計算機程序
編輯計算機程序是計算機執行的編程語言中的一系列或一組指令。 計算機程序是軟件的一個組件,它還包括文檔和其他無形組件。
人類可讀形式的計算機程序稱為源代碼。 源代碼需要另一個計算機程序來執行,因為計算機只能執行其本機機器指令。 因此,可以使用語言的編譯器將源代碼翻譯成機器指令。 (匯編語言程序使用匯編程序進行翻譯。)生成的文件稱為可執行文件。 或者,源代碼可以在語言的解釋器中執行。
如果請求執行可執行文件,則操作系統將其加載到內存中并啟動一個進程。 中央處理器很快就會切換到這個過程,這樣它就可以獲取、解碼,然后執行每條機器指令。
如果請求執行源代碼,則操作系統將相應的解釋器加載到內存中并啟動一個進程。 然后解釋器將源代碼加載到內存中以翻譯和執行每個語句。 運行源代碼比運行可執行文件要慢。 此外,解釋器必須安裝在計算機上。
示例計算機程序
編輯你好,世界! 程序用于說明一種語言的基本語法。 BASIC (1964) 語言的語法被有意限制以使其易于學習。 例如,變量在使用前不聲明。 此外,變量會自動初始化為零。 下面是一個示例計算機程序,在 Basic 中,用于計算數字列表的平均值:
10 INPUT“平均多少個數字?”,A20 FOR I = 1 TO A30 INPUT“輸入數字:”,B40 LET C = C + B50 NEXT I60 LET D = C/A70 PRINT“平均值為”,D80 END
一旦學習了基本的計算機編程機制,就可以使用更復雜、更強大的語言來構建大型計算機系統。
歷史
編輯軟件開發的改進是計算機硬件改進的結果。 在硬件歷史的每個階段,計算機編程的任務都發生了巨大的變化。
分析引擎
1837年,查爾斯·巴貝奇受到賈卡爾織機的啟發,試圖制造分析機。計算裝置的部件名稱是從紡織業借用的。 在紡織工業中,紗線是從商店運來進行碾磨的。 該設備有一個存儲器,由存儲器組成,可存儲 1,000 個數字,每個數字為 50 位十進制數字。 來自商店的號碼被轉移到工廠進行處理。 它使用兩組穿孔卡進行編程。 一組指導操作,另一組輸入變量。 然而,在花費了英國政府超過 17,000 英鎊的資金后,數以千計的帶齒輪和齒輪從未完全協同工作。
艾達·洛夫萊斯 (Ada Lovelace) 為查爾斯·巴貝奇 (Charles Babbage) 工作,對分析機 (1843) 進行了描述。 描述中包含注解 G,其中詳述了使用分析引擎計算伯努利數的方法。 這份筆記被一些歷史學家公認為世界上xxx個計算機程序。
通用圖靈機
1936 年,Alan Turing 推出了通用圖靈機,這是一種可以對每一次計算進行建模的理論設備。它是一種具有無限長讀/寫磁帶的有限狀態機。 機器可以來回移動磁帶,在執行算法時更改其內容。 機器從初始狀態開始,經過一系列步驟,并在遇到停止狀態時停止。 現在所有的計算機都是圖靈完備的。
埃尼亞克
電子數字積分器和計算機 (ENIAC) 建于 1943 年 7 月至 1945 年秋季之間。它是一臺圖靈完備的通用計算機,使用 17,468 個真空管來創建電路。 它的核心是一系列連接在一起的 Pascaline。 它的 40 個單元重達 30 噸,占地 1,800 平方英尺(167 平方米),閑置時每小時耗電 650 美元(以 1940 年代的貨幣計算)。 它有 20 個以 10 為基數的累加器。 對 ENIAC 進行編程需要長達兩個月的時間。 三個功能桌是帶輪子的,需要滾動到固定的功能面板上。
功能表通過將粗黑電纜插入插板連接到功能面板。 每個功能表有728個旋轉旋鈕。 對 ENIAC 進行編程還涉及設置 3,000 個開關中的一些開關。 調試一個程序需要一周時間。 它從 1947 年到 1955 年在阿伯丁試驗場運行,計算氫彈參數,預測天氣模式,并制作射擊臺以瞄準火炮。
存儲程序計算機
存儲程序計算機無需插入電線和轉動開關,而是將其指令加載到內存中,就像將數據加載到內存中一樣。
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