第一篇　C++基础

第1章　C++概述

21世纪是个信息爆炸的时代，计算机、信息技术的发展日新月异，极大地改变了我们的沟通方式和生活方式。“足不出户天下知”已成为现实，网上冲浪和聊天早已不是什么新名词，网上炒股、网上办公和网络会议，也因其方便快捷，得到了广泛的应用。撇开网络不谈，计算机在其他方面也早已成为人类不可缺少的工具与伙伴，有了计算机，学生可以事半功倍地完成课程的学习，仓库管理员能更高效地完成工作，家庭主妇能保证收支的平衡，更好地管理财务，这样的例子数不胜数。

计算机极大地改变了我们的生活，这些都是由不同的软件来完成的，这些软件称为计算机程序。有了程序，计算机才能为人类工作，没有软件的计算机纯粹是废铁一堆。可以从商场里或网络上方便地得到各种软件，如用来编辑文章的字处理软件，用来合理组织数据的数据库软件，学习英语的软件，供人娱乐的游戏软件等，这些软件是通过计算机程序设计语言编写的。本书介绍的C++就是一门功能强大的程序设计语言，掌握了C++语言，我们便可以根据需要编写自己的软件。

计算机对大多数人来说已经不是什么新鲜事物了，花大力气讲计算机的详细结构似乎没有必要，但为了读者能对计算机程序开发过程有个总体上的认识，先简要介绍下计算机的组成、原理及计算机语言的一些基本概念。

本章主要涉及以下知识点。

❑计算机组成：介绍计算机组成的相关知识。

❑程序设计语言：介绍程序设计语言的分类。

❑C++程序设计语言：介绍关于C++语言的基础知识。

❑开发环境搭建：通过图片和文字介绍如何搭建Visual C++开发环境。

❑实例讲解：通过一个实例程序让读者认识C++程序设计。

1.1　了解计算机

通俗地讲，计算机是个“超级工具”，是个能执行命令的电子设备。几乎所有的计算机都遵循冯・诺伊曼的“存储—运行”结构，它有以下基本功能：输入、输出、存储、执行算术和逻辑运算。计算机主要由硬件和软件两大部分组成，首先看一下什么是硬件。

注意

硬件相当于人类的身体，而软件相当于人类的思想。

1.1.1　计算机硬件

计算机的硬件主要有中央处理器（Central Processing Unit,CPU）、内存（或称主存、随机处理器、Random Access Memory,RAM）、输入/输出设备（Input/Output Devices）和外部存储设备（Secondary Storage，多数为具备海量存储功能的硬盘），图1.1说明了计算机的硬件结构。

图　1.1　计算机硬件结构图

1.中央处理器

如果把计算机比喻成一个人，中央处理器相当于大脑，是整个计算机的控制中心，中央处理器有以下几部分组成：控制单元（Central Unit,CU）、程序计数器（Program Counter,PC）、指令寄存器（Instruction Register,IR）、算术逻辑单元（Algorithm Logic Unit,ALU）和累加器（Accumulator,ACC），这几个单元相互配合完成程序指令的执行。

❑控制单元有3个主要作用：获取并解释指令，控制数据或指令信息在内存中的读取，控制中央处理器内部各单元的工作。

❑程序计数器用来记录下一步要执行指令的位置。

❑指令寄存器用来暂存当前正在执行的指令。

❑算术逻辑单元执行所有的算术和逻辑运算。

❑累加器用来存储算术逻辑单元的计算结果。

2.内存

程序在执行前都要被装载到内存中，才能被中央处理器执行，以Windows系统为例，若执行安装在硬盘上的某个程序，实际上是将该程序的指令和数据导入内存，供中央处理器执行的过程。

内存是由按顺序编号的一系列存储单元组成的，在内存中，每个存储单元都有唯一的地址，通过地址可以方便地在内存单元中存取信息。内存中的数据要靠供电来维持，当计算机关机或意外断电时，其中的所有数据就永久地消失了。

3.输入/输出设备

输入/输出设备是计算机与人交流的手段，负责读入指令和数据的设备称为输入设备，如键盘和鼠标，负责显示计算结果的设备是输出设备，如显示器和打印机。这里要特别说明的是外部存储器，它既可以将指令和数据送入中央处理器，又可以存储计算结果，所以外部存储器既可以是输入设备，又可以是输出设备。

4.外部存储器

程序的指令和数据要装入内存才能执行，但内存中的数据在断电时或关机后就丢失了，为了长久保持有用的指令和数据，需要一个不依赖于供电、能“永久性”存储数据的设备，我们把它称为外部存储器，典型的外部存储器包括硬盘、软盘、ZIP盘、光盘和磁带等。