C语言高级专题.番外篇-程序员和编译器之间的暧昧

“C 语言高级主题。附加内容 – 程序员和编译器之间的歧义”

第一部分，章节目录

4.10.1.编程史

4.10.2.程序员、编译器和 CPU 之间的三角恋

4.10.3.像编译器一样思考

第二部分，章节介绍

4.10.1.编程史

本节从程序员工作的演进史出发，从本质上分析编程的本质，有助于理解程序员、程序和机器之间的关系。

4.10.2.程序员、编译器和 CPU 之间的三角恋

本节分析程序员、编译器和机器（CPU）之间的关系，目的是让大家从本质上认识编译器的作用，从而了解编译器的行为以及对我们程序编写的约束。

4.10.3.像编译器一样思考

本节为结语，在前两节分析的基础上提出一个观点，即程序员只有像编译器一样思考，才能使程序运行正确、更快、更好。

第三部分c聊天程序源码，上课记录

4.10.1.编程史

4.10.1.1、CPU只需要1和0组成的二进制数据

（1)无论编程如何变化，最终编程得到的可执行二进制程序都是由CPU运行的。CPU需要的只是一串按照规则排列的二进制1和0（机器指令）当 CPU 被设计为数字（机器码）时，CPU 并不关心二进制文件是怎么来的。

(2)这些二进制文件可能由非常强大的程序员用 1 和 0 直接拼出；也可以用汇编语言编译；也可以用 C 语言编译；或者用语言编写和解释如java C# php bash；

（3)编程工作的演进其实一直在处理下一个层次的段落：用什么语言来写程序（用某种语言编程），然后怎么把这个程序的源代码转成二进制（编译器发明）。

（4)CPU接收到一系列1010序列后如何工作以达到目的，这是设计制造CPU的公司要考虑的，与软件工程师无关。

4.10.1.2、早期纸卡打卡程序员

（1)最早的时候，CPU也很简单，指令集很少，二进制数也不多。那个时候编译器还没发明，编程语言也没发明。那个时候，二进制直接编程。

（2)总结：最早的编程没有语言和编译器，程序员直接用二进制与机器（CPU）对话。

（3)这种方法的缺点是不容易扩展。随着CPU的进一步复杂化，指令数量和指令位数增加，编程难度成倍增加。人类大脑慢慢地遵循着这个节奏。

4.10.1.3、编程的第一次革命：从二进制机器码到汇编语言

（1)第一次革命是：汇编语言的发明。汇编语言的本质就是用符号代替一串二进制。

MOV 010

(2)有了汇编语言，程序员再也不用记忆二进制序列了。编程时只需要用汇编指令来编程，汇编指令就是一个符号（符号是由字组成的，例如 MOV ）。因为人脑天生对文字符号更友好c聊天程序源码，所以用符号编程更容易。

（3)汇编语言编写的源程序不能直接由CPU运行。它必须经过一个翻译过程，将源代码翻译成二进制序列后才能交给CPU。这个翻译过程是称为装配，平移动作由装配装置完成。

4.10.1.4、编程的第二次革命：从汇编语言到C语言

（1)汇编语言也有一些不尽人意的地方，比如：没有可移植性。在这个CPU上写的汇编程序不能直接在另一个CPU上运行。所以，汇编语言和CPU是一一对应的。

（2)为了可移植性，发明了高级语言。第一个高级语言是C。C语言更接近人类的思维，发明了很多CPU没有的供人类思维使用的东西，比如数组最终的目的是降低编程的难度，让高级语言更接近人类的思维，然后通过编译器、汇编器等将这些源代码转换成二进制，然后在CPU上运行。

4.10.1.5、革命无止境，关卡越来越多

（1)C语言之上还有更高级的语言，如：C++、Java、C#、bash等语言本身提供的包，越往上编程难度越低，越容易掌握语言。

4.10.2.程序员、编译器和 CPU 之间的三角恋

4.10.2.1、CPU只懂二进制机器指令

（1)CPU是最后的工作，CPU只识别也只接受二进制。

4.10.2.2、人类更喜欢符号而不是二进制

（1)人脑本身不喜欢二进制，但喜欢符号和文字。

（2)人和机器之间有代沟，所以编程并不容易。

4.10.2.3、人（程序员）和机器（CPU）之间的桥梁：编译器

(1)编译器降低了编程的难度。编译器的代表就是编程语言。每种编程语言都有对应的编译器。这个编译器的作用就是把这种语言的源文件编译成可执行程序。

（2)关键是：有了编译器（高级语言）之后，我们的程序员不再盯着CPU（二进制），而是盯着编译器（编程语言，编程语言语法），所以学习编程的关键变成了学习编译器的习惯，也就是编程语言的语法。

4.10.2.4、发明一门语言的关键在于发明它的编译器

（1)编译语言的关键是编译器。yacc 和 lex 工具被用来发明编程语言。

4.10.2.5、高级语言和低级语言的区别

（1)语言越高，越接近人脑；语言越低，越接近机器的需求。

(2)人与机器之间的总劳动量（总复杂度）是守恒的。如果人稍微复杂一点，机器可以更简单；如果人更简单，机器需要更复杂。这个定律描述：编程语言越简单，人越容易使用越简单，编译器设计越复杂；编程语言越复杂，程序员使用起来越麻烦，越简单编译器是为了设计更高的CPU执行效率。

4.10.3.像编译器一样思考

4.10.3.1、 的语法是什么？语法是编译器的习惯

（1)编程中的编译器响应是语法。

例如1：

对于 (i=0; 我

{

xxx;

}

例如2：

诠释我;!!我;

分析： ！在 C 语言中，它意味着逻辑反转。逻辑取反是指0取反为1，非0数取反为0.

问题：让你用C语言编程：如果一个数i为0，返回0，如果不是0，返回1

一般实现： if (i == 0){ 0;} else{ 1;}

或者您可以使用三元运算符： (i==0)?(0):(1);

极客写作：!!i;

4.10.3.2、学习一门语言就像认识一个朋友

（1)从新的开始认识一个人到成为好朋友，你要经历：时间，一起努力。

（2)学习一门编程语言还需要：时间、练习（一起工作）

4.10.3.3、学习编程语言需要同理心

(1)处理器注释，预处理中的空白行。

4.10.3.4、注重实践中的探索与总结

(1)第 1 点：在实践中

（2)第 2 点：探索

（3)第 3 点：总结

文章来源:http://www.toutiao.com/a7039696422329139750/

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