内容简介

本书以仓颉编程语言为载体，是一本面向零基础读者的程序设计教材。通过阅读本书，读者可以掌握仓颉的基本语法，了解基础的算法及计算思维，并通过书中大量的实践案例，获得将语法知识及算法理论应用于工程实践的切身体验。本书以“知其然，更知其所以然”为理念，从计算机底层模型出发，由浅入深，逐步构建程序思维，在讲解语法的同时，始终贯穿对程序运行本质的剖析，帮助读者建立扎实的计算机科学基础及程序思维。

本书可作为高等学校公共程序设计课程的教材，也可作为期望使用仓颉开发鸿蒙应用的软件工程师的参考用书。

编辑推荐

本书特色：

1.初学者可流畅阅读和理解。编写团队耗费大量精力梳理与教学目标相关的知识体系，试图构造出一条曲折但畅通的学习路径；刻意避开了简单堆砌知识点的做法，而是通过科学的知识架构和学习路径设计，引导初学者在不断的自我肯定中步步为营，勇往直前。

2.内容兼顾HOW&WHY。只有当读者将抽象的语法与CPU、内存层面的具体行为关联起来时，才能真正理解语法本身。编写团队在书中设置了大量“知所以然”环节，以帮助读者建立对程序和计算思维的更深刻理解。

程序设计能力训练和软件工程习惯养成并举。编写团队力求在书中提供整齐有序、符合工程实践规范的代码示例，摒弃不规范的“教学代码”风格，在潜移默化中向读者传递“优美、良好的编程风格”的理念。

3.案例设计贴近工程实践且富趣味性。书中的教学案例来自经济学、数学、管理学、医学等众多学科领域。期望通过对本书的学习，读者可以获得切实的通过程序设计解决实际工程问题的体验。

4.将算法之“盐”融入语法之“水”。根据语法学习的需要，本书适当引入了一些算法和数据结构示例，包括但不限于选择排序、折半查找、散列数据结构与递归等。此外，在这些示例的讲授过程中，本书还力图潜移默化地向读者传递

程序效率、计算复杂性、松散耦合等设计思想。

5.本书的撰写得到了华为公司仓颉语言生态与产业发展总监王学智先生、华为基础软件人才发展总监王景全先生、华为仓颉编程语言团队技术专家刘俊杰先生的大力支持。

6.配套教学资源丰富，除书中二维码所提供的电子资源外，编者团队将持续丰富本书配套的学习资源（在华为ICT学院及B站提供本书的视频MOOC，在拼题A等平台提供配套的在线评测习题集）。

作者介绍

陈波，重庆大学计算机学院讲师，艾尔曦医疗设备联合创始人。在工程实践方面，长期从事医用电子仪器的研究和开发，擅长应用新的计算机理论及方法解决具体工程问题。在教学实践方面，长期从事计算机程序设计课程的教学工作，擅长将工程实践经验与教学相结合，著有《C++编程基础及应用》、《Python编程基础及应用》等高校教材。

目录

第1章  学习准备 / 001

1.1 了解计算机 / 002

1.1.1 计算机的组成 / 002

1.1.2 内存模型 / 003

1.2 仓颉语言及编译器 / 004

1.3 仓颉编译器的下载及安装 / 005

1.4 第一个仓颉程序：学习仓颉，拥抱未来 / 006

1.5 第一个仓颉项目：世界，你好 / 008

第2章  计算及基本数据类型 / 010

2.1 main函数 / 010

2.2 变量 / 011

2.3 整数类型 / 013

2.4 浮点数类型 / 019

2.5 数值计算 / 022

2.5.1 自增、自减、求余、求幂 / 022

2.5.2 复合操作符 / 023

2.5.3 操作符优先级 / 024

2.6 字符串 / 025

2.6.1 “单行”字符串 / 026

2.6.2 转义符号 / 028

2.6.3 多行字符串 / 029

2.7 用户输入 / 030

2.8 格式化 / 032

2.9 常量 / 033

2.10 对象命名 / 034

2.11 实践：鸡兔同笼 / 035

2.12 小结 / 036

第3章  程序结构基础 / 038

3.1 条件分支 / 038

3.1.1 if语句 / 038

3.1.2 if-else语句 / 040

3.1.3 条件表达式 / 041

3.1.4 多分支选择 / 043

3.2 模式匹配 / 046

3.2.1 不含选择器的match表达式 / 046

3.2.2 包含选择器的match表达式 / 048

3.3 布尔型 / 051

3.4 关系运算 / 052

3.5 使用库函数 / 055

3.6 自定义函数 / 057

3.7 实践：断点调试观察函数调用 / 060

3.8 实践：心灵感应魔法 / 061

3.9 数组容器 / 064

3.10 实践：鼠牛虎兔 / 066

3.11 构造对象 / 067

3.12 小结 / 068

第4章  循环之道  / 069

4.1 for循环 / 069

4.2 实践：断点调试观察程序循环 / 072

4.3 区间 / 073

4.4 实践：滚雪球的复利 / 074

4.5 容器的遍历 / 076

4.6 实践：发现圆周率 / 077

4.7 实践：质数判定 / 079

4.8 while循环 / 080

4.9 break—跳出循环 / 082

4.10 实践：九层之台，起于累土 / 084

4.11 算法：折半查找 / 086

4.12 do‐while循环 / 089

4.13 continue—跳过当次循环/ 092

4.14 算法：选择排序与双重循环 / 094

4.15 小结 / 098

第5章  自定义类型（上） / 099

5.1 定义新类型 / 099

5.2 对象构造 / 101

5.3 主构造函数 / 104

5.4 成员函数 / 105

5.5 终结器 / 109

5.6 静态成员 / 110

5.7 小结 / 113

第6章  高级数据类型及运算 / 115

6.1 字符 / 115

6.2 字符串进阶 / 118

6.2.1 比较 / 118

6.2.2 运算 / 119

6.2.3 成员函数 / 119

6.3 位运算 / 122

6.4 元组 / 123

6.5 枚举 / 125

6.5.1 定义 / 125

6.5.2 枚举对象匹配 / 126

6.5.3 成员函数 / 128

6.6 Option<T> / 130

6.7 实践：市值排名 / 136

6.8 Unit类型 / 138

6.9 值与引用类型 / 139

6.10 引用与函数 / 143

6.11 小结 / 145

第7章  函数进阶 / 146

7.1 函数的默认值 / 146

7.2 函数重载 / 148

7.3 变长参数 / 150

7.4 实践：啃不完的麻辣兔头 / 151

7.5 对象作用域 / 154

7.6 递归 / 156

7.7 实践：汉诺塔 / 158

7.8 算法：分而治之的奥秘* / 163

7.9 函数是一等公民  / 167

7.9.1 类型 / 167

7.9.2 作为变量值 / 168

7.9.3 作为实参 / 169

7.9.4 作为函数返回值 / 170

7.10 匿名函数/lambda表达式 / 173

7.11 嵌套函数 / 175

7.12 闭包* / 177

7.13 操作符重载* / 183

7.13.1 加法（+）操作符 / 183

7.13.2 取反（–）操作符 / 187

7.13.3 索引（[  ]）操作符 / 187

7.14 流表达式* / 194

7.15 小结 / 196

第8章  自定义类型（下） / 198

8.1 结构体 / 198

8.2 属性 / 202

8.3 访问控制  / 205

8.4 继承 / 207

8.5 多态 / 212

8.6 抽象类 / 215

8.7 类型模式匹配 / 220

8.8 接口 / 222

8.9 扩展 / 225

8.9.1 直接扩展 / 225

8.9.2 接口扩展 / 226

8.10 小结 / 227

第9章  容器 / 228

9.1 数组进阶 / 229

9.1.1 切片 / 229

9.1.2 成员函数 / 230

9.2 ArrayList<T> / 232

9.2.1 创建 / 232

9.2.2 增删元素 / 233

9.2.3 成员函数 / 235

9.3 HashSet<T> / 237

9.4 HashMap<K,V> / 239

9.4.1 创建映射容器 / 240

9.4.2 键到值的映射 / 241

9.4.3 增删键值对 / 244

9.4.4 遍历 / 245

9.4.5 实践：基尼系数与贫富差距 / 246

9.5 小结 / 249

第10章  泛型 / 250

10.1 泛型函数 / 250

10.2 泛型类 / 253

10.3 泛型接口 / 255

10.3.1 Iterable<E> / 255

10.3.2 Equatable<T>、Comparable<T> / 258

10.4 高阶泛型函数* / 259

10.4.1 forEach<T> / 259

10.4.2 filter<T> / 261

10.4.3 map<T,R> / 263

10.4.4 reduce<T> / 264

10.5 类型别名 / 267

10.6 小结 / 268

第11章  异常处理* / 269

11.1 异常的发生 / 270

11.2 用Option<T>处理失效 / 271

11.3 异常的捕获及处理 / 272

11.4 自定义异常类型 / 274

11.5 try‐catch的嵌套 / 280

11.6 自动资源释放 / 281

11.7 小结 / 284

第12章  文件及I/O操作 / 285

12.1 文件及文件系统 / 285

12.2 读写普通文本文件 / 288

12.3 读写逗号分隔值文件* / 294

12.4 二进制文件的读写 / 297

12.5 文件的随机读写* / 302

12.6 读写复杂二进制文件* / 304

12.7 实践：细胞计数 / 310

12.7.1 从文件读入二值化矩阵 / 311

12.7.2 图的宽度优先遍历 / 312

12.7.3 循环遍历与搜索 / 315

12.8 小结 / 317

第13章  程序的并发执行 / 318

13.1 线程及分时系统 / 318

13.2 主线程 / 320

13.3 线程的创建与使用 / 322

13.4 分而治之 / 325

13.5 访问线程 / 327

13.6 终止线程 / 329

13.7 线程同步* / 331

13.7.1 同步计数器 / 331

13.7.2 数据竞争 / 334

13.7.3 原子操作 / 336

13.7.4 可重入互斥锁 / 338

13.7.5 屏障 / 341

13.7.6 信号量 / 343

13.7.7 定时器 / 345

13.8  小结 / 349

第14章   初探—仓颉开发鸿蒙应用 / 350

14.1 搭建开发环境 / 350

14.2 世界你好 / 351

14.2.1 创建项目 / 351

14.2.2 打开虚拟手机 / 352

14.2.3 部署并运行项目 / 354

14.2.4 修改主页面 / 355

14.3 消息循环 / 356

14.4 宏及领域专用语言 / 358

14.5 主页面代码解析 / 362

14.6 添加新页面 / 366

14.7 Ability / 369

14.8 Stage框架 / 371

14.9 修改应用名称及图标 / 372

14.10 小结 / 373

第15章   再造轮子—DeepSeek聊天机器人 / 375

15.1 界面及功能 / 375

15.2 数据结构 / 378

15.2.1 对话及输入输出状态 / 378

15.2.2 State宏装饰的其他成员 / 380

15.2.3 消息列表 / 380

15.3 页面结构 / 384

15.3.1 主体布局 / 384

15.3.2 标题栏 / 386

15.3.3 欢迎信息 / 387

15.3.4 输入框 / 388

15.3.5 控制栏 / 389

15.3.6 自定义Switch组件 / 391

15.3.7 对话信息显示框 / 392

15.4 功能函数 / 395

15.4.1 更新输入输出状态 / 395

15.4.2 附加AI消息至消息列表 / 395

15.4.3 停止对话 / 395

15.4.4 重置对话 / 396

15.4.5 执行发送/停止功能 / 396

15.5 与DeepSeek大语言模型的交互 / 399

15.5.1 robot对象及上下文 / 399

15.5.2 LLM构造及成员变量 / 400

15.5.3 流式对话chat函数 / 401

15.5.4 请求发送send函数 / 404

15.5.5 应答片段解析parse函数 / 405

15.5.6 上下文记录record函数 / 405

15.5.7 其他成员函数 / 406

15.6 小结 / 406