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计算机是怎样跑起来的 1.2 输入、运算、输出是硬件的基础
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首先从硬件的基础开始介绍。从硬件上来看，可以说计算机是执行输入、运算、输出三种操作的机器。计算机的硬件由大量的IC（Integrated Circuit，集成电路）组成（如图1.1所示）。
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图1.1 IC的引脚有些用于输入，有些用于输出
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每块IC上都带有许多引脚，这些引脚有的用于输入，有的用于输出。IC会在内部对外部输入的信息进行运算，并把运算结果输出到外部。运算这个词听起来也许有些难以理解，但实际上就是计算的意思。计算机所做的事就是“输入”数据1和2，然后对它们执行“运算”，最后“输出”计算结果
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在观察银行在线系统这类巨型系统时，或是编写复杂的程序时，也要时常把输入、运算、输出这三者想成一套流程，这一点很重要。其实计算机就是一台简单的机器，因为它只能做这三件事–输入、运算、输出
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“你说的不对，计算机能做的事远比这些多得多！”也许会有人这样反驳。的确，计算机可以做各种各样的事，比如玩游戏、处理文字、核算报表、绘图、收发电子邮件、浏览网页等等，但无论是多么复杂的功能，都是通过组合一个又一个由输入、运算、输出构成的流程单位来实现的，这是毋庸置疑的事实。如果打算用计算机做点什么的话，就要考虑如何进行输入、进行怎样的运算才能从输入得到输入肮脏如何获取输出。
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输入、运算、输出三者必须成套出现，缺一不可。这样说的原因有几点。首先，现在的计算机还没有发展到能通过自发思考创造出信息的地步。因此不输入信息，计算机就不能工作。所以，输入是必不可少的；其次，计算机不可能不执行任何运算。如果只是使输入的信息绕过运算环节直接输出，那么就是电线而不是计算机了。可以说不进行运算，计算机也就没有存在的意义。最后，输入的信息如果经过了运算，那么运算结果就必然要输出，如果不输出结果，那么这也不是计算机而只是堆积信息的垃圾箱了。因此，输出也必不可少。
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图1.2 计算机只会输入、运算、输出
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计算机是怎样跑起来的 1.3 软件是指令和数据的集合
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程序是软件的基础。所谓程序，其实非常简单，只不过是指令和数据的集合。无论程序多么高深、多么复杂，其内容也都是指令和数据。所谓指令，就是控制计算机进行输入、运算、输出的命令。把向计算机发出的指令一条条列出来，就得到了程序。这里成套出现的输入、运算、输出就是之前在硬件的基础一节中说明过的流程。向计算机发出的指令与计算机硬件上的行为一一对应是理所当然的。
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在程序设计中，会为一组指令赋予一个名字，称之为“函数”、“语句”、“方法”、“子例程”、“子程序”等。这里说些题外话，在计算机行业，明明是同一个东西，却可以用各种各样的术语来指代它，请注意这种现象，如果只想用一个名字的话，一般情况下笔者推荐称之为函数，因为这个名字通俗易懂。
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程序中的数据分为两类，一类是作为指令执行对象的输入数据；一类是从指令的执行结果得到的输出数据。在编程时程序员会为数据赋予名字，称其为“变量”。看到变量和函数，诸位也许会联想到数学吧。正如数学中函数的表记方法那样，在很多编程语言中都使用类似下面的这种语法：
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y=f(x)
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这句话表示若把变量x输入到函数f中，经过函数内部的某种运算后，其结果就会输出到变量y中。因为计算机是先把所有信息都表示成数字后才对其进行运算的，所以编程语言的语法类似数学算式也就不足为奇了。但在程序中有一点与数学不同的是，变量和函数的名字都可以由一个以上的字符构成，比如下面这种情况
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output=operate(input)
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也就是说，使用由多个字符构成的长名字也是可以的，甚至可以说写成这样的情况更加普遍。
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下面举一个例子作为证据来证明程序是指令和数据的集合。请看代码清单1.1
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代码清单1.1 C语言的程序示例片段
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int a, b, c;