在scratch的學習過程中，我們需要掌握一些編程的基本知識，下面給大家逐一介紹

數據類型 Data Type

實際編程環境中會涉及很多數據類型，但在scratch中數據類型基本就三種：數字、字符串和布爾

數字 Decimal

輸入一個數字很簡單，在任何橢圓形的輸入框內都可以輸入數字。scratch甚至提供了專門的運算工具來處理數字

我們注意到在絕對值的指令塊的下拉選項中，還有很多數學函數，包括三角函數、反三角函數、指數函數和對數函數，這些是高中數學中要學的東西。

隨機數 Random

這些指令塊中還有一個比較特殊的是隨機數，它用於生成一個1-10之間的隨機整數。想一想，如果我們想生成一個任意區間之內的隨機數，應該怎麼操作？比如我想生成1-100之內的隨機數。

生成1-100的隨機數

首先，系統只提供了1-10的隨機數，我們用這個隨機數乘以10，就得到了10-100的10的倍數
然後，用1-10的隨機數減1，就得到了0-9的隨機數
最後用第一步的結果減去第二步的結果，就得到了1-100的隨機數。

那要想得到1-1000呢，同理，用上面的結果乘以10，再減去0-9。想得到1-10000呢，用1-1000的隨機數乘以10，再減去0-9。依次類推。

二進制、十進制、十六進制 Binary Decimalism Hexadecimal

我們日常生活中用到的數字都是十進制的，爲什麼呢，因爲我們人類有十個手指頭，最初的計數就是數手指。然後阿拉伯數字1-10代替了手指的功能。
計算機只“認識”二進制的數字，也就是隻認識0和1。爲什麼呢，因爲計算機是集成電路組成的，電路需要開關來控制，而開關只有“開啓”和“關閉”兩個狀態。而二進制中的1就代表開啓，0就代表關閉。
除了二進制外，還有八進制，十六進制。因爲二進制雖然簡單，但是計數起來位數很多有點麻煩，所以就有了八進制和十六進制，一般用於位計算和編碼。
這裏僅以十進制、二進制和十六進制的對比來說明它們的計算方法

字符串 String

在任何輸入框中也能輸入字符，包括英文字母、漢字甚至其它語言文字。scratch也提供了專門處理字符串的方法

布爾 boolean

布爾型的變量只有兩個值，true或者false（真或假）。就像它的值一樣，布爾型的變量用於判斷真假。
比如（1+2=3），這句話是真的，是true；（1+3=2），這句話是假的，是false.

在scratch中所有“六角形”的代表的值都是布爾型的變量。

邏輯運算

就像數字有加減乘除四則運算一樣，布爾型的變量也有自己的運算，叫做邏輯運算。
最基本的邏輯運算包括與、或、非

操作名	英文名	操作符	舉例	總結
與	and	&	true&true=true; true&false=false; false&false=false	全真爲真，有假爲假
或	or	\|	true\|true=true; true\|false=true; false\|false=false	全假爲假，有真爲真
非	not	￣		真變成假，假變成真

在scratch工具中，與、或、非對應的命令是：

一切六角形的孔中都可以鑲嵌布爾型的積木塊

一個與操作的例子，找出1-100以內所有能被3整除的單數。能被3整除意思是這個數除以3的餘數等於0；單數意思是這個數除以2餘數不爲0

可以看到，其中“不等於0”這個判斷就是用“不成立”這個命令實現的。

數據結構 Data Structure

以下兩種數據結構在之前已經介紹過了
數據結構_數組和列表

數組 Array

列表 List

對象 Object

在scratch中，對象最直觀的表現就是角色。
一個角色有：
角色名稱，x座標，y座標，顯示/隱藏，大小，方向

以上這些可以稱爲角色的屬性。

一個對象，最主要的特點就是它的屬性，以及對於它的屬性的改變的操作。
所以，世界上任何一個物體都可以是一個對象，它都有自己的屬性。
比如一個人，他有年齡，有身高，體重，長相等等。
比如一部手機，它有尺寸、使用壽命等等。
當我們瞭解了現實世界中物體的屬性後，我們就可以用編程的方法把它抽象爲一堆數據

比如在打磚塊的遊戲中，我們爲磚塊建立的“僅適用於當前角色的變量”，就屬於磚塊的屬性。

流程控制 Process Control

流程控制，簡單來講就是根據條件的判斷，使程序運行到不同的分支上去。
例如：我明天準備去旅遊，但前提是明天不要下雨，如果明天下雨，我就不去旅遊了；如果明天不下雨就去。這就是一個根據某個條件來決定接下來的進程的例子。

順序結構

順序結構就是程序執行過程中沒有分支，比如用上面的例子來做順序結構，明天下不下雨我都要去旅遊

選擇結構

選擇結果需要有條件來使程序分支執行，條件成立時和條件不成立時程序會走不同的路徑

循環結構

循環結構顧名思義，就是需要重複執行某個操作，分爲有條件的循環和無條件的循環。有條件的循環在條件成立或者不成立時循環就要停止，而無條件的循環會一直循環下去，直到程序被強制結束。
比如上面的例子，如果下雨我就等待，一直等到不下雨爲止

輸入、輸出 Input/Output

輸入與輸出是計算機的基礎功能，方便我們與計算機互動。
輸入就是我們要通過什麼方式告訴計算機做什麼；輸出就是計算機告訴我們它做了什麼。
常見的輸入設備包括鼠標、鍵盤、麥克風、攝像頭、手寫板、觸摸屏、遊戲手柄等，這些設備都是要捕捉人類的操作，把這些操作變成指令傳遞給計算機。
常見的輸出設備包括顯示器、打印機、耳機等，這些設備將計算機的工作展示給我們。

在scratch中，可以捕捉我們的輸入的操作有很多，

關於這些命令的應用，在之前的小遊戲中已經介紹過，在此不做贅述。
參看以前的小遊戲

這裏主要說一下“詢問”和“說”的命令，它可以幫助我們和計算機進行“對話”，程序需要根據我們的輸入進行判斷時，就需要詢問

此外還有錄音的功能，可以把我們自己的聲音用在作品當中

I/O

Input/Output的簡寫，I/O可以簡單的理解爲文件的導入和導出，這也是輸入和輸出的一部分。大部分的計算機軟件都有I/O的功能，以幫助我們處理文件。

我們曾經說過，計算機是用來處理數據的，而數據在計算機上的具體表現，就是數據文件。一段文字，一張圖片，一個視頻，都是文件。可以說我們處理數據，其實就是在處理各種數據文件（當然也不是所有的數據都會生成文件，比如網絡IO，這個以後再說）

在scratch中，我們保存自己的作品到電腦上，就是導出文件；而從電腦中上傳，就是導入文件。
此外，我們導入一張圖片作爲背景或者角色，導入聲音作爲素材，都是導入文件。

角色也是可以導出的，而且導出的角色中不止包含造型，還包含代碼，比如我們把曾經做過的打磚塊遊戲中的“磚塊”角色導出

注意，導出操作可能會出現下面這個錯誤，但是並不妨礙導出結果的生成，只要忽視它就好了

他會生成一個.sprite3爲後綴的文件，我們可以在別的項目中導入這個角色，就連它的代碼一起導入了

所以這個功能可以幫我們複製我們寫過的複雜的代碼，複雜的東西寫一遍就可以了，以後只需要不斷的完善

甚至列表也是可以導入和導出的，比如我們把上面例子中1-100以內的3的倍數的單數全部導出。

我們也可以按照它的格式，自定義一個列表然後導入進來，比如我們隨便寫一個偶數數組

然後建立一個空的列表，就可以導入這個數組了

監聽 Listening

監聽是一個被廣泛應用的計算機功能，但是可能有很多同學沒有聽說過。比如上面講到的大部分輸入操作，都要用到監聽的功能。

簡單來說，監聽就是計算機一直在“監視”你的操作，一旦你做了某個操作，它必須立即迴應你。比如你按下鍵盤鼠標，程序就“看到”你按下了鍵盤鼠標，它就會有動作。

scratch中的監聽大概分爲以下三類，一般監聽事件都要用到無限循環操作。

鍵盤鼠標

顧名思義，監聽我們的鍵盤鼠標操作

想一想，爲什麼我要在程序中加一個“等待0.2”秒的操作

消息廣播

這個功能之前在打磚塊的遊戲中用到過，當球碰到磚塊時，我們通知球轉向。

這裏我們再做一個小功能，令一名老師問一個學生100以內的加法，看是否能回答正確

老師的代碼
學生的代碼
效果是這樣的

事件

其實鼠標鍵盤操作都可以稱爲事件。scratch中還提供了很多其它的事件，比如：

函數 Function

在編程過程中，對於一些複雜的邏輯編碼，我們希望它們能夠被重複應用。於是我們把它們“打包”成一個個的代碼塊，這種被打包的處理某個複雜邏輯的代碼塊就叫做函數。
函數有幾個要素：函數名，參數，返回值
scratch中通過自定義積木，實現了函數的功能。
我們自定義一個判斷輸入年份是否是閏年的函數

可以看到，我們的回答作爲參數傳遞到了函數內部進行計算。所以，對於使用函數的人來說，他不用關心函數內部的實現方法，他只需要關心的在使用函數時傳遞正確的參數。

當然一個函數是可以傳遞多個參數的，比如我們定義一個計算兩數相加或者相減的函數，當布爾值傳入true時就把兩數相加，傳入假時就把兩數相減

有同學可能注意到自定義積木時有一個選項是“運行時不刷新屏幕”，這個功能是幹什麼的呢？
要回答這個問題我們可以看一下之前做的打磚塊小遊戲，還記不記得在繪製磚塊的克隆體時出現了一個現象，就是30個磚塊的克隆速度其實很慢，是一個一個克隆出來的，以至於球都飛出來了，磚塊還沒有克隆完。那這個問題怎麼解決呢？
我們可以把磚塊克隆的代碼打包成一個函數，然後勾選執行時不刷新屏幕，就可以解決這個問題了

修改後可以試一下，發現30個磚塊被瞬間克隆出來。原因是，克隆時，會重新繪製舞臺，這很耗時間，所以把重繪舞臺關閉就節約了時間。

一個函數執行結束後，是可以有返回值的，可惜的是，scratch中並不提供這樣的功能，以後再講其它編程語言時，會再提及

以上就是關於編程的一些基本知識，對於從沒有接觸過編程的同學來說，還是很新鮮的，希望同學們在學習scratch的過程中可以掌握這些知識。

【scratch】class_5_編程基礎知識