什麼是程序?

必須首先回答什麼是計算機?什麼是計算?纔有可能回答什麼是程序。

計算(computation)是模擬客觀世界運行的一種機制。目的都是爲了預測下一步會發生什麼。它有很多種形式,如周易八卦圖、大腦裏的直覺感應、下意識的反應等等,當然可以通過機械、電子電路、化學反應等來模擬。我們爲計算對象建立模型,比如,需要回答在什麼條件下對象的狀態會發生轉變;當某一個數據發生變化後,將引起其他數據怎樣變化,等等。將該模型通過特定“機制”描述出來,就成爲一個“計算機”了。

計算機就是通過電子電路系統來模擬客觀世界的運行,它接收輸入信號,給出輸出信號。但是對專用計算機來說,只能完成單一功能的計算,是不需要程序的。例如執行運行2+3,可以設計一個專用電路完成。通用計算機可以模擬出任意專用計算機的功能(只要在這個通用計算機表示範圍內),比如2+3、4*5等等。

那麼計算機程序是什麼呢?

計算機程序就是描述這個專用計算機模型的數據結構,通用計算機解讀這個數據結構,然後模擬運行。此數據結構稱爲“程序”。這個“解讀”過程就是編譯器/解釋器運行過程。通過掃描程序,然後將它們翻譯成一個個類似專用電路模塊相互連接而成的特別“計算機”,然後讓這個機器運行起來,得到預期的結果,否則進行程序調試、修改,重複上面的步驟。

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