欢迎关注我,学习更多计算机知识!
大家都知道计算机是由硬件和软件组成的,但是你知道硬件和软件的区别是什么吗?
其实很好区分,硬件是看得见摸得着的设备,比如计算机主机、显示器、键盘等。
而软件是计算机所执行的程序,即指令和数据,软件本身是看不见的。
现在的计算机看起来好像很复杂,其实它的基本结构非常简单,从50年代的第一代计算机到现在,计算机几乎没有什么大的改变。
计算机的三个根本原则也没有变,我们称这三个原则为“计算机的三大原则”。无论多么高深多么难懂的技术,都可以对照这三大原则来解释。
只要了解了计算机的三大原则,学习计算机就会更加轻松,计算机也会比以往更加容易接近。
计算机到底有哪三大原则?
一、计算机是执行输入、运算、输出的机器
计算机是由硬件和软件组成的,从硬件上来看,计算机是执行输入、运算、输出三种操作的机器,计算机硬件由大量的集成电路(也叫做IC)组成,每块集成电路上都带有许多引脚,这些引脚有的用于输入, 有的用于输出。
IC 会在其内部对外部输入的信息进行运算, 并把运算结果输出到外部。 运算这个词听起来也许有些难以理解, 但实际上就是计算的意思。 计算机所做的事就是“输入” 数据, 然后对它们执行加法“运算”, 最后“输出” 计算结果。
可能有人会说,计算机可以做的事情很多怎么可能只会做加法。
是的,计算机可以做很多事情,但是这些事情实际上都可以分解成小的加法计算,无论多么复杂的功能,都是通过组合一个又一个由输入、 运算、 输出构成的流程单位来实现的, 这是毋庸置疑的事实。
如果打算用计算机做点什么的话, 就要考虑该如何进行输入、 如何获取输出以及进行怎样的运算才能从输入得到输出。
输入、 运算、 输出三者必须成套出现, 缺一不可。 这样说的原因有几点。 首先, 现在的计算机还没有发展到能通过自发的思考创造出信息的地步。
因此不输入信息, 计算机就不能工作,所以, 输入是必不可少的。
其次, 计算机不可能不执行任何运算, 如果只是使输入的信息绕过运算环节直接输出, 那么这就是电线而不是计算机了。
可以说不进行运算, 计算机也就没有什么存在的意义。
最后, 输入的信息如果经过了运算, 那么运算结果就必然要输出。
如果不输出结果, 那么这也不是计算机而只是堆积信息的垃圾箱了。
二、程序是指令和数据的集合。
从软件上来看,软件是由程序组成,所谓的程序其实就是指令和数据的集合。无论多么高深多么复杂的程序,都是由指令和数据组成的。指令就是控制计算机进行输入、运算、输出的命令。
把计算机发出的指令一条条列出来,就得到了程序。这里出现的输入、运算、输出就是对于硬件上的行为。
在程序设计中,会为一组指令赋予一个名字,可以称它们为“函数” “语句” “方法” “子程序”等,但是一般都统称为函数,因为这个名字通俗易懂。
程序中的数据分为两类, 一类是作为指令执行对象的输入数据,一类是从指令的执行结果得到的输出数据。 在编程时程序员会为数据赋予名字, 称其为“变量”。 看到变量和函数, 诸位也许会联想到数学吧。 正如数学中函数的表记方法那样, 在很多编程语言中都使用着类似于下面的这种语法。y = f(x)这句话表示若把变量 x 输入到函数 f 中, 经过函数内部的某种运算后, 其结果就会输出到变量 y 中。 因为计算机是先把所有的信息都表示成数字后才对其进行运算的, 所以编程语言的语法类似数学算式也就不足为奇了。
三、计算机的处理方式有时与人们的思维习惯不同
计算机的处理方式往往不符合人们的思维习惯,计算机有计算机的处理方法,计算机本身只不过是为我们处理特定工作的机器。
如果计算机能自己干活的话, 那么笔者一定会买几百台, 让它们先替自己完成一整年的工作。但是, 并没有这种会挣钱的计算机, 计算机终究只是受人支配的工具。
也就是说, 在用计算机替代手工作业的过程中,要想顺应计算机的处理方法, 有时就要违背人们的思维习惯。
例如, 人们会用“蓝色”“红色” 之类的词语描述有关颜色的信息。
可是换作计算机的话, 就不得不用数字表示颜色信息。 例如, 用“0,0,255” 表示蓝色, 用“255,0,0” 表示红色, 用“255,0,255” 表示由蓝色和红色混合而成的紫色。
不光是颜色, 计算机对文字的处理也是如此。 计算机内部会先把文字转换成相应的数字再做处理, 这样的数字叫作“字符编码”。
总之计算机会把什么都用数字来表示。
欢迎关注我,学习更多计算机知识!
,