M2 2E E E表示2的冪，稱為數(shù)N的階碼。階碼確定了數(shù)N的小數(shù)點(diǎn)的位置，其位數(shù)反映了該浮點(diǎn)數(shù)所表示的數(shù)的范圍。M表示數(shù)N的全部有效數(shù)字，稱為數(shù)N的尾數(shù)。其位數(shù)反映了數(shù)據(jù)的精度。信息的表示與存儲C+語言程序設(shè)計(jì)清華大學(xué) 鄭莉41非數(shù)值信息的表示非數(shù)值信息的表示l西文字符：西文字符：ASCII碼：用7位二進(jìn)制數(shù)表示一個字符，最多可以表示27=128個字符EBCDIC碼：用8位二進(jìn)制數(shù)表示一個字符，最多可以表示28=256個字符l漢字：應(yīng)用較為廣泛的是國家標(biāo)準(zhǔn)信息交換用漢字編碼(GB231