《白话C++》第1章 启蒙 1.4 什么是程序

第1章 启蒙

1.4 什么是程序

什么是计算机程序？

计算机程序是一组指令(及指令参数)的组合，这组指令依据既定的逻辑控制计算机的运行。

1.4.1.什么是指令？

让我们来想象一个游戏。

游戏中有两个人，其中一个被布蒙上双眼。另一个人是你。场地中混乱地摆上许多啤酒瓶。游戏任务是由你发号施令，指挥被蒙眼者从场地一端穿越到另一端，其间不允许碰倒任意一个啤酒瓶。

附加一个游戏前提：你不哑，他不聋。

现在，你就会明白什么叫“指令”。指令就是一套符号，这套符号的含义，你懂，他也懂。

你会根据现场情况，向他发出类似这样的指令：“向前，0.5步、向左1步，向后2步，向左0.5步，向前4步……停！”。

“向前”，这就是指令。“0.5步”，这就是指令的参数。在不需要具体区分时，我们也往往将“指令和指令的参数”通称为“指令”。

不同的工具，往往有不同的指令集。

比如锤子，它的指令应该是“锤”（或是“砸”？）。剪刀则是“剪”。呵呵，这样工具的功能单一，所以指令自然也简单了些。

换成汽车呢？如果你是初学者，正好，你的师傅坐在副座上，你就有幸听到相对复杂的指令了：“左转……太大了！右转一点点，踩离合！油门！又大了！刹车！”。

〖轻松一刻〗：关于开车的“指令”

我有一位女学员，她在学习编程的同时也在学习驾驶。今天她很郁闷的过来问我：“老师，‘笨蛋’也算是一种驾驶指令吗？”

 

1.4.2.指令兼容

对计算机而言，不同的“处理器”类型——不同产家生产的处理器，甚至同一产家生产的不同版本的处理器，往往都会有不同的指令集合。为了商业利益，有些厂家 间就会进行“联衡”，相互之间保持尽量大的兼容，当然也各有留了一手特定指令。典型的如Intel和AMD两家CPU产商。还有一些厂家则特定独行，采用 完全不同于竞争对手的指令集合，比如曾经的IBM或苹果电脑，就采用各自独立的CPU。

通常我们使用的电脑，都使用Intel或AMD生产的中央处理器(CPU)；这一类指令集被“80x86 CPU 汇编指令”。

 

1.4.3.复杂指令集与精简指令集

指令集的定义，可以分为“复杂指令”或“精简指令”。比如锤子，我们说它的指令是“锤”。其实是“锤”这个动作，还可以分解为“抡起”、“瞄住”、“砸下”。而剪刀，也至少可以再分为：“张开剪”、“合上剪”两个指令。

指令过程，必然存一个“发号者”和一个“接受者”。如果接受者接收到某一指令之后，必须将该指令继续细分为多个步骤（子指令）执行，这称为“复杂指令集”： 采用这种指令集的处理器的计算机，称为CISC（Complex Instruction Set Computer）。相反，每一个指令尽量仅定义一个最精简的动作，接受者不需要再细化单一指令的动作，这样的指令集称为“精简指令集”，采用“精简指令 集”的计算机，称为RISC（Reduced Instruction Set Computer）。

通常我们采用的PC，属于“CISC”。

1.4.4.程序=指令的逻辑组合

这是我们给出的，第一个有关“程序是什么”的表达式。

“计算机程序是一组指令的组合，这组指令依据既定的逻辑控制计算机的运行。”

在这个定义中，有三个重要的概念。其中，我们谈到了程序中的“指令”，但是我们还没有谈到“组合”及“逻辑”。

继续前面的过啤酒瓶游戏。

理论上，如果场地不变、酒瓶摆放位置不变、参与人不变，那么作为指挥者，你完全可以把第一次的指挥过程记录在案，形成一套“指令的组合”。

看！这就是程序，一组指令的组合，并且在逻辑上，它们的组织方法就是保证执行者安全通过酒瓶区。

 

从整体上讲，指令的组合方式，最终决定于它在逻辑目标；从细节处讲，所有程序的指令组合，都至少有一个组合要求：时序，或称为步骤。前面的step1~step6,听令者必须按步骤次序执行，这套指令组合才有意义。

在以后的学习过程中，很多时候，我们认为程序就是指令；同样很多时候，我们会觉得程序就是逻辑。

 

1.4.5.程序 VS. 软件

还有很多的时候，我们也不区分“程序”和“软件”二者。也许前者更趋于抽象，而后者趋于具体。比如我们在写那些表达我们的思想逻辑时，我们喜欢说“写程序”；而当程序完成，可以待价而沽时，我们称它为软件产品（似乎有些违背“自由软件”的精神，汗!）。

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