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大家都知道計算機是由硬件和軟件組成的，但是你知道硬件和軟件的區别是什麼嗎？

其實很好區分，硬件是看得見摸得着的設備，比如計算機主機、顯示器、鍵盤等。

而軟件是計算機所執行的程序，即指令和數據，軟件本身是看不見的。

現在的計算機看起來好像很複雜，其實它的基本結構非常簡單，從50年代的第一代計算機到現在，計算機幾乎沒有什麼大的改變。

計算機的三個根本原則也沒有變，我們稱這三個原則為“計算機的三大原則”。無論多麼高深多麼難懂的技術，都可以對照這三大原則來解釋。

隻要了解了計算機的三大原則，學習計算機就會更加輕松，計算機也會比以往更加容易接近。

計算機到底有哪三大原則？

一、計算機是執行輸入、運算、輸出的機器

計算機是由硬件和軟件組成的，從硬件上來看，計算機是執行輸入、運算、輸出三種操作的機器，計算機硬件由大量的集成電路（也叫做IC）組成，每塊集成電路上都帶有許多引腳，這些引腳有的用于輸入， 有的用于輸出。

IC 會在其内部對外部輸入的信息進行運算， 并把運算結果輸出到外部。 運算這個詞聽起來也許有些難以理解， 但實際上就是計算的意思。 計算機所做的事就是“輸入” 數據， 然後對它們執行加法“運算”， 最後“輸出” 計算結果。

可能有人會說，計算機可以做的事情很多怎麼可能隻會做加法。

是的，計算機可以做很多事情，但是這些事情實際上都可以分解成小的加法計算，無論多麼複雜的功能，都是通過組合一個又一個由輸入、 運算、 輸出構成的流程單位來實現的， 這是毋庸置疑的事實。

如果打算用計算機做點什麼的話， 就要考慮該如何進行輸入、 如何獲取輸出以及進行怎樣的運算才能從輸入得到輸出。

輸入、 運算、 輸出三者必須成套出現， 缺一不可。 這樣說的原因有幾點。 首先， 現在的計算機還沒有發展到能通過自發的思考創造出信息的地步。

因此不輸入信息， 計算機就不能工作，所以， 輸入是必不可少的。

其次， 計算機不可能不執行任何運算， 如果隻是使輸入的信息繞過運算環節直接輸出， 那麼這就是電線而不是計算機了。

可以說不進行運算， 計算機也就沒有什麼存在的意義。

最後， 輸入的信息如果經過了運算， 那麼運算結果就必然要輸出。

如果不輸出結果， 那麼這也不是計算機而隻是堆積信息的垃圾箱了。

二、程序是指令和數據的集合。

從軟件上來看，軟件是由程序組成，所謂的程序其實就是指令和數據的集合。無論多麼高深多麼複雜的程序，都是由指令和數據組成的。指令就是控制計算機進行輸入、運算、輸出的命令。

把計算機發出的指令一條條列出來，就得到了程序。這裡出現的輸入、運算、輸出就是對于硬件上的行為。

在程序設計中，會為一組指令賦予一個名字，可以稱它們為“函數” “語句” “方法” “子程序”等，但是一般都統稱為函數，因為這個名字通俗易懂。

程序中的數據分為兩類， 一類是作為指令執行對象的輸入數據，一類是從指令的執行結果得到的輸出數據。 在編程時程序員會為數據賦予名字， 稱其為“變量”。 看到變量和函數， 諸位也許會聯想到數學吧。 正如數學中函數的表記方法那樣， 在很多編程語言中都使用着類似于下面的這種語法。y = f(x)這句話表示若把變量 x 輸入到函數 f 中， 經過函數内部的某種運算後， 其結果就會輸出到變量 y 中。 因為計算機是先把所有的信息都表示成數字後才對其進行運算的， 所以編程語言的語法類似數學算式也就不足為奇了。

三、計算機的處理方式有時與人們的思維習慣不同

計算機的處理方式往往不符合人們的思維習慣，計算機有計算機的處理方法，計算機本身隻不過是為我們處理特定工作的機器。

如果計算機能自己幹活的話， 那麼筆者一定會買幾百台， 讓它們先替自己完成一整年的工作。但是， 并沒有這種會掙錢的計算機， 計算機終究隻是受人支配的工具。

也就是說， 在用計算機替代手工作業的過程中，要想順應計算機的處理方法， 有時就要違背人們的思維習慣。

例如， 人們會用“藍色”“紅色” 之類的詞語描述有關顔色的信息。

可是換作計算機的話， 就不得不用數字表示顔色信息。 例如， 用“0,0,255” 表示藍色， 用“255,0,0” 表示紅色， 用“255,0,255” 表示由藍色和紅色混合而成的紫色。

不光是顔色， 計算機對文字的處理也是如此。 計算機内部會先把文字轉換成相應的數字再做處理， 這樣的數字叫作“字符編碼”。

總之計算機會把什麼都用數字來表示。

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