計算機專業(yè)C與C++程序設計研究論文
摘要：首先介紹了目前高校計算機學院C族語言相關程序設計課程的建設狀況。然后從C族語言的相互衍生關系出發(fā)，提出了在高校計算機課程體系中去除C語言的基礎課程，將其綜合成一門C++程序設計課程來供學生學習，并對課程內容、參考教材和課時安排上給出了自己的建議。
關鍵詞：C語言；C++語言；程序設計
高校的C族語言教學總是按照先學C語言，再學C++的順序進行，這種學習順序隨著C++標準的不斷升級改革后變得越來越不適用。早期的C++屬于多面性語言，即可以像C一樣進行模塊化的面向過程的編程設計，也可以像Java一樣進行抽象的面向對象程序設計。那時的教學者考慮的是學生應當從較為便于理解的面向過程的編程思路入門學習C語言編程，然后在熟練了面向過程的編程方式后再從C語言延伸到C++，轉而學習面向對象的程序設計�？墒请S著面向對象的程序設計在應用市場上占領了絕對的主導地位后，再讓學生從面向過程著手就等于是浪費學習時間。加上C++和C兩門語言的初級語法思想是完全一致的，開設兩門課程浪費了學時，也耽誤后續(xù)更重要的核心課程的學習。
1程序設計語言C與C++的比較
1.1C與C++的共性。一般簡要的介紹是把C++當作C的加強版，這種認知當然是錯誤的，C++語言的設計者在設計之初為了保障自家語言會受到開發(fā)者的關注，所以兼容了的C的語法，這就自然使得C++可以使用C的編程方式進行程序設計，所以也導致了很多人對這兩種語言的關系產(chǎn)生了錯誤的認知。同時由于C語言本身設定上的優(yōu)越性，所以C++在進行自我定義的時候也沿用了C語言很多優(yōu)良的性質�；A數(shù)據(jù)結構一致，C與C++的基礎數(shù)據(jù)類型都是以變量和常量作為基本屬性劃分，類型上有字符型、整型、長整型、單精度浮點型和雙精度浮點型，不過C++額外增設了布爾型。復合型數(shù)據(jù)結構上也都同時具有數(shù)組、多維數(shù)組、結構體、枚舉類型和共同體，但是C++增設了字符串類型以替代C語言中的字符數(shù)組，功能上更加強大，也更加便捷。在語法方面，聲明、賦值、循環(huán)、選擇的結構和實現(xiàn)都是一致的，并且C++雖然提倡使用類和對象的概念去設計程序結構，可也同樣支持函數(shù)體結構的程序設計結構。并且C語言中函數(shù)的賦值都是間接調用，在使用C語言函數(shù)時總是會在指針上出現(xiàn)各種紕漏，但是C++的函數(shù)體可以使用引用參數(shù)，這就使得C++的函數(shù)體比之C的更加好用�？偟恼f來就是，C++標準下用戶可以完全使用C語法進行編程而不會出現(xiàn)任何BUG，同時C++自身的優(yōu)越設定和標準使得其設計能力比C要強大數(shù)倍，是目前市場上大型程序開發(fā)的首選語言。
1.2C與C++的不同。上一節(jié)介紹了C++和C的基礎語法上的區(qū)別，這些區(qū)別都是C++的作者在C的基礎之上修訂而來的結果，是為了讓C++標準下得面向過程的程序設計比之單純的C更加便捷方便。但是C++的誕生伊始，就是一門向上使用面對對象的程序設計思想的高級編程語言。它的封裝性、繼承性、多態(tài)性和對象唯一性才是C++成為強大高級語言的重要原因，這些特性都是C語言不可能擁有的。所以C能夠實現(xiàn)的程序，C++能夠實現(xiàn)并且實現(xiàn)的更為方便，C不能實現(xiàn)的程序，C++同樣可以實現(xiàn)。
1.3C++的特色。承接上一節(jié)，C++和C之間最大的不同，也是C++自身最值得夸耀的特性，就是面向對象程序設計思想。這種思想使得C++語言設計出來的程序，變成了類和對象的有機結合，這種結合的代碼比之面向過程的函數(shù)體架構的代碼更加易讀，共同開發(fā)起來容易上手，后續(xù)的維護者也不用費更多的腦筋去理解前人的代碼含義。而類和對象的設計思路，使得開發(fā)者合作時相互之間的工作變的更為獨立，雙方之間只需要知道對方所寫的類實現(xiàn)的功能和包含的數(shù)據(jù)就行。這種特性我們稱之為良好的封裝性，開發(fā)者之間不需要去知道對方的代碼是如何實現(xiàn)，甚至在此之上還可以保證良好的代碼健壯性。因為類的引入，更先進的作用域機制也被引入進來，類的書寫者往往會將自己類中的數(shù)據(jù)進行嚴格的作用域限定，防止其他合作者擅自去修改和使用自己類中的數(shù)據(jù)。合作者想要知道類中的數(shù)據(jù)或者使用類中的數(shù)據(jù)，只能通過類的書寫者定義的帶有檢查機制的方法才行。這樣會使得很多人合作開發(fā)的大型項目的穩(wěn)定性和安全性比之用C語言開發(fā)時再上一個臺階。同時類的概念中還有一個先進的設定就是繼承性，并且由這個繼承性還延伸出了接口的概念。有了可以繼承的接口和類，那么開發(fā)者在對程序進行迭代的瀑布開發(fā)流程時，就可以很好的使用自己曾經(jīng)開發(fā)的源代碼，或者借用其他項目的源代碼，因為只要學會科學的使用繼承機制，就不僅僅是節(jié)約程序員的代碼時間，也減少了程序員在回顧曾經(jīng)代碼時發(fā)生的錯誤和歧義。而與繼承機制配合使用的是多態(tài)性，曾經(jīng)C語言中定義的函數(shù)，其靈活度非常差，特定的函數(shù)只能滿足特定程序定義的需求，想要重用曾經(jīng)的源代碼是幾乎不可能的事情。我們剛才提到的繼承機制使得C++開發(fā)者復用源代碼成為了一種習慣，但是復用時不可避免的修改問題又擺到了臺面上，多態(tài)機制順應而生了。多態(tài)機制使得類不僅可以繼承其他類，將父類的數(shù)據(jù)和方法都在本類體中自如的使用，同時還可以用本類中新的定義和代碼去覆蓋父類中的數(shù)據(jù)定義和方法。這就讓程序員變的更加自由，想用父類的數(shù)據(jù)和方法時就去繼承，但是不想全部使用時就加上多態(tài)機制去覆蓋。這樣代碼之間的重復利用率變得十分客觀，節(jié)約了大量的開發(fā)時間和開發(fā)成本。
2程序設計語言C與C++開設建議
C++課程的內容應當如下安排：第一部分，教授C++的基礎語法，讓學生可以編寫出在DOS命令行下輸入輸出的程序，了解編程的基本概念和思想。并且這時應當同時進行C和C++的雙向語法教學，為日后學生進入高年級后的方向選擇打下基礎。此部分使用半個學期最為適宜，并且此時并不灌輸學生何為面向對象何為面向過程，而主在讓學生使用基礎語法進行最基本的編程探索。第二部分，在學生有了基礎編程知識后，將數(shù)據(jù)結構的內容放入課程中去，用半學期的時間教授學生用C++實現(xiàn)的各類常見數(shù)據(jù)結構。并且結合實際開發(fā)項目中的代碼作為閱讀補充，讓學生明白數(shù)據(jù)結構的知識對程序開發(fā)的意義，然后將簡化后的小項目作為課堂的主要內容，用實際的代碼讓學生去理解那些枯燥的數(shù)學定理和概念。而且在實現(xiàn)數(shù)據(jù)結構的過程中，必然會面對一些更為高級的C++語法和概念�？偟膩碚f，用大一上的一個學期讓學生對于基礎編程有了良好的認知和深入，是十分值得和有效的。第三部分，在學生有了數(shù)據(jù)結構的基礎和C++的基本語法掌握后，應當面對一些實際的開發(fā)項目和問題。當然實際的問題還是需要老師進行簡化，其主要目的是讓學生掌握C++的高級特性和實際軟件開發(fā)的過程與思路，并且想學生傳授基礎的算法。這一部分較為困難，應當使用一個學期讓學生慢慢的掌握和熟悉。第四部分，在學生算是對C++語言和數(shù)據(jù)結構與算法都有了基礎的入門后，再進行課堂教學意義就不大了，應當再大二上學期開設一門課程設計實驗課，讓學生完成幾個難度從小到大的項目，循序漸進的掌握基本的實際開發(fā)技巧和思維。
參考文獻
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