C 语言学习的第01课：先来谈谈计算机吧

Posted 2020-08-04 记东记西的 BLOG

各位同学，新学期，我就是你们的助教了。我的个人信息，你们的任课老师都已经介绍过了，所以我这里也就不再啰嗦。下面，来聊聊今天的话题：“先来谈谈计算机吧”。

想必看到这个题目，你们大家一定是不愿意点击进来的，毕竟，现在的你们呐，一定都是差不多天天面对计算机的（要知道，现在你们的手机，都要比早些年的计算机要先进，性能强大很多）。但是，不知道你是不是有想过和它相关的一些问题呢。比如：

1. 当按下开关机按键以后，它是怎么进入操作系统的；
2. 进入操作系统以后，它怎么启动第一个程序的；
3. 软件是怎么控制硬件的（比如你使用手机拍一张照片，它是怎么打开了摄像头，怎么采集到一张图片，又是怎么显示到手机的屏幕上的呢）
4. ……

是不是在提出这些问题之后，你会觉得，“是哎”这都是为什么呢，计算机的内部，都经历了一些什么，实现了上面列出的种种功能。

这些问题，都可以留着在你们以后的学习中慢慢的一点点的解开，比如计算机原理就可以告诉你计算机到底是怎么进入系统的，它又是如何去控制计算机的硬件。不过，学习这些课程以前，C语言一定是一项必备的技能，甚至，你需要有一点点汇编的基础。到这里，我们就来简单的聊聊C语言吧。

谈C语言一定要聊聊计算机。

计算机：硬件和软件

计算机软件

计算机它本身是一件能够计算和逻辑判断的电子设备。所谓计算，就是指它能够在你输入“1+1”之后输出2，所谓逻辑判断就是你在输入“今天下雨不下雨”给出“下”或者“不下”的断言。当然，这仅仅是一个简单的解释，计算机处理的运算和逻辑判断比上面的例子可能要复杂千万倍。这里，我们可以称输入的“1+1”或者是“今天下雨不下雨”为“数据”，它对这些数据的计算或者是判断，是一种操作，最终呈现出来。所以，计算机的功能又可以概括为对输入的数据进行处理，然后输出。

通常来说，假如仅有计算机这个实实在在的实体，是无法完成数据的处理这一过程的，因为数据如何处理往往是由人预设的。预设的过程，我们可以称其为编程。预设的结果，我们可以称其为程序。

计算机硬件

一般来说，不管计算机的外形如何变化 ，它通常都是由6个部分构成：

1. 输入单元（input unit）:用于接收数据，巧妇难为无米之炊，要是没有数据，计算机也不知道该做点什么好；
2. 输出单元（output unit）：用于处理好的数据的输出，数据好不容易处理好，总是要秀出来看看的；
3. 内存单元（memory unit）：数据的来来往往，总是要有一个临时的客栈；
4. 算术逻辑单元（Arithmetic and Logic Unit，ALU）：用于执行加减乘除这些数学运算；
5. 中央处理器（Central Processing Unit，CPU）：用于协调各个单元的事务；
6. 辅助存储单元（secondary storage unit）：用于存储一些需要长久保存的数据。

（在一些传统的计算机教材中，仅有5个逻辑单元构成，没有第六个辅助存储单元。或者使用存储器这一概念统称第三个和第六个）

机器语言，汇编语言和高级语言

不过，计算机本身并不能够听懂人类的语言，因为他内部使用的是电力驱动的各种电子器件，他们仅能够感受是否有电（还记得小时候用舌头舔电池吗，有电的是咸咸的，没电的没什么味道）。所以，一台计算机能够理解的仅仅是一堆有电没电有电没电这样的符号。

机器语言有点不太好理解，于是聪明的人类将一串固定的“有电没电”转换为名为“汇编”的代码，然后使用一段程序，将汇编代码作为数据输入进去，输出一串“有电没电”的机器代码。可是，要是你已经看过汇编语言就会发现汇编本身也并不是那么好理解的。懒惰是科技发展的第一动力，人类为了更好的和机器玩耍，于是发明了现代的高级语言（high level language）。

C 语言发展简史

（好懒，我就不写了，请看这里http://www.zhihu.com/question/22826568/answer/65915408）