1、挑戰挑戰C+程式語言程式語言第第1 1章章 程式設計基本概念程式設計基本概念 2本章主題本章主題電腦的過去與現在電腦的過去與現在電腦的硬體架構電腦的硬體架構電腦軟體電腦軟體程式設計方法程式設計方法3電腦的過去與現在電腦的過去與現在60年代:體積大、速度慢、貴4現在現在:體積小、速度快、便宜5電腦的硬體架構電腦的硬體架構主憶體主憶體(Main Memory)(Main Memory)。次憶體次憶體(Secondary Memory)(Secondary Memory)，如硬式磁碟機、軟式，如硬式磁碟機、軟式磁碟機、磁帶機、磁碟機、磁帶機、CD-ROMCD-ROM等。等。中央處理器中央處理器(Ce
2、ntral Processing Unit,CPU)(Central Processing Unit,CPU)，負，負責最主要的算術與邏輯運算工作。責最主要的算術與邏輯運算工作。輸入設備輸入設備(Input Devices)(Input Devices)，如鍵盤、滑鼠、掃描，如鍵盤、滑鼠、掃描器、數位板等。器、數位板等。輸出設備輸出設備(Output Devices)(Output Devices)，如監視器、印表機等。，如監視器、印表機等。6電腦的硬體架構電腦的硬體架構7區域網路區域網路 8廣域網路廣域網路LANLAN9電腦軟體電腦軟體作業系統作業系統常見的作業系統有常見的作業系統有Ms-W
3、indows 98/2000/XPMs-Windows 98/2000/XP、LinuxLinux、UnixUnix、Macintosh OSMacintosh OS等等等等應用軟體應用軟體應用軟體主要用來協助使用者完成某項特定的工作。如文應用軟體主要用來協助使用者完成某項特定的工作。如文書處理軟體、簡報軟體、影書處理軟體、簡報軟體、影(音音)像處理軟體、繪圖軟體、像處理軟體、繪圖軟體、資料庫管理系統等等資料庫管理系統等等10作業系統主要負責的工作項目作業系統主要負責的工作項目1.1.使用者與電腦之間的溝通，例如接受使用者指令載使用者與電腦之間的溝通，例如接受使用者指令載入某一程式並執行之入某
4、一程式並執行之2.2.記憶體、中央處理器、印表機等等硬體資源的使用記憶體、中央處理器、印表機等等硬體資源的使用管理，例如程式使用中央處理器的時間分配管理，例如程式使用中央處理器的時間分配3.3.從鍵盤、滑鼠等輸入設備接受訊息，並將之送達正從鍵盤、滑鼠等輸入設備接受訊息，並將之送達正在執行的程式在執行的程式4.4.將程式執行的結果，正確地輸出到指定的輸出設備，將程式執行的結果，正確地輸出到指定的輸出設備，如螢幕、印表機如螢幕、印表機5.5.儲存設備儲存設備(如硬式磁碟機、磁帶機如硬式磁碟機、磁帶機)的管理使用的管理使用11程式語言程式語言程式是一組指令程式是一組指令-告訴電腦做什事告訴電腦做什事
5、程式語言為使用一定語法來表示程式的涵義程式語言為使用一定語法來表示程式的涵義 機器語言機器語言(Machine Language)(Machine Language)組合語言組合語言(Assembly Language)(Assembly Language)高階程式語言高階程式語言(High-Level Language)(High-Level Language)BasicBasic、C/C+C/C+、FortranFortran、PascalPascal12程式設計方法程式設計方法程式設計的過程，主要分為下列幾個項目程式設計的過程，主要分為下列幾個項目:一、問題定義一、問題定義二、問題分析二
6、、問題分析三、演算法設計三、演算法設計四、程式實作四、程式實作五、程式測試五、程式測試六、程式維護及升級六、程式維護及升級13問題定義問題定義主要用意在於明確地定義出所要解決的問題主要用意在於明確地定義出所要解決的問題到底是什麼，必須避免有涵義不清的語句，通到底是什麼，必須避免有涵義不清的語句，通常問題的定義是由對於該問題相當瞭解的專家常問題的定義是由對於該問題相當瞭解的專家所描述的，而程式設計者必須對其敘述有深入所描述的，而程式設計者必須對其敘述有深入的瞭解的瞭解Example:公里與英哩的轉換公里與英哩的轉換假設你正在設計一個用來分析汽車油耗的程式，然而不同國家所假設你正在設計一個用來分析
7、汽車油耗的程式，然而不同國家所慣用的單位會有所不同，因此在這個程式中需要一個能夠轉換公慣用的單位會有所不同，因此在這個程式中需要一個能夠轉換公里數與英哩數的程式里數與英哩數的程式14問題分析問題分析主要係針對解決問題時，需要輸入那些資訊主要係針對解決問題時，需要輸入那些資訊和輸出結果的規範。另外，對於解決問題時和輸出結果的規範。另外，對於解決問題時所需要的假設與限制也必須明確地在這個階所需要的假設與限制也必須明確地在這個階段加以訂定。段加以訂定。Example:公里與英哩的轉換公里與英哩的轉換 分析此問題時，您必須先釐清到底是要將公里分析此問題時，您必須先釐清到底是要將公里數轉換成英哩數，或者
8、是亦將英哩數轉換成公數轉換成英哩數，或者是亦將英哩數轉換成公里數，如果兩者都需要的話，必須要有一個分里數，如果兩者都需要的話，必須要有一個分辨的機制辨的機制15演算法設計演算法設計主要為設計出如何解決問題的詳細步主要為設計出如何解決問題的詳細步驟驟Example:Example:公里與英哩的轉換公里與英哩的轉換步驟一步驟一:輸入公里數，存入變數輸入公里數，存入變數KmsKms。步驟二步驟二:代入換算公式，計算出對應的英哩數，將代入換算公式，計算出對應的英哩數，將 結果存入變數結果存入變數MilesMiles。步驟三步驟三:將結果輸出。將結果輸出。16程式實作程式實作主要是將上一步驟中所設計的演
9、算法，主要是將上一步驟中所設計的演算法，以程式語言實際實做出來。以程式語言實際實做出來。Example:Example:公里與英哩的轉換公里與英哩的轉換/程式功能：轉換公里數為英哩數程式功能：轉換公里數為英哩數#define Km2Miles(0.6215)double Km_To_Miles(double Kms)/程式在這裏輸入公里數程式在這裏輸入公里數 double Miles;Miles=Kms*Km2Miles;/公里數乘上公里數乘上0.6215等於英哩數等於英哩數 return Miles;/轉回計算結果轉回計算結果17程式測試程式測試程式測試階段主要是找出程式中的語意錯誤程式測試
10、階段主要是找出程式中的語意錯誤(Semantic Error)，如誤將公里數乘，如誤將公里數乘1.609以為是對以為是對應的英哩數。應的英哩數。Example:Example:公里與英哩的轉換公里與英哩的轉換/程式功能：程式功能：【公里轉換英哩程式測試範例【公里轉換英哩程式測試範例】#include double Km_To_Miles(double Kms);int main(void)double Kms;cout Kms;cout Kms “公里等於公里等於”Km_To_Miles(Kms)“英哩英哩n”;return 0;18程式維護程式維護程式維護階段通常是為了因應新的需程式維護階段通常是為了因應新的需求而必須對已完成的程式作適當的修求而必須對已完成的程式作適當的修改。除此之外，這一階段的目的也是改。除此之外，這一階段的目的也是為了修正上一個步驟所未發現的錯誤。為了修正上一個步驟所未發現的錯誤。
