【轉載】計算機程序的思惟邏輯 (1) - 數據和變量

程序大概是怎麼回事

計算機就是個機器，這個機器主要由CPU、內存、硬盤和輸入輸出設備組成。計算機上跑着操做系統，如Windows或Linux，操做系統上運行着各類應用程序，如Word, QQ等。

操做系統將時間分紅不少細小的時間片，一個時間片給一個程序用，另外一個時間片給另外一個程序用，並頻繁地在程序間切換。不過，在應用程序看來，整個機器資源好像都歸他使，操做系統給他提供了這種假象。 對程序員而言，咱們寫程序，基本不用考慮其餘應用程序，咱們想好怎麼作本身的事就能夠了。

應用程序看上去能作不少事情，能讀寫文檔，能播放音樂，能聊天，能玩遊戲，能下圍棋 ...... 但本質上，計算機只會執行預先寫好的指令而已，這些指令也只是操做數據或者設備。所謂程序，基本上就是告訴計算機要操做的數據和執行的指令序列， 即對什麼數據作什麼操做。

好比說：

• 讀文檔，就是將數據從磁盤加載到內存，而後輸出到顯示器上
• 寫文檔，就是將數據從內存寫回磁盤。
• 播放音樂，就是將音樂的數據加載到內存，而後寫到聲卡上。
• 聊天，就是從鍵盤接收聊天數據，放到內存，而後傳給網卡，經過網絡傳給另外一我的的網卡，再從網卡傳到內存，顯示在顯示器上。

基本上，全部數據都須要放到內存進行處理，程序的很大一部分工做就是操做在內存中的數據。

本文主要就說說這個"數據"。（以Java爲例）

數據

數據是什麼？數據在計算機內部都是二進制，不方便操做，爲了方便操做數據，高級語言引入了"數據類型"和"變量"的概念。

數據類型

數據類型用於對數據歸類，方便理解和操做，對Java語言而言，有以下基本數據類型：

• 整數類型：有四種整型 byte/short/int/long，分別有不一樣的取值範圍
• 小數類型 ：有兩種類型 float/double，有不一樣的取值範圍和精度
• 字符類型：char，表示單個字符
• 真假類型：boolean，表示真假

基本數據類型都有對應的數組類型，數組表示固定長度的同種數據類型的多條記錄，這些數據在內存中挨在一塊兒存放。 好比說，一個天然數能夠用一個整數類型數據表示，100個連續的天然數能夠用一個長度爲100的整數數組表示。一個字符用一個char表示，一段文字能夠用一個char數組表示。

Java是一個面向對象的語言，除了基本數據類型，其餘都是對象類型 ，對象究竟是什麼呢？簡單的說，對象是由基本數據類型、數組和其餘對象組合而成的一個東西，以方便對其總體進行操做。

好比說，一個學生對象，能夠由以下信息組成：

• 姓名：一個字符數組
• 年齡：一個整數
• 性別：一個字符
• 入學分數：一個小數

日期在Java中也是一個對象，內部表示爲整形long。

就像世界萬物的組成，都是由元素週期表中的108個基本元素組成的，基本數據類型就至關於化學中的基本元素，而對象就至關於世界萬物。

變量

爲了操做數據，須要把數據存放到內存中，所謂內存在程序看來就是一塊有地址編號的連續的空間，放到內存中的某個位置後，爲了方便地找到和操做這個數據，須要給這個位置起一個名字。編程語言經過變量這個概念來表示這個過程。

聲明一個變量，好比 int a其實就是在內存中分配了一個空間，這個空間存放int數據類型，a指向這個內存空間所在的位置，經過對a操做便可操做a指向的內存空間，好比a=5這個操做便可將a指向的內存空間的值改成5。

之因此叫變量，是由於它表示的是內存中的位置，這個位置存放的值是能夠變化的。

雖然變量的值是能夠變化的，但名字是不變的，這個名字應該表明程序員心目中這塊內存位置的意義，這個意義應該是不變的，好比說這個變量int second表示時鐘秒數，在不一樣時間能夠被賦予不一樣的值，但它表示的就是時鐘秒數。之因此說應該是由於這不是必須的，若是你非要起一個變量名叫age但賦予它身高的值，計算機也拿你沒辦法。

重要的話再說一遍！變量就是給數據起名字，方便找不一樣的數據，它的值能夠變，但含義不該變。再好比說一個合同，能夠有四個變量：

• first_party: 含義是甲方
• second_party: 含義是乙方
• contract_body: 含義是合同內容
• contract_sign_date: 含義是合同簽署日期

這些變量表示的含義是肯定的，但對不一樣的合同，他們的值是不一樣的。

初學編程的人常常使用像a,b,c,hehe,haha這種無心義的名字，給變量起一個有意義的名字吧！

經過聲明變量，每一個變量賦予一個數據類型和一個有意義的名字，咱們就告訴了計算機咱們要操做的數據。

有了數據，怎麼對數據進行操做呢？