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用我多年的编程经验告诉你什么是“编程思想”

Posted on 2005-10-27 08:10 chyel-love 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏


什么是编程思想?答案可能很会复杂,但也可以很简单。一句话来讲就是,用计算机来解决人们实际问题的思维方式,即编程思想。
  我们学习编程语言的最终目的,就是希望用计算机来解决我们的实际问题。那么学习计算机该如何入手,也是很多初学者犯难的一个问题,特别是对与非计算机专业的人来说更是如此。面对现实如此多的编程语言(比如:C,C++,JAVA,C# …)和 种类繁多的应用技术(比如: windows编程, linux编程,数据库, 网络编程 …)。确实让人有些眼花缭乱,摸不着头脑。此篇文章就来谈谈学习计算机的步骤和编程思想的发展。
  
  一:认识计算机
  计算机的发展大家也有所了解,在这里就不多费口舌。我们现在用的计算机CPU只能认识0和1,这是目前的现状。(如果你能发明另一种机器,能够识别更多的符号,那么我支持你,并由衷的希望你能有所成就)这个阶段里面代表性的书籍就是“计算机组成原理”。这门课的精髓在于两点:第一,计算机由哪些部分组成,各有什么作用,少一个组成部件会有什么后果。虽然当初我对这本书看得不是很透,但看完后我至少就知道了,电脑只要有个CPU,主板,内存就可以点亮了。加个软驱,就可以运行DOS超作系统。再加个光驱,硬盘,就可以把WINDOWS系统放到硬盘上运行起来。第二,CPU是如何工作,CPU做了哪些事情,CPU为什么只能认识0和1,CPU的寻址方式? 对CPU本人了解得不深,不敢随意卖弄。但有一个还是是需要知道一下的,CPU基础计算只有3个:与,或,非。这3个逻辑门实现了我们现在所有的计算机程序计算。
  
  二:过程性的编程思想
  计算机只能认识0和1 ,但人却不能只是用0,1来写程序。为了程序的写得方便就出现了0,1的第一层抽象标记,汇编语言。汇编里面的那些标记可是直接对应硬件的。硬件生产厂商都有明确的指令说明书。这些汇编标记是可以被硬件直接识别的。比如CPU,生产CPU的厂家都会有寄存器的标识比如(ax,bx,cx),操作指令标识(mov),等等。驱动方面的编程大多会用到这方面的东西。学习汇编的核心是你需要认识到汇编是一种过程性的编程语言,并且目前的CPU只能执行过程性的程序,任何高级语言都必须转换成过程性的编程语言后再交给CPU执行。在汇编里主要有三个操作:比较,跳转(goto),过程调用(call)。为什么说它是过程性的编程思想,值得你去好好的体会一下。不妨写几个算法的程序(在程序里面用到比较,跳转,过程调用),再来看看汇编程序的特点,相信你会有所感悟。值得提一下的是,如果你对操作系统感兴趣,也可以看看什么是保护模式。
  
  三:结构性的编程思想
  随着人们解决的问题越来越复杂,汇编程序当然束缚了计算机软件的发展。因此编程思想发生了一场革命性的变化,结构性的编程方法出现了。在结构性编程思想的编程语言里面,C语言首当其冲。C语言里面有几个能表现出结构化思想的地方:分支(if), 循环(while,for),结构体(struct). 只要你会用这三个,那么你就可以写出结构化的程序,但不一定你就了解什么是结构化的编程方法。什么叫做结构化?为什么说goto会破坏程序的结构化?结构体有什么作用,你能说出结构体的哪些好处? 这些都是值得认真体会的地方。别人给的定义不见得都全面。还是自己理解比较靠得住。结构化编程里面最具代表性的书籍就要属“数据结构“,具体哪本书比较好就不知道了,好像都差不多,只要是用C写的就行。C语言的“数据结构“里面就是专门来讲怎么用结构性的编程思想来解决实际中的算法问题。看完某些章节,然后自己找个问题,再用程序去实现它。多写一些程序,会很有帮助。如果第一遍看完后你看得很模糊,不防先放一放,过一段时间再看看,你可能会有种霍然开朗的感觉。还有需要说明一下,并不是所有的时候结构化的编程一就定好。某些的时候,结构化的编程会使程序更繁杂。(比如结构化编程希望函数只能有一个入口,一个出口。然而有时一个出口会使程序看起来更繁杂)
  
  四:面向对象的编程思想
  现在该说说面向对象编程了。这个也是现在用得最多的编程思想。什么是面向对象,它和结构性的思想有什么不同?从程序语法上看,面向对象比结构性的程序多了两个特性:
  1, 结构体成员的私有化。结构化程序里面,结构体的成员都是公有的。然而在面向对象里面,结构体改称为类,并且成员分为公有和私有两个部分。就因为这一点的不同,就产生了接口的概念。接口不就是类成员的公有部分么?(想想很好笑,本人刚开始认识面向对象的时候,以为只有定义成interface的才叫做接口)
  2, 类的继承。因为出现了继承,才出现了多态。然而就是因为多态,才出现诸如:隐藏啊,虚函数啊 …等等这些概念。多态的出现,能够让同一组数据,在不同的阶段,用同一种表达方式,执行不同的操作。如果把这个东西领悟到了,那么你会感叹一句”原来程序是可以这么写的”.
  因为以上两点的变化,编程思想也随之发生了巨大转变。它可以让程序更适合人的思维方法来编写。面向对象的编程语言就很多了,可谓五花八门 :C++ , JAVA , C# …。 这三个本人都用过。用的感觉在这里也随口说说,只是代表个人观点。都说C++和JAVA有很大的不同,而JAVA和C#却非常相似,你知道为什么吗?最根本区别就在于垃圾收集器。就是因为JAVA里面有垃圾自动收集功能,所以JAVA不能和C兼容,而且也不能使用指针。在C++中的值类型和引用类型是可以自己定义的。如果对象被定义为值类型,那么当编辑器自动把对象收集走之后,有时自己会一无所知。如果对象被定义为引用类型,那么又要必须记得把它释放掉,不然又会引起什么内存泄漏的问题。在JAVA和C#里面就不一样,在这两种语言里面,自定义的类,初始得到的对象只能是引用类型。并且有垃圾收集器帮你回收垃圾对象。所以就不会出现内存泄漏的问题。 因为C#比JAVA后出来吧,JAVA所具有的特性,C#基本上都有。并且还具有一些JAVA所不具有的特性(但C#目前不能在linux上面运行)。当然在这里不是说哪个语言好,哪个语言坏。其实他们都是来实现面向对象编程的工具。你也可以用C或者汇编写一门支持面向对象的语言出来(如果你想做,本人绝对支持,或者用汇编也行。为中国的软件事业贡献一份力量,免得总说什么什么语言都是他们外国人发明的。)只要它能够实现数据封装,成员私有化,和继承就行了。在面向对象的编程里面,代表性书籍就要属“设计模式“了。不过设计模式这个东西,不是你看书就能看懂的。并且你硬套那些模式,不一定对你有多大的好处。这个东西,只有设计做多了,才能有所领悟,自己得到总结。总结多了,就会发现和书上的那些东西不谋而合,或许可能比书上总结得更好 。
  
  好了,目前编程思想的发展就到这一步了。将来的编程思想的会是一个什么样子,我也不得而知。希望有志之士能够发明一种编程的思想出来,推动软件业的发展,让中国也来引领一下世界软件的发展潮流。如果你是初学者,可以按照上面的顺序来学习计算机。希望在每个环节中能掌握其重点。相信一年之后,你就会有所感悟。
  
  大家都希望学的东西是可以用来赚钱的。而往往能够快速用来赚钱的都是一种应用技术像windows编程,linux编程,WEB开发等等。你掌握了其中的一门技能,就可以谋得一个职位,可能还可以拿到一个不错的薪水。然而如果你掌握了编程思想,那么那些应用技术将一通百通(因为应用技术往往都是对特定的一些函数的调用,通俗一点就是调用API,这些东西到专门的网站上查手册将一目了然,比如windows编程,http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/winui/winui/WindowsUserInterface/Windowing/WindowClasses/UsingWindow.asp 这就是一个入门的例子)。 掌握了编程思想你将不在局限于某个特定的编程技术,而是对整个软件系统有了全局的把握,研究的不再是编程技术,而是协议和规范。
  
  大家在学习初期看书。最好不要看电子书,而是买书本看(电子书用来当词典查阅一下还是不错的)。因为电子书看一会眼就花,给人造成一种烦躁的情绪而不能静下心来好好体会书里所说的内容。一本书,一支笔,加一个草稿本,是最佳的学习状态。如果你是在校学生,你可以到http://www.xiangyataclub.com 里看看你本校内有没有你想要的二手书或者学习用的电脑设备,这样能使得资源可以重复利用。遇到不懂的地方到论坛里面讨论一下还是不错的,比如http://www.csdn.net 里面一般性的问题能够找得到答案。学习计算机需要达到一种状态,就是在任何时候脑海里面都会在隐约的思考:对计算机里面某种原理的理解,或者寻找某种问题的算法。有时一个新想法的闪现会让自己兴奋不已。如果你表现出这种状况,说明你对计算机有着浓厚的兴趣。
  
  最后补充一点,就是中国的一句老话“尽信书,不如无书”。编程的学习还是需要有一点批判的精神和创造的精神才好。对于某些东西不要过早下定论,或许你某一个智慧的闪光,将为计算机开辟出一个新的发展方向