高级程序设计知识点

《高级语言程序设计》知识点总结

第一章 概述

1.1 程序设计和程序设计语言

1.程序

从最一般的意义来说，程序是对解决某个计算问题的方法（算法）步骤的一种描述；而从计算机来说，计算机程序是用某种计算机能理解并执行的计算机语言作为描述语言，对解决问题的方法步骤的描述。计算机执行按程序所描述的方法步骤，能完成指定的功能。所以，程序就是供计算机执行后能完成特定功能的指令序列。

一个计算机程序主要描述两部分内容：描述问题的每个对象和对象之间的关系，以及描述对这些对象作处理的处理规则。其中关于对象及对象之间的关系是数据结构的内容，而处理规则是求解的算法。针对问题所涉及的对象和要完成的处理，设计合理的数据结构常可有效地简化算法，数据结构和算法是程序最主要的两个方面。

2.程序设计的任条和主要步骤

程序设计的任务就是分析解决问题的方法步骤（算法），并将解决问题算法的方法步骤用计算机语言记录下来。程序设计的主要步骤包括：认识问题、设计解决问题的算法、按算法编写程序、调试和测试程序。在程序开发过程中，上述步骤可能有反复，如发现程序有错，严重情况可能会要求重新认识问题和重新设计算法等。

3.机器语言和汇编语言

计算机能直接识别和执行的二进制代码称为计算机的机器语言。用有助于记忆的符号来代表二进制代码，称为汇编语言。汇编语言与机器语言几乎有一对一的关系。用汇编语言编写的程序称为“汇编源程序”，汇编源程序不能在计算机上直接执行，需要用汇编程序将汇编源程序翻译成机器语言程序，然后执行由汇编程序翻译出来的机器语言程序。机器语言和汇编语言是与具体计算机紧密相关的，称它们是面向机器的语言。

4.高级语言

与机器语言和汇编语言相比较，高级语言与具体计算机无关，是一种能方便描述算法过程的计算机程序设计语言。高级语言种类千差万别，但一般包含有以下四种成分：数据成分用来描述程序所涉及的数据；运算成分用来描述运算；控制成分用来表达程序的控制构造；传输成分用来表达数据的传输。由于高级语言程序主要是描述计算机的解题过程，即描述复杂的加工处理过程，所以也称这种高级语言为面向过程语言。

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（最新版）

目录

一、C++语言概述

1.C++语言的发展历史

2.C++语言的特点

二、C++语言的基本语法

1.数据类型

2.变量与常量

3.运算符与表达式

4.控制结构

5.函数

6.指针与内存管理

7.数组、字符串与结构体

8.文件操作与输入输出

三、C++面向对象编程

1.类与对象

2.封装、继承与多态

3.构造函数与析构函数

4.成员函数与友元函数

四、C++标准库

1.标准模板库 第 2 页 共 4 页 2.容器与迭代器

3.算法与函数对象

4.智能指针

五、C++编程实践与优化

1.编码规范与风格

2.程序设计与算法分析

3.性能优化与调试

4.软件工程与项目管理

正文

一、C++语言概述

C++语言是一种通用的高级编程语言，它是在 C 语言的基础上发展起来的。C++语言的发展历史可以追溯到 20 世纪 80 年代，由丹麦计算机科学家 Bjarne Stroustrup 创立。C++语言的特点在于它既具有 C 语言的底层性能，又支持高级语言的特性，如面向对象编程。

二、C++语言的基本语法

C++语言的基本语法包括数据类型、变量与常量、运算符与表达式、控制结构、函数、指针与内存管理、数组、字符串与结构体、文件操作与输入输出等。

1.数据类型：C++语言的数据类型分为基本类型和复合类型。基本类型包括整型、浮点型、字符型等，复合类型包括数组、结构体、联合体等。

2.变量与常量：变量是用于存储数据的标识符，其值可以随时改变。常量是具有固定值的标识符，其值不能改变。

3.运算符与表达式：C++语言包含各种运算符，如算术运算符、关系运算符、逻辑运算符等。表达式是由运算符和操作数组成的，用于表示运 第 3 页 共 4 页 算结果。

4.控制结构：C++语言的控制结构包括顺序结构、选择结构和循环结构，用于控制程序的执行流程。

第三部分 程序设计基础

程序、程序设计、程序设计语言的定义

⑴程序：计算机程序,是指为了得到某种结果而可以由计算机等具有信息处理能力的装置执行的代码化指令序列,或者可以被自动转换成代码化指令序列的符号化指令序列或者符号化语句序列.

⑵程序设计：程序设计是给出解决特定问题程序的过程,是软件构造活动中的重要组成部分.程序设计往往以某种程序设计语言为工具,给出这种语言下的程序.程序设计过程应当包括分析、设计、编码、测试、排错等不同阶段.

⑶程序设计语言：程序设计语言用于书写计算机程序的语言.语言的基础是一组记号和一组规则.根据规则由记号构成的记号串的总体就是语言.在程序设计语言中,这些记号串就是程序.程序设计语言有3个方面的因素,即语法、语义和语用.

高级语言和低级语言的概念及区别 ⑴高级语言：高级语言High-level

programming language是高度封装了的编程语言,与低级语言相对.它是以人类的日常语言为基础的一种编程语言,使用一般人易于接受的文字来表示例如汉字、不规则英文或其他外语,从而使程序编写员编写更容易,亦有较高的可读性,以方便对电脑认知较浅的人亦可以大概明白其内容.

⑵低级语言：低级语言分机器语言二进制语言和语言符号语言,这两种语言都是面向机器的语言,和具体机器的指令系统密切相关.机器语言用指令代码编写程序,而符号语言用指令助记符来编写程序.

⑶区别：

高级语言：实现效率高,执行效率低,对硬件的可控性弱,目标代码大,可维护性好,可移植性好

低级语言：实现效率低,执行效率高,对硬件的可控性强,目标代码小,可维护性差,可移植性差 了解知识：CPU运行的是二进制指令,所有的语言编写的程序最终都要翻译成二进制代码.越低级的语言,形式上越接近机器指令,语言就是与机器指令一一对应的.而越高级的语言,一条语句对应的指令数越多,其中原因就是高级语言对底层操作进行了抽象和封装,使编写程序的过程更符合人类的思维习惯,并且极大了简化了人力劳动.也就是说用高级语言写一句,会被转换成许多底层操作,大部分的工作交给了负责转换的机器即编译器,从而人力得到了解放.

软件程序设计知识点

软件程序设计是指使用特定的编程语言和工具，根据一定的算法和需求，编写计算机程序的过程。在软件开发行业中，掌握一些重要的知识点是非常关键的。本文将针对软件程序设计的知识点进行详细的介绍，并为读者提供必要的背景知识和实例。以下是一些重要的软件程序设计知识点：

1. 编程语言：常见的编程语言包括C++、Java、Python等。每种编程语言都有其特定的语法和用途。了解并熟练掌握一种或多种编程语言对于软件程序设计师至关重要。

2. 数据类型：在程序设计中，数据类型用于定义变量和数据对象的性质。常见的数据类型有整数、浮点数、字符、字符串和布尔类型等。了解不同数据类型的使用方式和特点，有助于正确地操作数据。

3. 数据结构：数据结构是组织和存储数据的方式。常见的数据结构包括数组、链表、堆栈、队列和树等。了解不同的数据结构以及它们的优缺点有助于选择合适的数据结构来解决问题。

4. 程序流程控制：程序流程控制用于控制程序的执行流程。常见的程序流程控制结构有顺序结构、条件结构和循环结构等。掌握这些结构并运用得当，能够编写出灵活、高效的程序。

5. 函数和模块化设计：函数是一段代码块，用于完成特定的任务。模块化设计是将大的程序划分为小的模块，每个模块负责完成一个具体的功能。函数和模块化设计让程序更易读、易维护和易扩展。 6. 输入和输出：程序需要与用户或其他系统进行交互，输入和输出是实现这种交互的方式。了解如何从文件读取数据，以及如何将程序的结果输出到文件或屏幕，是软件程序设计的重要知识点。

7. 异常处理：在程序运行过程中可能会出现错误或异常情况。异常处理机制用于捕获和处理这些异常，防止程序崩溃或产生错误结果。掌握异常处理技术能提高程序的稳定性和可靠性。

8. 软件开发流程：软件开发通常遵循一定的开发流程，如需求分析、设计、编码、测试和部署等。了解软件开发的各个阶段和相应的方法，有助于合理安排工作和提高开发效率。