大學計算機專業Ｃ與Ｃ＋＋程序設計語言開設探討

摘要：本文在比較分析了當前大學計算機專業C與C++程序設計語言的開設現狀，以及C與C++語言異同的基礎上，提出在大學計算機專業程序設計語言課程設置中直接開設C++的觀點。并給出直接開設C++語言時的教學內容設置、教材選擇參考和開設時間建議。

關鍵詞：C語言；C++語言；程序設計

中圖分類號：G642文獻標識碼：B

文章編號：1672-5913(2007)14-0022-02

1引言

大學計算機科學專業的程序設計語言課程，一般分為必修和選修兩種。C和C++都作為必修課；而VB和Java等一般作為選修課?，F在大多數高校計算機科學專業開設程序設計語言課程的順序都是，先開C語言，再開C++語言。然而，我們在教學實踐中發現，學生學習C語言程序設計，接受了“自頂向下，逐步求精”的模塊化程序設計思想，在學習C++語言時，對C++語言的特色：類和模板所提供和支持的“自底向上”的面向對象程序設計思想，很難適應、理解、接受和掌握。同時，由于課時的壓縮，兩門語言都要開設，學時更顯不足，致使學生兩門語言課程都沒有充分的時間學通、學透；更有甚者，正常的教學內容不能完成，學生一知半解、似懂非懂，課程的難點知識沒有時間講和學。這種結果直接影響后續課程(比如，數據結構)的學習；同時學生動手開發軟件的能力也將受到影響。

本文在分析比較C和C++程序設計語言異同的基礎上，結合多年的教學實踐經驗，提出在大學計算機科學專業中，直接開設C++程序設計語言，不再開設C語言的觀點。并根據作者的教學實踐經驗，給出直接開設C++時，教學內容、教材選擇和開設時間的建議。

2程序設計語言C與C++的比較

2.1C與C++的共性

C++是C的增強版，是在C的基礎上增加了數據抽象和面性對象的程序設計這些新特點，很自然C++擁有C語言的基本功能。它支持結構化的程序設計，任何用C寫的程序都可以在C++環境下運行。

在C和C++語言中，標識符、變量、常量、基本數據類型、指針、表達式、運算符的優先級等的規定都相同。枚舉類型和結構體類型的定義方法也相同。關系和邏輯運算、條件語句、循環語句這些控制流語句的定義和使用也都相同。C和C++中數組的定義和使用相同。函數的定義與調用基本相同，只是C++引入了引用參數。也正是由于引用參數的引入，使得C++的使用比C更方便。關于動、靜態變量及其范圍的規定在C和C++中相同。因此?？梢哉f，C語言所擁有的功能，C++都有，而且也是C++的基本部分。但是，C++比C具有更強的功能，具有C所沒有的特性——數據的抽象和支持面向對象的程序設計。同時，關于枚舉變量，結構體變量的聲明C++的語法約定更簡潔方便。

2.2C與C++的不同

C與C++在程序設計的思想與規模、動態存儲管理、文件使用、枚舉和結構體類型、輸入和輸出，以及程序注釋等方面存在差異。C++不僅具有C的所有功能，可以實現所有C語言所能實現的功能，而且C++的功能更強大，使用更簡潔方便。因此，使用C語言設計程序所能解決的實際問題，使用C++語言設計程序也一定能夠解決，而且實現起來更方便。

2.3C++的特色

C++最大的特色是提供了數據的抽象和實現數據抽象類型的機制——類，以及支持面向對象程序設計的封裝、繼承和多態等特性。由于類的出現，使得C++中的數據類型不再局限于系統所提供的固有類型，用戶可以根據自己的實際需要設計創建新的數據類型。同時，由于類的使用，使得數據和操作被封裝在具體的類中，實現了信息的隱藏。C++提供了兩種構造新類的方法：繼承和構成。這兩種構造方法使得C++具有面向對象程序設計的特性。C++還提供了虛函數機制，這使得類的操作可以實現動態邦定。C++中的重載機制使得C++的使用更方便快捷和人性化。C++的模板使得C++具有多態特性。另外，C++的異常處理機制使得程序的調試變得容易和方便。還有C++的虛基類，使得它非常適合用來開發面向對象的程序。

C++中的引用類型，使得函數的參數可以采用引用參數，避免了C語言中函數參數的單向值傳遞所帶來的弊端。而且使用起來非常方便。

C++還提供了作用域限定運算符(::)，該運算符可用于解決名稱沖突。還可用于指定標識符的有效范圍，如名稱空間中標識符的使用。

標準C++還支持名稱空間[3~5]，除了系統提供的標準名稱空間std外，用戶還可以定義自己的名稱空間。名稱空間的使用給程序設計帶來了很大的方便。

C++的上述諸特色，顯示了C++不僅能實現C程序設計語言所支持的結構化程序設計，而且還支持面向對象的程序設計。可以開發出更大更復雜的應用軟件。

以上C與C++的比較可見，C++的基本部分與C語言基本相同，而且C++的語法相對于C語言的語法更簡潔方便易使用。因此，C++完全可代替C來完成程序設計，完全可以在大學計算機科學專業的本科生中直接開設C++程序設計語言課程，而不用先開設C語言，再開C++。這樣，可以將節省出一部分學時分給C++課程，使得C++的學時更充足些，學生也掌握地更好些。

3程序設計語言C與C++開設建議

通過以上的分析比較，可見在高校計算機科學專業程序設計語言課程的開設中，可以不用開設C程序設計語言，而直接開設C++語言程序設計。

C++的教學內容應該包括：基本知識部分：程序設計與問題解決概述；C++語法、語義以及程序開發過程；數值類型、表達式與輸出；程序輸入與軟件設計過程；條件、邏輯表達式與選擇控制；循環；函數；作用域和生命期；高級控制結構；固有數據類型和用戶定義的簡單數據類型。C++高級知識部分：結構體、數據抽象和類；數組；基于數組的表；面向對象的軟件開發；指針、動態數據和引用類型；鏈結構；模板與異常；遞歸。

C++課程開設時間放在一年級第二學期比較適宜。因為學生在第一學期已經學習了一些關于計算機的入門知識，對計算機科學有了一定的了解，這時開設C++程序設計語言，學生接受起來比較自然。而且直接學習C++語言，沒有別的計算機語言的影響，學習起來更易于接受。C++的課時建議為周學時4，以保證學生有足夠的學習、吸收和消化知識的時間。另外，這個學期開設C++可為學生后續專業課程(如，數據結構)的學習做鋪墊。更重要的是作為計算機科學專業的本科生，在當前的形勢下掌握C++這一通用的編成語言，不僅為將來的發展奠定良好基礎；也為今后參與社會競爭打下堅實基礎。

以上觀點的有效實施依賴于C++程序設計語言教材的選擇。在選擇教材時，必須選擇適宜作為入門語言學習的C++教材。在此建議采用參考文獻[3]中的教材——美國Jones and Bartlett Publishers出版的原版教材“Programming and Problem Solving with C++ (Third Edition/Fourth Edition)”。該教材知識講述邏輯性強，內容安排循序漸進，講解非常透徹清晰，是國內許多中文教材無法媲美的；而且沒有任何先驅課程要求，學生學習起來很容易理解和接受，該教材是美國大學計算機及相關專業程序設計語言的入門教材，是美國最暢銷的計算機科學教材，也是教育部推薦使用的計算機專業類影印版教材。作者在過去4年中使用該教材對計算機科學專業的學生講授C++程序設計(雙語教學)。4年以前作者曾多次講授C語言程序設計。結合多年的教學實踐，作者提出在大學計算機專業的程序設計語言課程設置中，直接開設C++程序設計語言的觀點。關于教材的選擇，也可選用其他一些翻譯過來的國外優秀教材，如參參考文獻[5]中的《C++大學教程》(第五版)，該書是針對一學期的課程設置的，英文版在國外也是作為計算機專業的大學一年級教材；或者考文獻[4]中的《C++核心思想》。作者的經驗是最好選用國外原版教材，而且以參考文獻[3]為最好。

參考文獻：

[1] 譚浩強. C程序設計(第二版)[M]. 北京: 清華大學出版社， 1997.

[2] 龔杰民， 金益民， 殷勇. 標準C語言程序設計及應用[M]. 西安電子科技大學出版， 1995.

[3] Nell Dale， Chip Weems， Mark Heading. Programming and Problem Solving with C++(Third Edition)[M]. 美國: Jones and Bartlett Publishers， 2003.

[4] [美]Cay Horstmann著， 晏海華等譯. C++核心思想(第三版)[M]. 北京: 電子工業出版社， 2004.

[5] [美]戴特爾等著， 張引等譯. C++大學教程(第五版)[M]. 北京: 電子工業出版社. 2006.

作者簡介：謝娟英(1971-)，女，陜西西安人，副教授，主要從事智能信息處理方面的應用研究。

通信地址：陜西師范大學98# 郵編710062

Tel: 029-85307830(home)，13088965815

E-mail: xiejuany@snnu.edu.cn

資助項目：陜西師范大學“C++程序設計雙語教學的研究與實踐”評建項目(項目編號：992398)資助.