隨著大數(shù)據(jù)、智能化應(yīng)用不斷深入人們的工作和生活，軟件變得無處不在。為滿足國家一流專業(yè)建設(shè)和應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)需要，以從計算到編程為主線編寫了《C/C 程序設(shè)計導(dǎo)論從計算到編程(微課視頻版)》(ISBN： 9787302592020)，以從抽象到編程為主線編寫了本書。本書按照面向?qū)ο笏枷虢M織程序設(shè)計的內(nèi)容，內(nèi)容的組織思路和主要范圍如圖0.1所示。

圖0.1本書內(nèi)容的組織思路和主要范圍

編程具有較強的科學(xué)性和系統(tǒng)性。本書針對我國學(xué)生基礎(chǔ)知識好但應(yīng)用知識訓(xùn)練不足的特點，以概念抽象和數(shù)學(xué)抽象為基礎(chǔ)，融入計算理論、程序理論和計算機系統(tǒng)等基本原理，強調(diào)抽象思維的培養(yǎng)，旨在塑造能夠理解軟件模型和數(shù)學(xué)模型的優(yōu)秀編程人才。

編程具有很強的工程性，涉及分析、設(shè)計、編碼、測試等各個階段的工作。本書按照模型及模型轉(zhuǎn)換的思想將各個階段內(nèi)容整合在一起，先介紹面向?qū)ο蠓治鲈O(shè)計的思想和方法，然后討論編程知識、編程技術(shù)和編程方法，使用圖形語言和計算機語言進行描述，突出編程的思路和方法，避免讀者迷失在編程的細節(jié)中。

編程是一種能力，需要通過大量訓(xùn)練來獲得。本書從實際應(yīng)用和基礎(chǔ)計算兩個層次選擇經(jīng)典案例，針對目前的主流應(yīng)用場景由淺入深地設(shè)計了大量的示例代碼，難易區(qū)分度明顯。本書的示例代碼全部選擇C 語言編寫，大部分示例可改寫為Java等其他語言，可供不同層次讀者學(xué)習(xí)。

本書主要內(nèi)容

本書共有8章，每章先介紹面向?qū)ο蠓治鲈O(shè)計的基本知識和基本原理，再討論相應(yīng)的編程方法和實現(xiàn)技術(shù)。各章之間的關(guān)系如圖0.2所示。

圖0.2各章之間的關(guān)系

第1章類與對象。以認識和理解客觀事物中形成的概念為基礎(chǔ)，主要從抽象視角介紹抽象類及對象的基本原理，聲明類和定義對象的編程方法，從計算視角介紹成員函數(shù)調(diào)用的實現(xiàn)原理，創(chuàng)建和刪除對象的實現(xiàn)過程，最后討論程序設(shè)計思想和描述工具。

第2章封裝與職責(zé)。從客觀事物的邊界和作用引入封裝和職責(zé)兩個概念，主要介紹根據(jù)職責(zé)封裝類的基本原理和編程方法，最后介紹自定義日期數(shù)據(jù)類型和管理員工信息兩個應(yīng)用案例。

第3章關(guān)聯(lián)與連接。從客觀事物之間的關(guān)系引入關(guān)聯(lián)及連接的概念，主要介紹使用關(guān)聯(lián)及連接描述客觀事物之間關(guān)系的基本原理，介紹一般關(guān)聯(lián)、組合關(guān)聯(lián)和聚合關(guān)聯(lián)的編程實現(xiàn)技術(shù)和方法，重點介紹使用組合關(guān)聯(lián)描述客觀事物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，最后介紹字符串和鏈表兩個應(yīng)用案例。

第4章繼承與多態(tài)。從客觀事物的分類和抽象引入繼承及其相關(guān)概念，主要介紹使用繼承描述事物之間層次關(guān)系的基本原理，以及繼承、多態(tài)、多重繼承的實現(xiàn)技術(shù)和編程方法，最后介紹銀行賬戶案例。

第5章設(shè)計與實現(xiàn)。主要介紹綜合運用編程知識和技術(shù)解決實際問題的步驟和方法。以Josephus游戲為例介紹分析設(shè)計、編碼實現(xiàn)和程序維護階段的主要工作及其基本方法，以矩陣乘法為例介紹根據(jù)數(shù)學(xué)模型編程的技術(shù)和方法，最后介紹異常處理技術(shù)及其編程方法。

第6章運算與重載。以自然數(shù)的基數(shù)理論為基礎(chǔ)，主要介紹使用自然數(shù)進行計數(shù)和度量的基本原理，以及抽象和定義運算的方法，重點介紹定義運算的基本思路和重載運算的編程技術(shù)，最后介紹貨幣和R進制計算機兩個應(yīng)用案例。

第7章模板與模板庫。主要介紹類模板和模板類的概念，以及使用類模板編程的主要技術(shù)和基本方法。介紹標(biāo)準(zhǔn)模板庫，重點介紹容器類和流類的使用方法，最后介紹持久化對象應(yīng)用案例。

第8章課程成績管理應(yīng)用案例。以課程成績管理為例，主要介紹綜合運用面向?qū)ο蟮闹�識、原理和技術(shù)開發(fā)實際應(yīng)用程序的主要步驟和基本方法。本案例可作為編程訓(xùn)練的項目，也可作為后續(xù)學(xué)習(xí)的案例。

本書特色

(1) 抽象思維與計算思維有機融合。將語文、數(shù)學(xué)課程中培養(yǎng)抽象思維、計算思維及其表達方式有機融合起來，用于解決軟件開發(fā)過程中有關(guān)抽象和計算的問題，從而降低學(xué)習(xí)編程的門檻和難度。

(2) 分析設(shè)計與編程實現(xiàn)有機融合。按照模型轉(zhuǎn)換思想，以分析設(shè)計中建立的模型作為編程實現(xiàn)的背景和前提，將編程實現(xiàn)的代碼作為模型轉(zhuǎn)換的結(jié)果，有機融合了分析設(shè)計與編程實現(xiàn)兩個階段的內(nèi)容，更加明確編程的學(xué)習(xí)重點和方向。

(3) 圖形語言與計算機語言有機融合。本書按照元模型表示模型的思想，把UML圖形語言作為描述語義的通用工具，便于讀者能夠直觀地理解代碼和將C 代碼修改為Java、C#等其他計算機語言的代碼，從而適應(yīng)混合式語言編程的要求。

配套資源

為便于教與學(xué)，本書配有微課視頻、源代碼、數(shù)據(jù)集、教學(xué)課件、教學(xué)大綱、教學(xué)日歷、習(xí)題答案、期末試卷及參考答案。

（1） 獲取微課視頻方式： 先刮開并用手機版微信App掃描本書封底的文泉云盤防盜碼，授權(quán)后再掃描書中相應(yīng)的視頻二維碼，觀看教學(xué)視頻。

（2） 獲取源代碼、數(shù)據(jù)集方式：先刮開并用手機版微信App掃描本書封底的文泉云盤防盜碼，授權(quán)后再掃描下方二維碼，即可獲取。

源代碼

數(shù)據(jù)集

（3） 其他配套資源可以掃描本書封底的書圈二維碼，關(guān)注后回復(fù)本書書號，即可下載。

讀者對象

本書適合作為全國高等學(xué)校計算機及相關(guān)專業(yè)的教材，也可供有意向?qū)W習(xí)C 語言或從事軟件開發(fā)的讀者自學(xué)使用。

在本書的編寫過程中，作者結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗和學(xué)生反饋的學(xué)習(xí)心得，參考了諸多相關(guān)資料，在此表示衷心的感謝。限于個人水平和時間有限，書中難免存在疏漏之處，歡迎讀者批評指正。

作者
2023年5月