【转载】计算机程序的思惟逻辑 (1) - 数据和变量

程序大概是怎么回事

计算机就是个机器，这个机器主要由CPU、内存、硬盘和输入输出设备组成。计算机上跑着操做系统，如Windows或Linux，操做系统上运行着各类应用程序，如Word, QQ等。

操做系统将时间分红不少细小的时间片，一个时间片给一个程序用，另外一个时间片给另外一个程序用，并频繁地在程序间切换。不过，在应用程序看来，整个机器资源好像都归他使，操做系统给他提供了这种假象。 对程序员而言，咱们写程序，基本不用考虑其余应用程序，咱们想好怎么作本身的事就能够了。

应用程序看上去能作不少事情，能读写文档，能播放音乐，能聊天，能玩游戏，能下围棋 ...... 但本质上，计算机只会执行预先写好的指令而已，这些指令也只是操做数据或者设备。所谓程序，基本上就是告诉计算机要操做的数据和执行的指令序列， 即对什么数据作什么操做。

好比说：

• 读文档，就是将数据从磁盘加载到内存，而后输出到显示器上
• 写文档，就是将数据从内存写回磁盘。
• 播放音乐，就是将音乐的数据加载到内存，而后写到声卡上。
• 聊天，就是从键盘接收聊天数据，放到内存，而后传给网卡，经过网络传给另外一我的的网卡，再从网卡传到内存，显示在显示器上。

基本上，全部数据都须要放到内存进行处理，程序的很大一部分工做就是操做在内存中的数据。

本文主要就说说这个"数据"。（以Java为例）

数据

数据是什么？数据在计算机内部都是二进制，不方便操做，为了方便操做数据，高级语言引入了"数据类型"和"变量"的概念。

数据类型

数据类型用于对数据归类，方便理解和操做，对Java语言而言，有以下基本数据类型：

• 整数类型：有四种整型 byte/short/int/long，分别有不一样的取值范围
• 小数类型 ：有两种类型 float/double，有不一样的取值范围和精度
• 字符类型：char，表示单个字符
• 真假类型：boolean，表示真假

基本数据类型都有对应的数组类型，数组表示固定长度的同种数据类型的多条记录，这些数据在内存中挨在一块儿存放。 好比说，一个天然数能够用一个整数类型数据表示，100个连续的天然数能够用一个长度为100的整数数组表示。一个字符用一个char表示，一段文字能够用一个char数组表示。

Java是一个面向对象的语言，除了基本数据类型，其余都是对象类型 ，对象究竟是什么呢？简单的说，对象是由基本数据类型、数组和其余对象组合而成的一个东西，以方便对其总体进行操做。

好比说，一个学生对象，能够由以下信息组成：

• 姓名：一个字符数组
• 年龄：一个整数
• 性别：一个字符
• 入学分数：一个小数

日期在Java中也是一个对象，内部表示为整形long。

就像世界万物的组成，都是由元素周期表中的108个基本元素组成的，基本数据类型就至关于化学中的基本元素，而对象就至关于世界万物。

变量

为了操做数据，须要把数据存放到内存中，所谓内存在程序看来就是一块有地址编号的连续的空间，放到内存中的某个位置后，为了方便地找到和操做这个数据，须要给这个位置起一个名字。编程语言经过变量这个概念来表示这个过程。

声明一个变量，好比 int a其实就是在内存中分配了一个空间，这个空间存放int数据类型，a指向这个内存空间所在的位置，经过对a操做便可操做a指向的内存空间，好比a=5这个操做便可将a指向的内存空间的值改成5。

之因此叫变量，是由于它表示的是内存中的位置，这个位置存放的值是能够变化的。

虽然变量的值是能够变化的，但名字是不变的，这个名字应该表明程序员心目中这块内存位置的意义，这个意义应该是不变的，好比说这个变量int second表示时钟秒数，在不一样时间能够被赋予不一样的值，但它表示的就是时钟秒数。之因此说应该是由于这不是必须的，若是你非要起一个变量名叫age但赋予它身高的值，计算机也拿你没办法。

重要的话再说一遍！变量就是给数据起名字，方便找不一样的数据，它的值能够变，但含义不该变。再好比说一个合同，能够有四个变量：

• first_party: 含义是甲方
• second_party: 含义是乙方
• contract_body: 含义是合同内容
• contract_sign_date: 含义是合同签署日期

这些变量表示的含义是肯定的，但对不一样的合同，他们的值是不一样的。

初学编程的人常常使用像a,b,c,hehe,haha这种无心义的名字，给变量起一个有意义的名字吧！

经过声明变量，每一个变量赋予一个数据类型和一个有意义的名字，咱们就告诉了计算机咱们要操做的数据。

有了数据，怎么对数据进行操做呢？