计算机程序

计算机程序是计算机执行的编程语言中的一系列或一组指令。计算机程序是软件的一个组件，它还包括文档和其他无形组件。

人类可读形式的计算机程序称为源代码。源代码需要另一个计算机程序来执行，因为计算机只能执行其本机机器指令。因此，可以使用语言的编译器将源代码翻译成机器指令。汇编语言程序使用汇编程序进行翻译。生成的文件称为可执行文件。或者，源代码可以在语言的解释器中执行。

如果请求执行可执行文件，则操作系统将其加载到内存中并启动一个进程。中央处理器很快就会切换到这个过程，这样它就可以获取、解码，然后执行每条机器指令。

如果请求执行源代码，则操作系统将相应的解释器加载到内存中并启动一个进程。然后解释器将源代码加载到内存中以翻译和执行每个语句。运行源代码比运行可执行文件要慢。此外，解释器必须安装在计算机上。

你好，世界！程序用于说明一种语言的基本语法。BASIC (1964) 语言的语法被有意限制以使其易于学习。例如，变量在使用前不声明。此外，变量会自动初始化为零。下面是一个示例计算机程序，在 Basic 中，用于计算数字列表的平均值：

10 INPUT“平均多少个数字？”，A20 FOR I = 1 TO A30 INPUT“输入数字：”，B40 LET C = C + B50 NEXT I60 LET D = C/A70 PRINT“平均值为”，D80 END

一旦学习了基本的计算机编程机制，就可以使用更复杂、更强大的语言来构建大型计算机系统。

软件开发的改进是计算机硬件改进的结果。 在硬件历史的每个阶段，计算机编程的任务都发生了巨大的变化。

1837年，查尔斯·巴贝奇受到贾卡尔织机的启发，试图制造分析机。计算装置的部件名称是从纺织业借用的。在纺织工业中，纱线是从商店运来进行碾磨的。该设备有一个存储器，由存储器组成，可存储1000个数字，每个数字为50位十进制数字。来自商店的号码被转移到工厂进行处理。它使用两组穿孔卡进行编程。一组指导操作，另一组输入变量。

1936 年，Alan Turing 推出了通用图灵机，这是一种可以对每一次计算进行建模的理论设备。它是一种具有无限长读/写磁带的有限状态机。 机器可以来回移动磁带，在执行算法时更改其内容。 机器从初始状态开始，经过一系列步骤，并在遇到停止状态时停止。 现在所有的计算机都是图灵完备的。

电子数字积分器和计算机 (ENIAC) 建于 1943 年 7 月至 1945 年秋季之间。它是一台图灵完备的通用计算机，使用 17,468 个真空管来创建电路。 它的核心是一系列连接在一起的 Pascaline。 它的 40 个单元重达 30 吨，占地 1,800 平方英尺（167 平方米），闲置时每小时耗电 650 美元（以 1940 年代的货币计算）。 它有 20 个以 10 为基数的累加器。 对 ENIAC 进行编程需要长达两个月的时间。 三个功能桌是带轮子的，需要滚动到固定的功能面板上。

功能表通过将粗黑电缆插入插板连接到功能面板。每个功能表有728个旋转旋钮。对 ENIAC 进行编程还涉及设置 3,000 个开关中的一些开关。 调试一个程序需要一周时间。

存储程序计算机无需插入电线和转动开关，而是将其指令加载到内存中，就像将数据加载到内存中一样。