前言Foreword

在当今信息化时代，计算机编程已成为一项不可或缺的基本技能。而在众多编程语言中，C/C++以其高效、灵活和强大的特性，成为计算机科学教育和实际应用的热门选择。然而，C/C++语言的复杂性和学习难度也常使初学者望而却步。为了降低学习难度，提高学习效率，我们引入了GitHub Copilot编程助手，并基于Visual Studio（VS）集成开发环境，编写了本教材。

Copilot通过深度学习和自然语言处理技术，能够实时解释C/C++的语法知识和算法逻辑，为学习者提供即时的编程建议和代码补全。这使得学习者在编写代码的过程中，能够得到及时的反馈和帮助，从而更快地掌握C/C++的编程技巧。同时，Copilot还能够根据学习者的编程习惯和需求，智能推荐代码片段和解决方案，进一步降低学习难度，提升学习体验。

然而，编程学习不仅仅是对语言本身的掌握，更重要的是通过上机实践和项目开发来锻炼实际应用能力。因此，本书在培养计算思维的同时，也注重培养读者的上机实践能力和项目开发能力。通过一系列精心设计的实践任务和项目案例，读者将有机会在实际操作中深化对C/C++语言和项目开发的理解，掌握程序设计的核心技能。

在这个过程中，Copilot同样发挥着不可或缺的作用。它能够帮助读者进行项目的设计、编码、改错和优化等工作，让读者更加专注于项目功能的分析、测试与调试。通过与Copilot的协作，读者不仅能够轻松学会C/C++，更重要的是能提高项目开发的效率和质量。

总之，本书通过引入AI编程助手，为读者提供了一条高效、便捷的学习路径。无论是编程初学者还是有一定基础的学习者，本书都将帮助读者更好地掌握C/C++编程技能，提升实践能力和项目开发能力，为未来的计算机学科学习和职业发展奠定坚实的基础。

◆程序设计实践教程(C/C++版)——基于Visual Studio和GitHub Copilot前言1. 本书特点 

 （1） 利用Copilot降低学习难度： 通过引入AI编程助手，本书为学习者提供了贴身的帮助，降低了C/C++的学习难度，提高了学习效率。

 （2） 培养计算思维和问题解决能力： 本书通过精心设计的实践任务和项目案例，引导读者学会运用计算思维去分析和解决问题，培养读者的算法设计能力和创新能力。

 （3） 手把手的教学： 本书在软件的安装与使用、代码的创建与运行、程序的测试与调试、项目的开发与优化等方面，提供了手把手的教学，实现从零基础入门到熟手的进阶。

 （4） 理论与实践相结合： 本书既详细介绍了C/C++语言的基础知识和核心概念，又通过丰富的实践任务和项目案例，让读者在实际操作中深化理解，提升技能和项目开发能力。

 （5） 配套OJ系统： OJ系统作为实践环节的得力助手，不仅能够满足教师组织班级集体参与的需求，也支持学生个体自主选择参与。题目精心设计，紧密围绕知识图谱展开，难度从易至难，逐级递增，既有适应日常练习的基础题，也有富有挑战性的竞赛级难题，为学习者提供了丰富的挑战与成长机会。

2. 章节结构 

第1章 熟悉Visual Studio编程环境，掌握项目创建、程序编写与运行的基本流程，并学习如何快速解决简单的编程错误。

第2章 通过模仿与改写的方式学习顺序结构程序设计，加深理解并解决编译与运行中出现的错误。在理解键盘缓冲区运行机制的基础上，利用Copilot简化输入输出语句的学习难度。最终，引导读者利用Copilot探究C/C++编程中的注意事项。

第3章 学习分支结构程序设计，并掌握测试与调试的方法，以确保程序逻辑的正确性。

第4章 强调循环结构的计算思维训练，学习循环程序的测试与调试技巧。

第5章 学习如何定义与使用函数，为模块化编程打下坚实的基础。

第6章 掌握一维数组的增删改查操作，并学习一维数组程序的测试与调试方法。

第7章 深入学习二维数组的基本操作，并通过调试和编程实践，加深理解。

第8章 学习字符数组（字符串）的基本知识与输入方法，同时通过调试和编程实践，掌握字符串的使用。

第9章 借助Visual Studio深入理解指针的概念，并学习动态内存分配、内存泄漏以及因使用指针可能导致的程序错误等问题。

第10章 学习结构体与类的编程基础，深入掌握析构函数、拷贝构造函数与运算符重载的作用与用法。

第11章 引入递归的计算思维，并利用Visual Studio的调用堆栈和监视信息，直观理解递归的执行流程。

第12章 学习文件编程的基础知识，并掌握文本文件与二进制文件的读写操作。

第13章 借助具体项目“RSA解密”，学习如何通过与Copilot交互，完成项目的设计与编码，并通过测试、调试与进一步交互，最终得到符合要求的项目代码。

附录A 提供Visual Studio软件的安装指南。

附录B 详细介绍Copilot的安装与使用步骤，并指导学生完成学生认证，实现免费使用。

附录C 介绍国产编程智能助手CodeGeeX的安装与使用技巧。

附录D 介绍教材配套实践平台的注册与使用方法，并详细解释OJ系统中常用的输入输出方式。

由于编者水平有限，书中难免存在一些错误和不足之处，希望有关专家、同行和读者批评指正。编者2024年12月