初识C（1）----与C基本无关的开篇

1.啥叫编程

 

编程乃编写程序的简称，所以要想知道啥叫编程，首先要清楚什么是程序（Program）。

 

普及一点计算机小知识：从根本上说，计算机是由数字电路组成的运算机器，处理的数字也仅限于0和1组成的数字串，也就是二进制范围内的运算，至于运算的具体细节在这里就不细说了。

 

回到程序上来，什么是程序呢？

 

程序由一系列指令（Instruction）组成，指令是指示计算机做某种运算的命令。

 

程序就是通过一系列指令的集合，告诉计算机应如何完成一个计算任务。这里的计算可以是数学运算，比如解方程，也可以是符号运算，比如查找和替换文档中的某个单词，甚至可以处理声音和图像。

 

根据前面提及的计算机小知识，相信大家也能得出结论：除了数学运算，程序之所以能做符号运算，声音和图像处理，是因为这些内容在计算机内部也是用数字表示的。这些数字经过专门的硬件设备转换成我们的所见所闻。（如显卡、声卡等硬件设备）

 

到这里，我们大体上就知道啥叫编程了。编程就是编写能够让计算机完成某项任务而执行的程序。

 

2.用啥编程

 

人类语言的产生是为了人与人之间的沟通，计算机编程语言的产生则是为了人与计算机之间的沟通，我们正是用计算机编程语言进行编程。

 

与人类语言一样，计算机编程语言也是逐步发展丰富的。那就先从最原始的编程语言，即机器语言开始说起。

 

所谓机器语言，通俗讲就是计算机能够直接理解并执行的语言，也就是由0,1组合串构成的语言（原因可从前文获知^_^）。这些0,1的组合并不是任意的，而是受到限制的。那具体是什么限制呢？受指令集限制。

 

所谓指令集，就是CPU中用来计算和控制计算机系统的一套指令的集合，而每一种CPU在设计时就规定了一系列与其他硬件电路相配合的指令系统。换言之，不同的CPU它的指令集是有差别的。

 

我们在用机器语言编写程序时，只能用它完成当前指令集的描述和组合，超出这个范围CPU自然就无法识别程序意图了。

 

现在我们下这样两个结论：a.机器语言写出来的程序满篇都是0和1；b.在张三型号CPU环境下写的机器语言代码拿到李四型号CPU的计算机上去，多半是无法运行的。（指令集不同所致）

 

由于原因a，机器语言太难写难记，更难改----想象一下一万行0,1组成的代码里有某个1错写成0了，你找找试试。于是发展出了汇编语言，它给0,1组合而成的指令起了好记的名字，如指令“1010000100011100”（十六进制表示）起名叫mov，“100000111100000000001”起名叫add。这样一来，指令就好记了也好用好改了。不过问题是，计算机无法直接读懂了（它可不知道啥叫mov，add）。怎么办？想想你如果想跟火星人沟通怎么办？找个懂火星语的好翻译呗。这里也是，把汇编语言翻译成机器语言即可，这个翻译工具就叫汇编器。

 

汇编语言跟机器语言的关系决定了它也具有b的特征，此特征在计算机界有个术语叫“可移植性差”。谁都想为了解决某个难题写的程序拷贝到其他的计算机上也能运行。于是计算机编程又进一步发展，诞生了高级编程语言，C语言就是其中灰常灰常经典的一个。

 

高级编程语言克服了a，b两点，但由于将高级语言翻译成机器代码的过程很复杂，耗时多，所以执行效率高级语言比不上前面的两种低级语言。不过由高级语言带来的便利那可是数不胜数的，so，由此计算机编程开始遍地开花，进入寻常百姓家。

 

至于高级语言翻译成机器代码的过程这里略过，只提两个翻译有关的名词，编译和解释，具体介绍诸君可以看维基，阅百度，找Google。

 

3.程序好编吗

 

简单的好编复杂的难（这不废话吗）。编程能力是日积月累，不断提高的一个过程。

计算机指令通常只包括以下5类：

 

输入（Input）类：从键盘、文件或者其它设备获取数据。 

输出（Output）类：把数据显示到屏幕，或者存入一个文件，或者发送到其它设备。 

基本运算类：执行最基本的数学运算（加减乘除）和数据存取。 

测试和分支类：测试某个条件，然后根据不同的测试结果执行不同的后续指令。 

循环类：重复执行一系列操作。

 

我们编程就是用对应的五类语句组合起来去解决问题，而组合的思路我们称为算法。

 

C语言中对应的这五类语句，以及应试类程序设计所涉及的算法，后面会逐一介绍。