電腦程式的思維邏輯 (1)

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程式大概是怎麼回事

電腦就是個機器，這個機器主要由CPU、記憶體、硬碟和輸入輸出裝置組成。電腦上跑著作業系統，如Windows或Linux，作業系統上運行著各種應用程式，如Word, QQ等。

作業系統將時間分成很多細小的時間片，一個時間片給一個程式用，另一個時間片給另一個程式用，並頻繁地在程式間切換。不過，在應用程式看來，整個機器資源好像都歸他使，作業系統給他提供了這種假象。

對程式員而言，我們寫程式，基本不用考慮其他應用程式，我們想好怎麼做自己的事就可以了。

應用程式看上去能做很多事情，能讀寫文檔，能播放音樂，能聊天，能玩遊戲，能下圍棋 ......

但本質上，電腦只會執行預先寫好的指令而已，這些指令也只是操作資料或者裝置。所謂程式，基本上就是告訴電腦要操作的資料和執行的指令序列， 即對什麼資料做什麼操作。

比如說：

• 讀文檔，就是將資料從磁碟載入到記憶體，然後輸出到顯示器上

• 寫文檔，就是將資料從記憶體寫回磁碟。

• 播放音樂，就是將音樂的資料載入到記憶體，然後寫到音效卡上。

• 聊天，就是從鍵盤接收聊天資料，放到記憶體，然後傳給網卡，通過網路傳給另一個人的網卡，再從網卡傳到記憶體，顯示在顯示器上。

基本上，所有資料都需要放到記憶體進行處理，程式的很大一部分工作就是操作在記憶體中的資料。

本文主要就說說這個"資料"。（以Java為例）

資料

資料是什嗎？資料在電腦內部都是二進位，不方便操作，為了方便操作資料，進階語言引入了"資料類型"和"變數"的概念。

資料類型

資料類型用於對資料歸類，方便理解和操作，對Java語言而言，有如下基礎資料型別 (Elementary Data Type)：

• 整數類型：有四種整型 byte/short/int/long，分別有不同的取值範圍

• 小數類型 ：有兩種類型 float/double，有不同的取值範圍和精度

• 字元類型：char，表示單個字元

• 真假類型：boolean，表示真假

  
  

基礎資料型別 (Elementary Data Type)都有對應的數群組類型，數組表示固定長度的同種資料類型的多條記錄，這些資料在記憶體中挨在一起存放。

比如說，一個自然數可以用一個整數類型資料表示，100個連續的自然數可以用一個長度為100的整數數組表示。一個字元用一個char表示，一段文字可以用一個char數組表示。

Java是一個物件導向的語言，除了基礎資料型別 (Elementary Data Type)，其他都是物件類型 ，對象到底是什麼呢？

簡單的說，對象是由基礎資料型別 (Elementary Data Type)、數組和其他對象組合而成的一個東西，以方便對其整體進行操作。

比如說，一個學生對象，可以由如下資訊組成：

• 姓名：一個字元數組

• 年齡：一個整數

• 性別：一個字元

• 入學分數：一個小數
  

日期在Java中也是一個對象，內部表示為整形long。

就像世界萬物的組成，都是由元素周期表中的108個基本元素組成的，基礎資料型別 (Elementary Data Type)就相當於化學中的基本元素，而對象就相當於世界萬物。

變數

為了操作資料，需要把資料存放到記憶體中，所謂記憶體在程式看來就是一塊有地址編號的連續的空間，放到記憶體中的某個位置後，為了方便地找到和操作這個資料，需要給這個位置起一個名字。程式設計語言通過變數這個概念來表示這個過程。

聲明一個變數，比如 int a其實就是在記憶體中分配了一個空間，這個空間存放int資料類型，a指向這個記憶體空間所在的位置，通過對a操作即可操作a指向的記憶體空間，比如a=5這個操作即可將a指向的記憶體空間的值改為5。

之所以叫變量，是因為它表示的是記憶體中的位置，這個位置存放的值是可以變化的。

雖然變數的值是可以變化的，但名字是不變的，這個名字應該代表程式員心目中這塊記憶體位置的意義，這個意義應該是不變的，比如說這個變數int second表示時鐘秒數，在不同時間可以被賦予不同的值，但它表示的就是時鐘秒數。之所以說應該是因為這不是必須的，如果你非要起一個變數名叫age但賦予它身高的值，電腦也拿你沒辦法。

重要的話再說一遍！變數就是給資料起名字，方便找不同的資料，它的值可以變，但含義不應變。再比如說一個合約，可以有四個變數：

* first_party: 含義是甲方

* second_party: 含義是乙方

* contract_body: 含義是合約內容

* contract_sign_date: 含義是合約簽署日期

這些變數表示的含義是確定的，但對不同的合約，他們的值是不同的。

初學編程的人經常使用像a,b,c,hehe,haha這種無意義的名字，給變數起一個有意義的名字吧！

通過聲明變數，每個變數賦予一個資料類型和一個有意義的名字，我們就告訴了電腦我們要操作的資料。

有了資料，怎麼對資料進行操作呢？

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