1 你管这叫程序？

很多人都想学习编程，但是不知道从何开始？

而且害怕难度会很大，感觉对数学的要求也很高？

有的人以前学过编程却学不会，到底应该怎么学习？

上述的疑问，都能在这里得到解答。

1.1 生活中的程序

「编程」就是「编写程序」，虽然名字听起来很专业，但其实在生活中，程序是无处不在的，而且几乎人人都编写过程序，只是很多人并不知道什么是程序，所以没有意识到它们的存在。

例如，老王的手机收到一条信息，是他老婆发来的。

信息的内容是：下班后先去学校接一下孩子，再去超市买十五个鸡蛋和一袋面包，最后领一下快递。

例如，青椒炒肉的做法是：

1. 先炒五花肉。

2. 炒好的五花肉出锅，然后再炒青椒。

3. 最后把五花肉倒回锅里混炒，并加入盐和其他调料。

例如，把大象装进冰箱的步骤是：把冰箱门打开，把大象放进去，关上冰箱门。

没错，上述的例子的确都是程序，不过它们不是电脑程序，而是「广义上的程序」。

可以看到它们都描述了「特定的目标」和具体的先后步骤，但后续会知道，一个程序并不一定要有具体的步骤。

1.2 程序的概念

在广义上，程序的概念可以定义为：表达了「要实现的特定目标」的相关信息。

按照这个定义，我们可以回想起生活中很多常见的程序。

例如，有的人会编写一个作息时间表，列出每天要做的事情，

什么时候起床，什么时候吃饭，什么时候睡觉……并按时完成。

这里的「作息时间表」就是一个程序，「每天要做的事情」就是要实现的特定目标。

例如，医院的门诊大厅一般会提供就诊流程图，告知人们按照挂号、候诊、就诊、缴费、取药、治疗、复查……等等顺序完成就诊。

这里的「就诊流程图」就是一个程序，「完成就诊」就是要实现的特定目标。

例如，数学老师在黑板上出题：计算1+1的结果。

这里的「题目」也是一个程序，虽然没有写明具体步骤，但是表达出了要「计算1+1的结果」这样的一个目标。

从上述的例子可以发现，「程序」和「计划」的意思有些类似，「程序」这个词的英文「program」也的确有「计划」的含义，例如「阿波罗计划」的英文就是「Apollo program」，可以直译为「阿波罗程序」。总之程序的概念就是这么简单，不要想得很复杂，把「程序」等价于「计划」也没什么问题。

请举出一些生活中的「程序」的例子。

1.3 程序的执行者

从程序的概念可以得知，编写一个程序并不难，只需要写出「要实现的特定目标」是什么即可，难点在于如何才能执行程序、从而准确实现程序中的「特定的目标」。

由于程序本身只是静态的信息，无法自己行动，这就涉及到一个问题——由谁来实际行动？

我们可以把实际行动、尝试去实现程序目标的那些事物称为「程序的执行者」，简称为「执行者」，要注意的是，程序的执行者可以是人或动物、也可以是机器或设备、甚至可以是某种物质。

例如，数学老师在黑板上出题：计算1+1的结果，并让学生小明回答。

小明算出了正确答案，小明就是「计算1+1的结果」这个程序的「执行者」。

例如，老王按照收到的信息，先后完成了接孩子、买东西等事情，老王就是这些程序的「执行者」

例如，公司的员工按照工作计划进行工作。

员工就是「工作计划」这个程序的「执行者」。

请举出一些生活中的「程序的执行者」的例子。

1.4 执行的失败

即使有执行者，也不一定就能保证实现程序的目标，因为执行者自身或客观条件有可能存在某些局限性、也有可能因为程序缺少关键信息导致执行者对目标的细节产生误解，最终无法准确执行程序。

例如，如果学生小明根本不知道加法和加号是什么意思，甚至连数字都不认识，那么对于「计算1+1的结果」这个程序，无法保证小明能够准确执行。

例如，老王发现超市里有很多种面包，不知道应该买哪种，而且此时老婆也不知为何联系不上，孩子也不知道应该买哪种面包，最后可能随便买了一种面包，而恰好就不是老婆想要的面包，这个程序就执行失败了。

例如，如果没有提前把象牙塞进狗嘴里，狗是太不可能吐出象牙的，那么「狗嘴吐象牙」这个程序就有可能执行失败。

例如，从物理原理上来说，手掌里不太可能凭空产生火球，那么「手掌里发出火球」这个程序就有可能执行失败。

请编写一个程序，并思考它有没有执行失败的可能，为什么可能会失败？

1.5 执行的保障

严格来说，没法百分百保障程序的准确执行，但是我们可以在程序执行前，尽可能多做一些措施，从而尽量保障程序的执行，主要措施如下：

我们可以改造和强化执行者的能力，从而能够执行程序。

例如，学生小明不知道加法和加号是什么意思，就无法执行「计算1+1的结果」，我们可以先教会小明什么是加法，然后再让小明去执行这个程序。

原理可行的前提下，我们可以再编写一个带有「具体步骤」的第二个程序，用来辅助第一个程序的执行。

例如，可以写出「给狗嘴里塞象牙」的具体步骤：把狗嘴打开，把象牙塞进去，关上狗嘴。

然后让小明执行「给狗嘴里塞象牙」，然后让狗执行「狗嘴吐象牙」。

虽然说程序是由执行者来执行，但很多时候我们所说的执行者本质上并不是真正的执行者，而是一个程序与真正执行者之间的中介，中介的作用是辅助真正的执行者，相当于代理了真正的执行者的一部分工作，我们可以称之为「执行者代理」或者「执行者接口」，「真正的执行者」和「执行者接口」共同构成了「程序的执行环境」，简称为「执行环境」。

例如，学生小明在执行「计算1+1的结果」的时候，其实真正的执行者是小明的大脑某个部分的「神经细胞群」，

而小明的其他身体部分所做的工作则是把程序从黑板传输给大脑，并将程序的执行结果传输回黑板。

那么「小明的部分身体」实际上也是中介，所以我们可以认为小明的部分身体就是一个「执行者接口」，而不是真正的执行者，小明的部分身体和小明的大脑共同构成了「程序的执行环境」，不过小明的部分身体和大脑联系紧密，而且物理结构上相互融合，在不需要那么严谨的时候，把「小明」这个整体称为「执行者」，逻辑上也没问题。

例如，我们在个人电脑上执行「电脑程序」的时候，其实真正的执行者是「CPU或相关处理器」，但我们并不是直接把程序交给处理器，而是通过键盘或鼠标去操作电脑，继而委托操作系统去调用程序，最终在处理器上执行。

那么「鼠标键盘」、「电脑的部分硬件」、「操作系统」实际上都是中介，也都是「执行者接口」，可以看出「接口」也可以和「接口」相互联系，它们和「CPU或相关处理器」共同构成了「程序的执行环境」，后续正式学习电脑程序的时候，「执行环境」这个概念会被反复用到。

要注意的是，「操作系统」自己就是一个程序，但程序只是「信息」，不能自己行动，必须依赖执行者，所以严格来说，上述的操作系统是「执行中的操作系统」，它自身已经被CPU执行了，由此可见，「执行中的程序」本身也可以成为程序的执行环境的一部分。

执行中的程序是程序的一种特殊的存在状态，它能够改变执行者的能力，这里先不深入探讨，以后再详细阐述。

1.6 电脑程序

专门为电脑编写的程序就叫做电脑程序，「电脑」就是「电脑程序」的「执行环境」，但是「电脑」只是一个俗称，而且一般指的是个人电脑。

在专业角度，电脑的范畴非常广泛，例如笔记本电脑、手机、平板、计算器、服务器、汽车发动机控制器、洗衣机控制器等等……都是电脑，而且专业上统称为「计算机系统」，简称为「计算机」，后续我们全面使用「计算机」这个专业词语来代替「电脑」，那么专门为计算机编写的程序就叫做「计算机程序」，「计算机系统」就是计算机程序的「执行环境」。

我们来看一个计算机程序的例子，在操作系统的桌面上新建一个纯文本文件（例如.txt文件），并编辑输入以下内容：

<script>
document.write(1+1)
</script>

然后把文件名的后缀.txt改成.html，并打开文件。

可以看到，浏览器被打开，并显示了结果：2。

我们成功地编写了一个计算机程序，它实现了「计算1+1的结果」的目标，它的执行环境主要是由计算机硬件、操作系统、浏览器三者组成，但是为了方便交流，我们可以省略计算机硬件和操作系统，就说执行环境是浏览器。

我们常用的应用软件，例如浏览器、办公软件、各类手机App、专业设计软件、工控软件、游戏软件，它们最核心的部分都是计算机程序，都能实现特定的目标，而它们的执行环境是操作系统（这里省略了计算机硬件）。

请举出一些自己用过的软件的例子。

至此，我们通过大量的篇幅，深入地了解了程序的相关概念，虽然这只是学习编程的预备课，但是为今后的学习打下了坚实的基础，接下来我们将正式开始学习计算机编程。

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