計算機原理中C語言的應用
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摘要：從1931年，計算機的發(fā)明開始，人類逐漸進入到信息化的時代。
發(fā)展到今天，計算機更是成為21世紀進行信息交換的主要工具。
人類對于計算機的要求也是逐步在提高。
這就對作為計算機核心的語言編程提出了更高的要求。
本文針對計算機程序設計語言—C語言，從C語言的特點、指針、字符串以及結構等方面對C語言在計算機原理中的應用進行了簡單的分析。
關鍵詞：C語言;特點;指針;字符串;結構
1 引言
21世紀是計算機信息化的時代。
在21世紀，計算機成為掌握現(xiàn)代科學技術，培養(yǎng)新型社會人才的必要工具。
而對于已經大眾化的計算機而言，語言是其核心。
如果沒有語言，計算機便沒辦法進行更新?lián)Q代。
C語言就是這樣一種計面相過程的計算機程序設計語言。
C語言是20世紀70年代由貝爾實驗室研發(fā)出來的。
其后，隨著UNIX操作系統(tǒng)的廣泛使用，而得到迅速的推廣，被運用于大、中、小計算機上。
此外，它不僅可以為工作系統(tǒng)設計語言，還可以編寫系統(tǒng)的應用程序，并作為應用程序設計語言、從而編寫不依賴于計算機硬件的應用程序。
到80年代初期，根據(jù)C語言問世以來出現(xiàn)的各種版本，美國國家標準化協(xié)會(ANSI)對其進行了發(fā)展和拓展，并制定了ANSI標準。
近幾年，由于C語言具有豐富的語言功能、較強的表達能力、較廣的應用面、高的目標程序效率等特別適合于編寫軟件系統(tǒng)的優(yōu)點，C語言在國內外得到迅速的推廣和應用。
2 C語言的特點
在計算機逐漸普及的今天，C語言的運用仍然具有十分廣闊的應用領域，并且逐漸成為近幾年高級程序設計中較為流行的設計語言之一。
并且此外，C語言還廣泛用于大型軟件的編寫過程中。
C語言不僅具有匯編語言的特點，還具有高級語言的特點。
其主要特點如下：
(1)C語言在進行程序設計時，會按功能原則將一個較大的程序進行分割為一些小的子模塊，每一個小的子模塊就是一個功能單一、容易理解且結構清晰的小程序。
因此，C語言是一種具有模塊化思想的程序設計語言。
(2)C語言一共有34個預算符、32個關鍵字、9條控制語句。
但它不僅能夠在計算機運算符號的過程中超越其他各種語言程序，實現(xiàn)它們難以實現(xiàn)的運算操作功能，而且，其在運算操作過程中還具有其他計算機語言匯編程序無法企及的全面、方面、快捷、靈活的特點。
因此，較之其他語言程序，C語言具有結構緊湊、語言簡潔、使用方便等特點。
(3)C語言中包好著各種現(xiàn)代化語言的數(shù)據(jù)結構。
具有諸如實型、整型、指針類型、字符型、結構體類型、數(shù)組類型、共用體類型等各種數(shù)據(jù)類型。
由此可見，C語言的數(shù)據(jù)結構十分的豐富。
(4)C語言程序基本上可以使用于各種型號不同的計算機和各種操作系統(tǒng)環(huán)境下，而不用做任何的修改。
因此，C語言具有較強的可移植性。
(5)較之其他高級語言，C語言可以直接對系統(tǒng)功能進行調用，從而實現(xiàn)對硬件的操作。
3 C語言在計算機原理中的應用
發(fā)展到今天，C語言除了適用于計算機系統(tǒng)軟件的編寫之外，還廣泛的被運用到三維、二維和動畫的設計之中。
而C語言的這一切運用，都離不開C語言在計算機原理中的應用。
想對C語言在計算機原理中的運用進行了解，就必須對C語言有一個全面的認識，才能避免在以后的程序設計過程中出現(xiàn)基礎不足而難以維持的情況。
(1)C語言的指針。
在C語言中，如果“*”號出現(xiàn)在一個相應的變量聲明前面，那這就是表示該變量是一個指針型的變量。
即，這一個變量對于一個地址進行著的相應存儲，“*”就是表示這個相應內存地址里相對于這個變量的存儲內容。
一般而言，一個指針是一個地址，是一個常量。
在特殊情況下，一個指針變量可以有不同代表變量的指針值。
因此，在一般情況下，對于C語言中的指針而言，它不僅可以代表相關變量、數(shù)組、數(shù)組元素以及相應的函數(shù)的地址，它還可以代表與這些地址相對應的存儲內容。
此外，通過作為形式參數(shù)的指針可以再調用函數(shù)的過程中得到一個以上不同于return(z)的返回值。
由此，在計算機原理中，指針將C語言同其他同時代的高級語言區(qū)別了出來。
(2)字符串。
字符串表示的是text文本的字符序列，其本質上就是一種字符數(shù)組。
在C語言中，字符串是一種以ASCII的UNL作為數(shù)組退出的一種chair型的數(shù)組。
因此，在計算機原理中，對于這些字符串的使用并不需要引用庫。
但在C標準庫中包含著一些函數(shù)，這些函數(shù)可以在一定程度上對相應的字符串進行操作，這就使得這些函數(shù)看起來更像是字符串而不是數(shù)組了。
在對這些函數(shù)進行使用時，需要用相應的頭文件進行引用。
(3)C語言結構的應用。
C語言主要包括順序結構、選擇結構、循環(huán)結構、等三種結構模式。
1)、順序結構。
我們先看一個例子，假設X=2，Y=4，現(xiàn)在我們需要交換X和Y的值。
在一定程度上，我們可以將這種值的交換看做是兩個杯子的交換，那第三個杯子我們可以看作是Z。
那其正確的編程程序應該是：Z=X;X=Y;Y=Z。
其執(zhí)行的相應結果也該是：X=2，Y=Z=4。
如果將這個順序進行打亂，寫作：X=Y;Z=X;Y=Z。
那么相應的，其執(zhí)行的結果也會發(fā)生改變，成為：X=Y=Z=4。
這樣就不能達到我們預期想要取得的結果了。
順序結構可以構成一個相對簡單的，但又完整的程序，進行相對獨立的運用。
在計算機運用原理中，常見的輸入、計算、輸出程序也就是順序結構。
在C語言中順序結構式按先后的順序依次進行操作的。
2)、循環(huán)結構。
在進行運算和處理的過程中，常常會出現(xiàn)許多具有規(guī)律性的重復，反應到程序之中，就會需要將某些語句進行重復的執(zhí)行。
而在這種情況下被重復執(zhí)行的語句便稱之為循環(huán)體。
因此在語言程序中出現(xiàn)的循環(huán)結構，不僅可以減少對相關源程序反復書寫的工作量，還可以用來描述在重復執(zhí)行某段算法時出現(xiàn)的問題以及具有規(guī)律性的重復運算。
在一定程度上還可以縮短程序的長度，使得程序變得簡單明了。
C語言提供了“for”、“while”、“do-while”、“goto”三種循環(huán)語句來實現(xiàn)其在計算機原理中的循環(huán)結構。
這四種循環(huán)結構可以對相同的問題進行相關的處理，并且在一般情況下，這四種循環(huán)再一定程度上還可以進行一定的替換。
在循環(huán)結構中其循環(huán)判定的條件則由表達式組成，相應的取值于表達式的非0或0則分別代表著其判定結果的真或假。
3)選擇結構。
選擇結構是對相關選擇結構的執(zhí)行，主要是依據(jù)相關的條件對相應的執(zhí)行路徑進行選擇。
在選擇結構的程序設計方法中，最為關鍵的是適用性較強的分支條件和與之相關的分析程序的相對應的流程。
在C語言中，其提供的用于選擇結構的語句主要是“if”和“if-else”語句。
由于在選擇結構中可以派生出另外的一種選擇結果，造成多分枝選擇結構的出現(xiàn)。
因此，在C語言中還有一種針對于多分枝選擇結構的“switch case”語句。
從上面的分析，我們可以看出C語言主要是由一系列相對獨立的函數(shù)按一定的結構組成的。
這在一定程度上，也是C語言模塊化思想的體現(xiàn)。
將一個大的程序分化為更多小的子模塊。
所以，在對計算機原理的運用程序進行編寫、調試的時候，可以講各個程序分開來進行編寫、調試。
而C語言這種特點運用到具體的程序編寫和調試過程中，既可以讓多個人共同參與到一個程序任務的編寫、調試中去，也可以讓一個人參與到多個的編程任務中去。
C語言的這種模塊化的特點，在具體的程序編程過程中充分體現(xiàn)了C語言的靈活性和方便性以及程序文檔的技巧性，從而在一定程度上提高了程序的編輯和軟件開發(fā)的效率。
4 小結
綜上所述，正是由于C語言模塊化思想、靈活方便、數(shù)據(jù)結構豐富、可移植性強等特點，使得C語言在眾多同時代的高級語言中脫穎而出，成為當下較為流行的高級程序設計語言之一。
而C語言上述的這些特點，正是C語言的指針、字符串、結構等在實際的計算機原理中合理、科學的應用中形成。
也正是這些特點，使得C語言在編程過程中具有較好的方便性、靈活性以及程序文檔的技巧性，才使得C語言的程序編輯和軟件開發(fā)率在一定程度上得到提高。
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