01
Jan

从零开始学13 — 什么是程序,程序如何运行的

计算机程序(Computer Program)是由编程语言编写的,经过编译以后运行在计算机上的指令序列。

著名的把大象放进冰箱需要几步的问题,就是一个程序问题^_^

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当然了该程序是否可行,就是个值得推敲的问题,聊到这儿,我发现很多客户需求,就经常干把大象放进冰箱的事儿。


说回程序,我们利用鼠标和键盘等外设操作电脑,实际是在执行程序,我们通过各种各样的程序来达到目的,当然也可以编写新的程序来执行新的任务,我们仔细思考下,是不是能得出这样的结论:程序 + 原始数据 = 结果数据


我们修张图,用PS,从打开图片操作,到最终保存修好的图片,正是这样一个过程:要修的图片是原始数据,修好的图片是结果数据,而PS就是程序,我们修图的过程则是程序执行的过程。


我们写个PPT总结,将图片、文字和图表组织成PPT的过程就是我们执行PowerPoint生成演示文稿的过程。


计算机系统可以简单分解为软件和硬件,让我们更进一步组织一下:

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操作系统也是软件的一种,不过它比较特殊。我们把它从软件里拆分出来,是因为它最接近计算机硬件,并为软件和应用提供执行环境。计算机系统的本质就是通过程序处理数据,所以计算机如果没有程序,甚至不如一把锤子。


程序是怎么在计算机上运行的呢?想象一下开关(就是你家里控制灯亮不亮的那个墙壁上的面板),我们令开关状态有意义,比如某开关闭合时让它代表1,开关断开时则是0,那么两个开关的话,就有四种状态:00、01、10、11,那么更多开关就具备更多组合,能够代表更多意义……这就是二进制的基础了,所有的计算机程序,最终转化成二进制指令被计算机执行。


什么?你说写程序就是写0101011000101010…… 早期程序员就是这样干的:

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有孔代表1,无孔代表0……


现在,我们有了各种编程语言,以人们更容易理解的形式来描述程序,然后通过编译器或解释器之类软件,转换为二进制后由计算机运行。编译器或解释器,它们也是程序,可以理解为将人类语言(编程语言)转换为计算机语言(二进制程序)的翻译程序。


为什么有那么多编程语言?技术是不断更新迭代的,使用领域也不尽相同,不同语言各有各的优缺点,设计初衷也并不相同。


所以关于程序你要知道的是:

  1. 计算机很蠢,它只是忠实的执行你给它的每一条指令,不仅要逻辑清楚,还要面面俱到。

  2. 程序是为数据服务的,也产生数据,程序和数据是相辅相成的关系,抛掉数据说程序,就是耍流氓^_^




小练习:

1.通过百度百科搜索“计算机程序”词条,了解下计算机程序相关定义和知识

2.通过百度百科搜索“编程语言”词条,扩展一下编程语言知识


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