C Primer Plus 第一章 概览

特点：a. 可移植性，面向编程人员。

        b. 封装性与安全性（不足）。

其余略。

 

1.4  计算机工作的基本原理（P4 CPU的工作）

存储在计算机中的一切内容都是数字。

 

补充：

一.  计算机硬件系统五大部件

1.运算器（算数逻辑运算单元，ALU，Arithmetic Logic Unit）

   功能：对数据进行各种算术运算和逻辑运算，即对数据进行加工处理。

2.控制器（Controller）

   组成：由指令寄存器，状态寄存器，指令译码器，时序电路，控制电路等组成。

   功能：从内存中一次取出命令，产生控制信号，向其他部件发出指令，指挥整个运算过程。

3.存储器

   功能：存储程序、数据和各种信号、命令等信息。

（1）内存储器，简称内存或主存，是CPU能直接寻址的存储空间。

（2）外存储器，简称外存或辅存，如硬盘。

4.输入（input）设备

   将程序、数据等转换成电信号存入内存中，如键盘、鼠标、扫描仪、光笔等。

5.输出（output）设备

   将计算机的处理结果转变为人们接受的形式输出，如显示器、打印机、绘图仪等。

注：

（1）控制器、运算器和寄存器（registers）等组成硬件系统的核心，即中央处理器（CPU）。

（2）常将运算器、控制器、内存三者合称为主机。

 

二. 电子计算机三大核心部件

1.中央处理器（CPU，Central Processing Unit）

   是一块超大规模集成电路；

   是计算机的运算核心（core）和控制中心（control unit）；

   解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据；

   主要包括运算器（ALU）和高速缓冲存储器（Cache），以及实现它们之间联系的数据（Data）、控制及状态的总线（Bus）。

2.内部存储器（Memory）

   由半导体元件制成；

   内存又称为主存，是CPU能直接寻址的存储空间；

   计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的；

   暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。

3.输入/输出（I/O）设备

 

三. RAM与ROM

1.RAM（Random Access Memory，随机存储器）

   与CPU直接交换数据的存储器；可读可写，随时读写，断电时数据会自动消失。

   通常说的电脑内存2G、4G，CPU里用的高速缓存，内存条等即为RAM。

2.ROM（Read-only memory，只读存储器）

   一旦存储资料则无法再将其改变或删除。

   此类存储器多用来存放固件，比如计算机启动的引导程序，手机、MP3、MP4、数码相机等一些电子产品的相应的自带程序代码。

3.EPROM、EEPROM、Flash ROM（NOR Flash，NAND Flash）

   性能与ROM差不多，但可改写，在U盘，MP3中应用广泛。

注：

（1）在计算机中，RAM一般用作内存（2G，4G，8G等）。

（2）ROM用来存放一些硬件的驱动程序，也就是固件。

（3）硬盘是外存（256G，512G等）。

 

1.5  高级计算机语言和编译器

    机器语言与高级语言。

    编译器：将源代码转换成可执行代码的程序。

 

1.6  使用C语言的7个步骤

（1）定义程序目标。

（2）设计程序。

（3）编写代码。

（4）编译。

（5）运行程序。

（6）测试和调试程序。

（7）维护和修改程序。

 

整理：

一.源代码与目标代码

（1）源代码：人为编写的代码称为源代码，源代码保存的文件称为源代码文件，简称源文件。一般该文件以.c结尾，如concrete.c。

（2）目标代码：编译器将源代码转换成目标代码。本质上是将源代码转换为机器语言代码，目标代码保存的文件称为目标代码文件，简称目标文件。一般该文件以.obj结尾，如concrete.obj。

注：

（1）目标代码是一个中间代码，并不是完整的程序，不能执行。

（2）编译器相当于将高级语言翻译成了机器语言，目标代码包含源代码的转换结果。

（3）文本本身是代码，内容保存在文件。

 

二.启动代码与库例程代码

目标代码缺少两个元素。

（1）启动代码（start-up code）：相当于程序与操作系统之间的接口。

（2）库例程的代码：标准C库中的例程（称为函数）的目标代码。例如，源代码使用了printf()函数，则目标代码文件中仅有使用该函数的指令的目标代码，而没有该函数本身的目标代码。该函数本身的目标代码存储在另一个被称为“库”的文件中。库文件中包含许多函数的目标代码。

 

三.编译、连接与可执行文件

（1）编译：编译器将源代码转换为目标代码。

（2）链接：链接器将目标代码（.obj）与系统的标准启动代码和库代码结合在一起，并将它们存放在单个文件中，即可执行文件。一般该文件以.exe结尾，如concrete.exe。对于库代码而言，链接器仅从库中提取所使用的函数的目标代码。

注：

（1）目标文件和可执行文件都是由机器语言指令组成的。

（2）目标文件只包含所编写的代码转换乘的机器语言，可执行文件还包含库例程和启动代码的机器语言。

（3）一般而言，编译器自动启动链接器，所以会说编译器将源代码转换成了可执行代码。

 P8 图1.4 编译器和链接器

1.7  编程机制

集成开发环境（IDE，Integrated Development Environment）是用于提供程序开发环境的应用程序，一般包括代码编辑器、编译器、调试器和图形用户界面工具。