理解什么是编程

人与计算机的差别

要理解什么是编程，为什么要编程，首先要知道计算机相对于人类而言，有哪些劣势和优势。

首先，人一般是主动思考，并且根据自己的意愿去行动的。比如，当我们想要去某个地方的时候，大脑就会思考：去这个地方要怎么走，要带什么东西，要去做什么，然后再去行动。

但是，计算机并不具备这种主动思考的能力。也就是说，计算机不会主动地去做任何事情，它只会根据人的指示去行动。没有人类明确的指示，即命令，计算机什么都不会做。

也就是说，计算机相对人类而言，没有意识，没有主动思考和行动的能力，必须依赖人类的命令才有价值。这是它的劣势。

其次，计算机也不是一无是处的。

计算机能处理的主要是数据（数值、文字、图像、音频、视频等）和计算（加减乘除、逻辑判断等）。因此，计算机可以用于数值计算（比如科学计算、工程计算）、数据处理（比如文字编辑、图像处理）、自动控制（比如智能家居、工业机器人）等各种领域。

以上工作的主要特点是：简单重复（如超短时间内做计算题1000道），细致精确（如图像剪辑合成），长期处理（如24小时监控工业设备状况）等。

也就是说，计算机相对人类而言，更具备处理简单重复、细致精确工作的能力，保证更长的工作时间，更好的稳定性和更高的准确度等。这是它的优势。

综上，要保证最好地完成工作，必须综合人类和计算机的优势，来达到一些特定目标，如：人类（Human）借助计算机（Computer）来实现超越人类自身能力的价值。

指令、数据和程序

什么是指令？

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上面介绍到，计算机没有意识，没有主动思考和行动的能力，也就根本没有对错的概念。因此，人类传输给计算机的指示，必须是准确无误的，否则出错了它也不会把关。而准确无误，最基本的保障，是细致到一个特定的功能上。

生活中的计算机完成的指示有很多，以下是几个常见的例子：

• 打印文档：当我们在计算机上点击“打印”按钮时，计算机会发送一条指示给打印机，引导它打印出我们所需的文档（特定功能）。
  

• 发送电子邮件：当我们在电子邮件客户端或网页邮箱中点击“发送”按钮时，计算机会发送一条指示，将我们编写的邮件内容发送到指定的收件人邮箱中（特定功能）。
  

• 播放音乐或视频：当我们在计算机上打开音乐或视频播放器，选择想要播放的文件并点击“播放”按钮时，计算机会发送一条指示，引导播放器开始播放我们选择的媒体文件（特定功能）。
  

• 网上银行转账：当我们在网上银行平台上填写转账信息并点击“确认转账”按钮时，计算机会发送一条指示，将我们账户中的资金转移到指定的收款人账户中（特定功能）。
  

• 智能家居控制：当我们使用手机或智能音箱控制智能家居设备时，例如打开灯光、调节温度（特定功能）等，计算机会发送一条指示给相应的智能家居设备，引导它执行我们的命令。
  

这些指示都是由人类预先定义好详细操作步骤并植入计算机的，之后通过与计算机的交互（如点击按钮、发送语音）来触发执行。计算机根据指示的内容和执行逻辑，调用相应的硬件和软件资源来完成任务。

通过以上说明可以得出以下关于【指令】的定义：

指令（Instruction）

明确指示计算机执行特定操作或任务，以完成特定功能的计算机程序中的基本单位。

基本单位：最小、不可再分的组成部分

指令的特点主要体现在以下几个方面：

• 无歧义：指令的含义清晰明确，不会产生任何理解上的歧义，确保计算机能够准确执行所需操作。
  

• 完备性：指令系统提供的指令足够丰富和全面，能够覆盖各种基本和复杂的操作需求。
  

• 有效性：指令在执行过程中能够高效完成任务，具有较快的执行速度和较小的存储空间占用。
  

• 规整性：指令系统的设计具有一致性、对称性、匀齐性和兼容性等特点，确保指令在不同计算机环境下都能正确执行。
  

什么是数据？

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数据是一种用于描述事物、记录信息和表达知识的形式化符号或编码，可以是数字、字母、文字、图像、音频、视频等形式。在计算机科学中，数据通常指的是可以被计算机识别、存储、处理和生成的各种信息，包括数值、文本、图像、声音等多种形式。

举例来说，一个电子商务网站上的商品信息可以被视为数据，包括商品的名称、价格、描述、图片等。这些数据可以被存储在数据库中，并通过程序进行检索、展示和处理。在医学研究中，病人的病历信息、药物剂量、实验结果等也可以被视为数据，这些数据可以被存储在电子病历系统中，并通过程序进行分析和挖掘，以发现新的治疗方法或疾病规律。

数据在计算机程序中扮演着重要的角色，是程序处理的对象和结果。程序可以通过读取和处理数据来完成特定的任务或解决特定的问题。因此，数据的准确性、完整性和安全性对于程序的正确性和可靠性至关重要。

通过以上说明可以得出以下关于【数据】的定义：

数据（Data）

一种用于描述事物、记录信息和表达知识的形式化符号或编码，通常指可以被计算机识别、存储、处理和生成的各种信息，是程序处理的对象和结果。

什么是程序？

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程序是一种由指令和数据组成的计算机可执行文件，其中指令明确指示计算机执行特定操作或任务，以完成特定功能，而数据则是程序处理的对象和结果。指令和数据共同构成了程序的基本结构，二者缺一不可。

举例来说，一个计算器程序可以视为一个典型的程序，它由一系列的指令组成，用于实现各种数学运算，如加法、减法、乘法、除法等。这些指令会告诉计算机如何读取输入的数字、执行相应的运算，并将结果显示在屏幕上。同时，这个程序还需要处理各种数据，如用户输入的数字、运算结果等。这些数据会在程序中被读取、存储、处理和输出，以完成用户所需的各种计算任务。

通过以上说明可以得出以下关于【程序】的定义：

程序（Program）

由一系列指令和数据组成的可执行文件，用于指导计算机完成特定的任务或解决特定的问题。

程序是计算机科学中的基本概念之一，广泛应用于各个领域和行业，如科学计算、工程设计、金融分析、游戏娱乐等。程序的质量和效率对于提高生产力和推动社会进步具有重要意义。

同时，准确充分理解程序的概念，将能帮助您更好地学习编程。

编程的定义（★★★☆☆）

编程（Programing）

编程是指根据特定的需求和问题，使用程序设计语言编写指令序列，并组织成可执行程序的过程。 是一种将人类的思维逻辑和计算机指令相结合的技术。

具体来说，编程是通过程序设计语言将人类的意图转化为计算机可以执行的指令序列，从而实现对计算机的控制和操作。

这些指令序列定义了计算机需要执行的操作和数据处理逻辑，以实现特定的功能或解决特定的问题。

举例来说，假设我们需要编写一个程序来计算两个数的和（特定的需求和问题）。编程的过程可以包括以下几个步骤：

1.确定输入：定义两个变量（一种容器）来存储用户输入的两个数

2.编写指令序列：使用程序设计语言编写一系列指令，将这两个数相加并将结果存储到一个新的变量中

3.输出结果：编写指令将结果输出到屏幕上或保存到文件中

通过以上步骤，我们可以编写出一个简单的计算两个数和的程序。这个过程就是编程。

编程是计算机科学的核心技能之一，它涉及到计算机科学、数学、逻辑学等多个学科的知识和技术。随着计算机技术的不断发展和应用领域的不断拓展，编程已经成为了许多行业不可或缺的技能之一。