2024-2025-1 20241319 《计算机基础与程序设计》第三周学习总结

作业信息

教材学习内容总结

• 《计算机科学概论》第七版第四章：
• 门的类型：介绍了六种基本的门类型，它们是构建数字电路的基础。
• 非门（Not Gate）：对输入信号求反，只有一个输入信号，输出是输入的相反值。例如，输入为 1 时，输出为 0；输入为 0 时，输出为 1。
• 与门（And Gate）：当且仅当所有输入信号都为 1 时，输出才为 1，否则输出为 0。它有两个或多个输入信号。
• 或门（Or Gate）：只要有一个或多个输入信号为 1，输出就为 1，只有当所有输入都为 0 时，输出才为 0。
• 异或门（Xor Gate）：当输入信号中只有一个为 1 时，输出为 1，其余情况输出为 0。
• 与非门（Nand Gate）：是与门的反操作，即输出结果与与门的输出相反。
• 或非门（Nor Gate）：是或门的反操作，输出结果与或门的输出相反。
• 电路的表示方法：
• 布尔代数：是表示二值逻辑函数的数学表示法，可以用布尔代数的运算规则来描述和分析电路的逻辑功能。例如，交换律、结合律、分配律和德摩根定律等在电路设计和分析中非常有用。
• 逻辑框图：是电路的图形化表示，每种类型的门都有自己专用的符号，通过逻辑框图可以直观地看出电路的结构和信号的流向。
• 真值表：列出了所有可能的输入值和对应的输出值，通过真值表可以清晰地了解电路的逻辑功能。
• 电路的应用：介绍了一些基本电路的工作原理，如半加器、全加器、多路复用器和存储器电路等。这些电路是计算机硬件的基础组成部分，对于理解计算机的工作原理非常重要。
• 集成电路：集成电路是嵌入了多个门的硅片，是现代电子设备的核心部件。它的出现使得电子设备的体积大大减小，性能大大提高。
• 《C 语言程序设计》第二章：
• 基本语法成分：
• 字符集：C 语言程序由字符组成，字符集指的是 ASCII 字符集，包括字母、数字、下划线、标点符号和特殊符号。这是计算机语言程序的最小单位。
• 关键字：又称保留字，是语言中被赋予特定含义的单词符号，ANSIC 定义的核心关键字有 32 个，如  int 、 if 、 while  等，这些关键字不能用作标识符。
• 标识符：用来对符号常量、变量、函数和数组等进行命名，由字母或下划线开头且由字母、数字和下划线组成的字符序列。
• 数据类型：
• 基本类型：包括整数类型（如  int 、 short 、 long  等）、浮点类型（如  float 、 double 、 long double ）和字符类型（ char ）。整数类型可分为带符号和无符号两类，浮点类型用于表示实数，字符类型主要用于文字或文本数据的处理。
• 数据类型的特点：数据类型决定了数据的存储空间、表示形式、取值范围和可以参与的运算。不同的数据类型在内存中占用的字节数不同，取值范围也不同。
• 常量与变量：
• 常量：在程序运行过程中，其值不能被改变的量。包括整数常量、浮点数常量、字符常量和字符串常量。例如， 3 、 3.14 、 'A' 、 "Hello"  分别是整数常量、浮点数常量、字符常量和字符串常量。
• 变量：代表内存中具有特定属性的一个存储单元，用来存放数据，在程序运行期间，这些值是可以改变的。变量需要先定义后使用，并且可以在定义的同时进行初始化。
• 运算符和表达式：
• 运算符分类：C 语言运算符按功能可分为算术运算符（如  + 、 - 、 * 、 / 、 % ）、关系运算符（如  > 、 < 、 == 、 >= 、 <= 、 != ）、逻辑运算符（如  ! 、 && 、 || ）、赋值运算符（如  = ）、位运算符、递增递减运算符等；按操作数个数可分为单目运算符、双目运算符和三目运算符。
• 表达式：用运算符将操作数（常量、变量和函数）按一定的规则连接起来，就构成了表达式。表达式的值是按照运算符的优先级和结合性规则求得的。例如，算术表达式由算术运算符、操作数和圆括号组成。
• 数据类型转换：
• 自动类型转换（隐式转换）：基本原则是将字节数少的类型转换为字节数多的类型，这种转换也称为数据类型提升。
• 赋值类型转换（隐式转换）：赋值运算时，如果赋值运算符右侧表达式值的类型与左侧变量的类型不一致，则将右侧表达式的值自动转换成左侧变量的类型，并将值存储在左侧变量中。
• 强制类型转换(显式转换)：根据实际需求，将某种类型转换成另外一种类型，如  (double)a  将  a  的值转换成  double  型， (int)(x + y)  将  x + y  的值转换成整型。

教材学习中的问题和解题过程

问题 1：难以理解各种门的逻辑功能，尤其是异或门等较为复杂的门，可能会对其输入输出关系感到困惑。
解决方案 1：多通过实际例子进行理解，比如用生活中的开关来类比门的输入输出。制作简单的模型或使用电路模拟软件，直观地观察不同输入情况下门的输出变化。

问题 2：难以根据逻辑框图和真值表理解电路的工作原理。
解决方案 3：从简单的电路开始，逐步分析其逻辑框图和真值表，掌握分析方法。多做一些根据逻辑框图和真值表推导电路功能的练习，提高理解能力。

问题 3：对集成电路的概念理解不深入。
解决方案 4：查阅相关的资料和文献，了解集成电路的制造工艺和工作原理。观看关于集成电路的视频讲解，直观地感受集成电路的内部结构和工作过程。

问题 4：混淆关键字和标识符。
解决方案 1：牢记 C 语言的关键字，在命名时避免使用关键字。可以使用有意义的标识符来命名变量和函数，提高程序的可读性。

问题 5：对数据类型的选择和使用不恰当。
解决方案 2：了解不同数据类型的特点和适用场景，根据实际需求选择合适的数据类型。在进行数值计算时，要注意数据类型的取值范围和精度，避免出现溢出或精度损失的问题。

问题 6：对运算符的优先级和结合性掌握不熟练。
解决方案 4：记住常见运算符的优先级和结合性规则，可以通过制作表格或记忆口诀的方式进行记忆。在编写复杂表达式时，可以使用括号来明确运算的顺序，避免出现歧义。

问题 7：数据类型转换时容易出现错误。
解决方案 5：认真学习自动类型转换和强制类型转换的规则，了解不同类型之间转换的可能问题。在进行强制类型转换时，要注意数据的精度损失和可能出现的错误。可以使用适当的类型转换函数来进行安全的类型转换。

计划学习时间:
2小时
实际学习时间:
2小时
改进情况：