内容简介
1、课程大纲
2、第一部分第四课第一章:变量的世界之内存那档事
3、第一部分第四课第二章预告:变量的世界之声明变量
课程大纲
我们的课程分为四大部分,每一个部分结束后都会有练习题,并会公布答案。还会带大家用C语言编写三个游戏。
C语言编程基础知识
什么是编程?
工欲善其事,必先利其器
你的第一个程序
变量的世界
运算符
条件表达式
循环语句
实战:第一个C语言小游戏
函数
练习题
习作:完善第一个C语言小游戏
C语言高级技术
模块化编程
进击的指针,C语言王牌
数组
字符串
预处理
创建你自己的变量类型
文件读写
动态分配
实战:“悬挂小人”游戏
安全的文本输入
练习题
习作:用自己的语言解释指针
用基于C语言的SDL库开发2D游戏
安装SDL
创建窗口和画布
显示图像
事件处理
实战:“超级玛丽推箱子”游戏
掌握时间的使用
用SDL_ttf编辑文字
用FMOD控制声音
实战:可视化的声音谱线
练习题
数据结构
链表
堆,栈和队列
哈希表
练习题
第一部分第四课第一章:变量的世界之内存那档事
经过第三课《你的第一个程序》,我们已经知道怎么在屏幕上显示文字了。暂时我们也就只能做这么多了。而这是正常的,因为我们还没学习很重要的编程知识: 变量
这一课知识点比较多,我们会分为几个章节来学习:
内存那档事
声明变量
显示变量内容
提取输入内容
第一章我们学习电脑内存的知识。
每一个正常人都有记忆,我们的老朋友电脑也不例外,只不过它比我们“厉害”,它的记忆(存储器)有好几种。
为什么电脑要有好几种存储器呢?单单一种还不够吗?
不够:主要问题是我们想要电脑有一个既快捷(能够很快提取信息)又容量大(能够存储很多数据)的存储器。然而,你会哑然失笑,因为目前我们还没有一种兼具快捷和大容量两种特性的存储器。更准确地说,高速存储器太贵,所以容量只能低一点。
因此,我们只好给电脑配备:
要么是很高速但是低容量的存储器
要么是大容量但是低速的存储器
不同类型的存储器
以下列出电脑的存储器类型,从速度最快到速度最慢排序:
寄存器(Register):位于处理器(Processor)上,非常快(近水楼台先得月)
高速缓存(Cache):用于链接寄存器和内存
内存(Memory):这是我们编程时最常打交道的存储器,也是平时我们买电脑时很关心的数据之一
硬盘(Hard Disk):你肯定不陌生,就是平时Windows电脑里的C盘,D盘之类的(当然还有很多其他类型的硬盘,比如U盘,EEPROM等),我们在里面存储文件,照片,视频等
正如上面所说,我们这里把存储器从最快(寄存器)到最慢(硬盘)做了分类。你应该可以推断出寄存器相比硬盘来说,容量要小很多。寄存器只能存储少量的数据,而硬盘则可以存储大量的数据。
当我们说一个存储器慢的时候,其实是相对电脑的处理速度而言的。读取硬盘大概要耗费8毫秒,对于一台电脑来说那已经很慢了(现在普通的家用电脑的运算速度都已经可以达到每秒几十亿次了,1GHz对应每秒10亿次,如果你的电脑主频是2.5GHz,那运算速度就是每秒25亿次;现在家用的双核电脑通常都能达到每秒五十亿次运算(2*2.5GHz)左右的水平)
上面所说的内容我们要掌握什么呢?
事实上,只需要关心一部分就够了。要知道在编程时,我们基本上只和内存打交道。我们也会学习如何读写硬盘,在硬盘上创建文件(在之后的课程中,暂时还不学)。至于寄存器和高速缓存,我们基本不关心,这是电脑的事。
当然,在一些很底层的语言中,比如汇编语言(Assembly,简称ASM),我们会经常用到寄存器。小编以前跟着王爽老师的《汇编语言》第二版学了汇编,那本书编得挺好。但是我想说的是,用汇编哪怕只是做个乘法,也是很不容易的。幸运的是,在C语言(或其他大部分语言)中做乘法很简单。
还要记住一个很重要的知识点:上述四种存储器类型中,只有硬盘是可以永久保存数据的,其他的存储器(寄存器,高速缓存,内存)都是暂时性的存储器:当你关闭电脑时,这些存储器会清空。
幸好,当你重新开启电脑时,硬盘里的数据始终存在,所以你的电脑还知道自己姓什名谁。
内存
既然我们以后的大部分时间都要跟内存打交道,那岂能不来认识认识这位朋友呢?
我们用变焦镜头的形式慢慢道来。
一开始看到的是我们的电脑的图片:
上图中的鼠标,键盘,显示屏你应该都不陌生吧,还有右边那个大家伙: 主机箱。
我们关心的是主机箱,因为我们的内存在这里面
当然我们的硬盘,寄存器和高度缓存也都在这个主机箱里。
我们来开盖看看里面的内容吧
看上去有点凌乱,不过不用担心,我们并不需要知道各部分的功能,我们只需要关心我们这一章的主角: 内存。
它在哪呢?细心的读者可能发现了,我用红色框标识的那个区域就是内存所在。
我并没有标出其他两种存储器:高速缓存和寄存器,因为它们实在太小了,不容易看到。
下图就是内存条的样子
内存也经常被称为RAM,是Random Access Memory(随机存取存储器)的缩写。所以之后的课程我们有时也会用RAM来称呼内存。
内存图示
从外观上,即使我们用显微镜来看内存条,也看不出个所以然来。我们关心的是它内部的运作机制。
下面是一张内存机制的图示
很精简是吧,因为我们不需要知道太多细节。不然我们可能会被告知:“你,你知道得太多了。” 然后…就没有然后了→_→
如果你能搞清楚上图,暂时也已经足够啦。
如你所见,上图中我们关心两列:
左边一列是地址: 内存地址是一个数,能够让电脑在内存里定位, 地址从0开始,到3448765900126结束。这里只是举个例子,我并不知道这个内存里有多少地址(不一定是到3448765900126结束),每个内存条的容量是不同的。一般来说,内存条容量越大(有些电脑目前有16G内存),地址数就越多,储存的信息也越多。
右边一列是值(数字): 每一个内存地址都储存一个数值,以便电脑之后使用,而且每个地址只能存储一个值。
我们的内存只能存储数字。
那你要问了,内存里怎么存储一个单词呢?
好问题。事实上,对于电脑来说,字母也是以数字的形式呈现。一句话就是一连串的数字。
有一张表储存了数字和字母的对应关系,这张表被称为“ASCII码表”。举个例子,数字67对应大写的字母Y。我们暂时不深究ASCII码表,之后的课程会再次提到
所以上图其实不难理解,如果我们要在内存中储存一个数,比如5,内存会看看哪个地址是可用的,然后在里面(比如地址 35487412)储存5;之后内存再要取这个数值的时候,就直接去访问35487412这个地址,得到里面的数,是5
大体上内存的机制就是这样,暂时还是有点模糊的,但在之后的章节,会越来越清晰,我向你保证。
第一部分第四课第二章预告:变量的世界之声明变量
今天的课就到这里,一起加油吧。
下一课我们继续探寻C语言变量的奇幻世界。
程序员联盟
微信公众号*您若觉得本文不错,请点击画面右上角《···》按钮“分享到朋友圈”或“发送给朋友”或“收藏”
*新朋友请关注「程序员联盟」微信搜公众号
ProgrammerLeague
小编的微信号:
frogoscar
小编的QQ号: 379641629
小编的邮箱: enmingx@gmail.com
(微信和邮箱最常用)
PS: 有朋友反映看手机端的文章太累,其实是可以用浏览器网页来看的
1. 点击画面右上角的《···》按钮,然后选择“复制链接”,再把链接黏贴到你的浏览器里面或用邮件发送给自己,就可以在电脑的浏览器里打开了
2. 或者去 头条网www.toutiao.com,搜索我的自媒体“程序员联盟”,里面有所有文章
新朋友如何查看所有文章: 点击“查看公众号”,再点击“查看历史消息”
“程序员联盟”公众号专为程序员,App设计师,各位喜爱编程和热爱分享的小伙伴们推送各样编程相关知识,优秀软件推荐,业界动态等。搜索
ProgrammerLeague 加关注~
持续关注 程序员联盟 微信公众号,更多有趣,有料,有亮点的内容等着你哦!