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“程序设计要通过编写程序的实践来学习”—Brian Kernighan

1.1 程序

何为程序?简单的说，就是为了使计算机能够做事，你需要在繁琐的细节中告诉它怎么做。对于怎么做的描述就是程序。编程是书写和测试怎么做的过程。维基百科上说，一个程序就像一个用汉语（程序设计语言）写下的红烧肉菜谱（程序），用于指导懂汉语和烹饪手法的人（体系结构）来做这个菜。做一个形象的比喻，在生活中某种意义上，你都见到程序。石器时代，“我们用石头打它”。就是个程序。

图1.1 ”我们用石头打它“  摘自 《数学之美》

其中，他用怪叫和动作告诉小伙伴这行为，叫做程序。只有懂这个的伙伴才会一起拿起石头砸。但相对计算机来说，计算机很“笨”，为了像计算机解释这些，我们需要一种特定语法精确定义的语言。那就是编程语言，例如C++。

 

1.2 经典品味 ”Hello，world！“

这是经典的例子，在屏幕中输出”Hello，world！“:

运行的结果:打印Hello,World!然后,下面新的一行.一个光标位于下一行的开始。

图1.2 Hello,World!输出

程序中，主要工作的代码：

cout是一个标准输出流，使用 << 操作符可以将字符显示到屏幕上。很自然，这是你第一次看到缩写，cout：character outputstream的缩写。刚开始会不适应，但是当你遇见缩写多了的话，你会爱上他。

 

第一行：

他是个指令，这个具体是让我们使用标准的C++流I/O功能。这里，我们使用了cout和它的操作符<<.此外，使用#include包含的文件通常后缀有.h，称为头文件或头。我们基本上是使用C++自己提供的各种功能源代码。比如上面，我们需要什么功能就引入啥头文件。

 

程序入口：

大家都知道一个程序要告诉计算机哪里开始执行，C++每个程序必须有个main函数。一个函数基本是个指令集也称指令序列，计算机会按着原定的顺序执行。一个函数通常包括：

• 返回类型：这里是int，用来指定返回结果类型。
• 名字：这里是main
• 参数列表：这里为空，如果有参数，会写在（）
• 函数体：{}里面写了函数要执行的语句。

 

程序的结束:

要知道，main函数是系统调用的，自然我们需要告诉系统何时结束。返回值可以用于检查程序是否成功，特别在有些系统（unix/linux）。有main（）返回的一个 0 表示程序成功终止。

 

1.3你看不到的程序代码之外：编译 链接

”Hello，world！“程序的运行，通过C++编程语言。在它从人可读可改的格式转换为计算机可以理解的东西，这个过程我们需要一个成为“编译器”的程序。

何为编译器？

维基百科上说，编译器（Compiler），是一种电脑程序，它会将用某种编程语言写成的源代码（原始语言），转换成另一种编程语言（目标语言）。它主要的目的是将便于人编写，阅读，维护的高级计算机语言所写作的源代码程序，翻译为计算机能解读、运行的低阶机器语言的程序，也就是可执行文件。做个比喻，一个声控电灯，我们如果想说“把灯打开”，灯显然是不知道这句话的意思。它的世界是：”有声音我就亮“。进而，你的仆人就大叫一声，灯亮了。这个仆人的工作就是编译器的程序原理。

一个现代编译器的主要工作流程如下： 源代码（source code）→ 预处理器（preprocessor）→ 编译器（compiler）→ 汇编程序（assembler）→ 目标代码（object code）→ 链接器（Linker）→ 可执行文件（executables）。因此，可读可写的称为源代码，计算机可执行的是目标代码。在未来的日子里，你将接触到这个朋友，他非常严格。但请你记住，编译器是你编程中最好的朋友。下面我们展现程序的流程：

图1.3 Hello，World！的一生

 

1.4 第一章 小结 及 思考

Hello,World！ 其实不重要，重要我们熟悉基本思想和工具。曾经看透菜谱，成为了大厨。曾经看破历史的，当了作家或者其他。勤奋，专注，锲而不舍。C++并不难。

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