1. 什么是硬件？什么是软件？

我坐在电脑前发呆了半个小时，还是没想出如何给二者下定义。

美国有个电脑神童说：“凡是摔到地上会坏的就是硬件”，似乎有道理，但一旦硬件坏了，硬件所承载的数据，好像也会“消失”。想一想，新买的数码相机没用就摔坏是一种心疼，和女神春游拍了很多照片，回来的路上给摔坏了，又是一种心疼。那些照片数据算硬件还是软件呢？

还一种说法是：看得见摸得着的为硬件，看不见摸不着的为软件。刚觉得它说得不错，但马上我就发觉了它的破绽：我使用苹果平板的操作系统，它就在屏幕上，我看着它，感觉界面优美；我触摸它，感觉操作方便……

无奈之下，我搬出辞典，它说：

“硬件：计算机及其它直接参与数据运算或信息交流的物理设备” 。可见，硬件就是设备。平常我们生活中的各种设备，洗衣机、冰箱、电视、螺丝刀、钳子等，都是硬件。

“软件：控制计算机硬件功能及其运行的指令、例行程序和符号语言”。指令、程序和符号语言是什么且不说，至少我们得知：软件是用来控制硬件的运行的。

这么一说，前面以汽车为例所提到的“输入输出设备：方向盘、刹车板、油门……”是硬件；而“输入输出数据”，即：人类转动方向盘的力度、速度、扭矩，踩油门或刹车板时脚的行程这些数据，以及这些数据通过硬件展现出来的汽车各类性能，属于软件范畴。表面上看是硬件控制汽车的运行，但其实是这些软件数据控制着车。

再者，如何掌握好“力度、速度、扭矩、行程”这些数据的输入，以及它们之间的配合，叫做驾驶技术，也是一种软件。另外，在茫茫大草原、在高山峻岭以及在周五下班的城市里开车，你所能使用出的驾驶技术也不相同。因外部环境限制带来的各种“驾驶规则”，也是软件。

想要成为一名驾驶员，当然要学习和汽车自身紧密相关的驾驶技术，当然也要学习用以限制你如何开车的交通规则，当然也要学习一点汽车的硬件知识。

《白话C++》当然不能只教“C++”这门语言的课，它还得讲点编程的规则，还得讲点计算机硬件的知识。

所以，您应该不会太反感一本讲编程的书，为什么要有一个“启蒙”的章节呢？为什么不能迅速深入痛快地，说说C++的那些事儿呢？

我才不呢，既然是要学习编写程序，那我们就得说说什么叫“程序”。

2. 什么是程序？

计算机程序是一组指令（及指令参数）的组合，这组指令依据既定的逻辑控制计算机的运行。

2.1 指令

让我们来想象一个游戏。

游戏中有两个人，其中一个双眼用布蒙上。另一个人是你。你不哑，他不聋。场地中混乱地摆上许多啤酒瓶（称为“雷区”）。游戏任务是由你发号施令，指挥被蒙眼者从场地的一端穿行到另一端，过程中不能碰倒啤酒瓶。

现在，你就会明白什么叫“指令”。指令就是一套符号，这套符号的含义，你懂，他也懂。

你会根据现场情况，向他发出类似这样的指令：“向前2.5步、向左1步，向后1.5步，向左0.5步，向前4步，停！”。

“向前”，这就是指令。“2.5步”，这就是指令所需要的参数。在不需要具体区分时，我们也往往将“指令和指令的参数”有时通称为“指令”，有时通称为“数据”。

不同的处理器往往会有自己的一套指令（称为指令集）。如果把锤子当作一个处理器，它的指令应该是“锤”。剪刀则是“剪”。换成汽车呢？如果你是初学者，正好，你的师傅坐在副座上，你就有幸听到相对复杂的指令了：“左转！右右右！踩离合！油门！减档！刹车！停！！滚！！！”。最后一个指令很明确不属于汽车的指令集。

2.2 指令兼容

对于计算机而言，不同的“处理器”类型——不同产家生产的处理器，甚至同一产家生产的不同版本的处理器，往往都会有不同的指令集合。为了商业利益，有些厂家间就会进行“联衡”，相互之间保持尽量大的兼容，当然也各有留了一手特定指令。典型的如Intel和AMD两家CPU产商。当然也会因为厂商策略，产品定位等不同，而无法实现兼容的指令集合，比如当前智能手机使用的的ARM－CPU，就和桌面PC机CPU的指令不兼容。

我们学习C++的推荐环境，是桌面PC，包括笔记本，所采用的CPU基本使用Intel或AMD等厂商的生产的CPU，这一类指令集称为“80x86 CPU 汇编指令”。

2.3 程序 = 指令的逻辑组合

这是我们给出的第一个回答“计算机程序是什么”的表达：

“计算机程序是一组指令（与其所需的参数），这组指令依据既定的逻辑控制计算机的运行。”

在这个定义中，有三个重要的概念。其中，我们谈到了程序中的“指令”，但是我们还没有谈到“组合”及“逻辑”。

继续前面的“雷区安全穿越”游戏。

理论上，如果场地不变、酒瓶摆放位置不变、参与人不变，那么作为指挥者，你完全可以把第一次的指挥过程记录在案，形成一套“指令的组合”，如下图：

(图1-2 程序 = 指令的组合)

看，这就是程序！一组共六个的指令（及其所需数据）的组合。六步之间的组合逻辑又是什么？就是要帮助你成功地走出“雷区”的逻辑。这个最终目标，通常我们称为“业务需求”。

指令组合的结构又是什么呢？首先，指令和指令之间有次序关系，游戏者必须先执行完第1步，再做第2步……乱着来这个程序就完全失效了。从本例上看，就是要顺序执行，但有时会碰上更复杂的雷区，就有可能用上更复杂的结构，比如“重复”。发指令者会在某一种这么说“请重复前面两步三次”。在计算机程序中它叫“循环结构”。

在以后的学习过程中，很多时候我们认为程序就是指令；同样很多时候，我们会觉得程序就是逻辑。

3. 程序 vs. 软件

还有很多的时候，我们也不区分“程序”和“软件”二者。也许前者更趋于抽象，而后者趋于具体。比如我们在写那些表达我们的思想逻辑时，我们喜欢说“写程序”；而当程序完成，可以待价而沽时，我们称它为软件产品。

下一节：什么是编程语言

我们要对计算机下达指令，人类这一套得天独厚有悠久历史的自然语言，玩不转了，怎么办呢？解决这一问题所要做的第一件事就是：制定“机器语言”——机器有了语言，我们就可以和它亲切地交流……

“等等！”突然有个同学没举手就站起来要求发言：“机器，没有生命的东西！小猫小狗有语言倒可以接受，机器也有语言，还要我们去学习，这亵渎我作为人类的尊严！我要退学！”。

得解开这个结解，不然自尊心强的同学心生学习障碍。

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