💻 编程语言与开发工具入门

本课程介绍了编程语言的基础知识。这些概念适用于大多数现代编程语言。在“开发工具”部分，你将了解对开发者有用的软件工具。

编程语言入门

手绘笔记来自 Tomomi Imura

📚 课前测验

课前测验

📖 引言

在本课程中，我们将学习：

  • 什么是编程？
  • 编程语言的分类
  • 程序的基本元素
  • 专业开发者常用的软件工具

你可以在 Microsoft Learn 上学习本课程！

💡 什么是编程？

编程（也称为编码）是为计算机或移动设备编写指令的过程。这些指令由编程语言编写，并由设备解释或执行。这些指令集可以被称为：程序、计算机程序、应用程序（App） 或 可执行文件。

程序 可以是用代码编写的任何东西，例如网站、游戏或手机应用程序。即使某些程序无需编码生成，其底层逻辑仍然由代码控制。当程序在运行时，设备实际上是在执行这些指令。比如，你正在阅读这节课的设备正在运行一个程序，将内容呈现在屏幕上。

✅ 小任务：查一查，谁被认为是世界上第一位计算机程序员？

👩‍💻 编程语言

编程语言让开发者能够为设备编写指令。计算机只懂二进制（0 和 1），而这并不是与计算机沟通的高效方式。因此，编程语言成为了人类与计算机之间的桥梁。

编程语言有不同的形式和用途，例如：

  • JavaScript：主要用于 Web 应用程序
  • Bash：主要用于操作系统脚本编程

低级语言 通常比 高级语言 需要更少的步骤来被设备解释，但高级语言因其易读性和强大的支持生态更受欢迎。例如，JavaScript 就是一种高级语言。

以下是高级语言（JavaScript）和低级语言（ARM 汇编）实现斐波那契数列的示例：

JavaScript 示例（高级语言）：

  1. let number = 10;
  2. let n1 = 0, n2 = 1, nextTerm;
  4. for (let i = 1; i <= number; i++) {
  5.     console.log(n1);
  6.     nextTerm = n1 + n2;
  7.     n1 = n2;
  8.     n2 = nextTerm;
  9. }

ARM 汇编代码（低级语言）：

  1.  area ascen,code,readonly
  2.  entry
  3.  code32
  4.  adr r0,thumb+1
  5.  bx r0
  6.  code16
  7. thumb
  8.  mov r0,#00
  9.  sub r0,r0,#01
  10.  mov r1,#01
  11.  mov r4,#10
  12.  ldr r2,=0x40000000
  13. back add r0,r1
  14.  str r0,[r2]
  15.  add r2,#04
  16.  mov r3,r0
  17.  mov r0,r1
  18.  mov r1,r3
  19.  sub r4,#01
  20.  cmp r4,#00
  21.  bne back
  22.  end

✅ 尽管代码风格完全不同，但它们都在做同一件事：打印前 10 个斐波那契数列的值。

⚙️ 程序的基本元素

程序中的单个指令称为 语句，语句通常以特定的字符或换行符来标记结束。不同语言的结束方式不同。

程序中的语句通常依赖用户输入或外部数据来执行指令。为了暂时存储数据以便后续使用，编程语言提供了 变量。变量在程序中存储数据，类似于数学中的变量，它们有唯一的名称，值可以变化。

在程序中，某些语句可能不会被执行。这可能是因为开发者故意设计了条件控制逻辑，也可能是由于意外的错误。这种对程序流程的控制可以使程序更加健壮和易于维护。在现代编程语言中，if...else 语句是常见的控制语句。

✅ 你将在后续课程中学习更多关于控制语句的知识。

🔧 开发工具

开发工具视频

🎥 点击图片观看有关开发工具的视频

在本节中，你将了解一些有助于提升开发效率的软件工具。

编辑器

编辑器是开发者编写和运行代码的工具，具有以下功能：

  • 调试：逐行检查代码以找出错误
  • 语法高亮：为代码添加颜色和格式，便于阅读
  • 扩展与集成：添加自定义工具，例如拼写检查、代码格式化等
  • 自定义：根据开发者的需求调整工作环境

常见编辑器及扩展：

🚀 挑战

比较几种编程语言。JavaScript 和 Java 有哪些独特特性？COBOL 和 Go 有何不同？